WO2020045129A1 - 固体燃料粉砕装置及びこれを備えた発電プラント並びに固体燃料粉砕の制御方法 - Google Patents

固体燃料粉砕装置及びこれを備えた発電プラント並びに固体燃料粉砕の制御方法 Download PDF

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WO2020045129A1
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WO
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solid fuel
nozzle
roller cover
fuel
roller
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Application number
PCT/JP2019/032146
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡太朗 山口
昇吾 澤
Original Assignee
三菱日立パワーシステムズ株式会社
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    • 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
    • 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
    • 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 disclosure relates to a solid fuel grinding apparatus, a power plant including the same, and a method for controlling solid fuel grinding.
  • solid fuels such as coal fuel and biomass fuel are pulverized by a mill (pulverizer) into fine powder having a particle size smaller than a predetermined particle size, and supplied to a combustion device.
  • the mill pulverizes solid fuel, such as coal fuel or biomass fuel, injected into the rotary table by chewing between the rotary table and the rollers, and is pulverized by a carrier gas supplied from the outer periphery of the rotary table to a fine powder.
  • the resulting fuel is sorted by a classifier into small-sized particles, transported to a boiler, and burned by a combustion device.
  • steam is generated by heat exchange with combustion gas generated by burning in a boiler, and power is generated by driving a turbine with the steam.
  • the fine powder particles pulverized by the mill are classified into fine particles and coarse particles by a rotary classifier installed above the mill.
  • the fine particles pass between the blades of the rotary classifier and are sent to the subsequent process.
  • the coarse particles collide with the blades of the rotary classifier, fall on a rotary table, and are pulverized again.
  • Patent Literature 1 discloses that crushed particles accumulated in an air supply duct below a crushing table are blown off by injecting an assist gas from a nozzle.
  • the pulverized coal which is the pulverized coal particles, is provided with an inclination greater than the angle of repose (about 40 to 45 °) inside the mill, and the pulverized coal slides under its own weight.
  • the pulverized particles of biomass fuel have an angle of repose larger than that of pulverized coal fuel (pulverized coal) by, for example, 10% to 20%.
  • the crushed particles may not easily slide down from the inclined portion.
  • the crushed particles of biomass fuel have a larger crushed particle diameter than the crushed particles of coal fuel (pulverized coal), they tend to settle in areas where stagnation occurs in the flow of the primary air for transportation, and sedimentation occurs.
  • Cheap Further, a bridge is formed in a narrow portion, and a starting point of deposition is easily formed. In particular, the gap between the support arm that supports the roller and the roller cover is narrow, and there is a case where the pulverized particles of the biomass fuel tend to accumulate.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and provides a solid fuel pulverizing device capable of suppressing accumulation of pulverized particles of solid fuel, a power plant including the same, and a method of controlling solid fuel pulverization.
  • the purpose is to do.
  • a solid fuel crushing apparatus includes a rotary table, a crushing roller that crushes solid fuel between the rotary table, a support arm that supports the crushing roller, and an outer peripheral side of the support arm.
  • a roller cover provided; and a gas supply unit that supplies gas to a space between the support arm and the roller cover.
  • the pulverized particles of the solid fuel spread inside the solid fuel pulverizer, and the pulverized particles are formed in a portion having no inclination larger than the angle of repose of the pulverized particles. It becomes easy to deposit. In particular, there may be portions where the inclination greater than the angle of repose is not provided between the support arm and the roller cover, or the gap between the support arm and the roller cover is so narrow that pulverized particles form a bridge and accumulate. May be the starting point of On the other hand, the gas is supplied to the space between the support arm and the roller cover by the gas supply unit.
  • the concentration of the crushed particles of the solid fuel between the support arm and the roller cover is higher than other portions (for example, a region above the rotary table) and a region where the gas flow is stagnant. Can be suppressed from becoming an atmosphere in which the pulverized particles easily accumulate. Further, by blowing off a part of the pulverized particles of the solid fuel in which the supplied gas starts to accumulate, the accumulation of the pulverized particles of the solid fuel can be suppressed.
  • the gas supplied from the gas supply unit for example, air is used.
  • the supply pressure of the gas supplied from the gas supply unit is, for example, 2 kPa or more and 10 kPa (gauge pressure) or less.
  • the supply flow rate is set to 0.1% or less of the flow rate of the purge air (primary air for conveyance) of the solid fuel crusher, gas supply is always possible, and the supply power of the auxiliary equipment is reduced to a new level.
  • the solid fuel for example, not only coal fuel but also biomass fuel can be used. Biomass fuel is particularly preferred because it is easier to deposit than coal fuel.
  • the gas supply unit is a nozzle including an outlet.
  • the nozzle is attached from one side wall of the roller cover to the other side wall facing the one side wall.
  • the nozzle is mounted so that it penetrates from one side wall of the roller cover to the other side wall and is supported at both ends. This makes it easy to insert and attach the nozzle, and can stably support the nozzle near both ends, thereby preventing damage to the nozzle due to vibration and the like.
  • a plurality of the outlets are provided at predetermined intervals in a longitudinal direction of the nozzle, and are provided near the one side wall and / or the other side wall.
  • the outlet has a larger opening area than the other outlets.
  • the outlet near the wall has an opening shape that is enlarged in a direction along the wall (for example, a direction orthogonal to the longitudinal direction of the nozzle).
  • the nozzle is detachable from the roller cover.
  • the nozzle By making the nozzle detachable from the roller cover, the nozzle can be attached when using biomass fuel, and can be removed when using coal fuel. This can prevent the nozzle from being worn out and consumed when using coal fuel. When the nozzle is removed, it is preferable to attach a lid that closes an attachment hole formed in the roller cover.
  • a storage unit that stores the nozzle removed from the roller cover is provided near the roller cover.
  • the nozzle includes a display unit that indicates a blowing direction of the gas blown from the blowout port.
  • a display indicating the blowing direction is provided at a position that can be checked from the outside of the solid fuel crusher, so that the nozzle can be correctly installed without visually confirming the direction of the outlet when attaching the nozzle to the roller cover.
  • the nozzle can be directed in a direction. This prevents erroneous work and facilitates work.
  • the nozzle is provided for each of the plurality of roller covers.
  • each of the nozzles is inserted into the corresponding roller cover from the same direction.
  • the nozzle shape can be shared and can be mounted on any roller cover, reducing costs and increasing work efficiency. Become.
  • each of the nozzles includes a flow control valve.
  • the solid fuel crushing apparatus includes a control unit that controls the flow rate adjustment valve, and a temperature measurement unit that measures a temperature in a region between the roller cover and the support arm, The control unit increases the opening of the flow control valve when the temperature of the temperature measurement unit exceeds a predetermined value.
  • the opening degree of the flow control valve is increased to supply a large amount of gas to further suppress the accumulation of the solid fuel pulverized particles.
  • the opening of the flow control valve may be returned to the initial value before the opening is increased.
  • a control unit that controls the flow rate regulating valve, a primary gas supply unit that supplies a primary gas for transport to the inside, and a pulverized solid fuel after the pulverized solid fuel is discharged A fuel discharge unit; and a differential pressure obtaining unit that obtains a differential pressure between the primary gas supply unit and the pulverized fuel discharge unit.
  • the control unit determines that the differential pressure obtained by the differential pressure obtaining unit is a predetermined pressure. If the value is equal to or greater than the value, the opening of the flow control valve is increased.
  • each of the nozzles is connected to a common supply pipe via a flexible pipe.
  • the supply pipe is provided with a main valve.
  • a power plant includes a solid fuel pulverizer described in any of the above, a boiler that generates steam by burning solid fuel pulverized by the solid fuel pulverizer, and the boiler And a power generation unit that generates power using the steam generated by the power generation unit.
  • a control method of a solid fuel crusher includes a rotary table, a crush roller that crushes solid fuel between the rotary table, a support arm that supports the crush roller, and a support arm that supports the crush roller.
  • a method for controlling a solid fuel pulverizer comprising: a roller cover provided on an outer peripheral side, wherein gas is supplied to a space between the support arm and the roller cover.
  • the concentration of the crushed particles in the space region between the roller cover and the support arm is made smaller than the region above the rotary table.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a power plant according to an embodiment of the present disclosure. It is a top view of the mill of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a structure for fixing a nozzle to a roller cover. It is the side view which showed each outlet formed in the nozzle. It is the cross-sectional view which showed the wall part side outlet formed in the nozzle.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a center-side outlet formed in a nozzle. It is the perspective view which showed the wall part side outlet and the center side outlet formed in the nozzle. It is the perspective view which showed the storage part of a nozzle.
  • 4 is a graph showing a blowing amount of seal air with respect to a temperature inside a roller cover. It is the graph which showed the blowing amount of seal air with respect to a mill differential pressure.
  • a power plant 1 includes a solid fuel crusher 100, a boiler 200 that generates steam, and a power generation unit (not shown) that generates power using the steam generated by the boiler 200. ).
  • the solid fuel crushing device 100 is a device that crushes a solid fuel such as a coal fuel or a biomass fuel as an example, generates fine powder fuel, and supplies it to the burner unit (combustion device) 220 of the boiler 200.
  • the power plant 1 includes one solid fuel crusher 100. However, the power plant 1 may include a plurality of solid fuel crushers 100 corresponding to each of the plurality of burner units 220 of one boiler 200. Good.
  • the solid fuel crusher 100 includes a mill (pulverizing unit) 10, a coal feeder (fuel feeder) 20, a blowing unit 30, a state detecting unit 40, and a control unit (determining unit) 50.
  • a mill pulse millizing unit
  • coal feeder fuel feeder
  • blowing unit blowing unit
  • state detecting unit 40 state detecting unit
  • control unit determining unit 50.
  • upward refers to a vertically upward direction
  • upper such as an upper portion or an upper surface refers to a vertically upward portion.
  • “below” indicates a vertically lower portion.
  • the mill 10 that pulverizes a solid fuel such as a coal fuel or a biomass fuel supplied to the boiler 200 into a pulverized fuel, which is a pulverized solid fuel, is configured to pulverize not only the coal fuel but also the biomass fuel.
  • Biomass fuel is a renewable organic resource derived from living organisms, such as thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) made from these materials. , And is not limited to those presented here. Since biomass fuel takes in carbon dioxide during the growth process of biomass, it is considered to be carbon neutral which does not emit carbon dioxide which is a global warming gas.
  • the mill 10 includes a housing 11, a rotary table 12, a roller (crushing roller) 13, a driving unit 14, a classifier 16, a fuel supply unit 17, and a motor 18 for driving the classifier 16 to rotate.
  • the housing 11 is a casing that is formed in a cylindrical shape extending in the vertical direction and houses the turntable 12, the rollers 13, the classifier 16, and the fuel supply unit 17.
  • the fuel supply unit 17 is attached to the center of the ceiling 42 of the housing 11.
  • the fuel supply unit 17 supplies the solid fuel guided from the bunker 21 into the housing 11.
  • the fuel supply unit 17 is disposed at the center of the housing 11 along the vertical direction, and has a lower end extending into the housing 11. ing.
  • the drive unit 14 is installed near the bottom surface 41 of the housing 11, and the turntable 12 that is rotated by the driving force transmitted from the drive unit 14 is rotatably arranged.
  • the turntable 12 is a member having a circular shape in plan view, and is arranged such that the lower end of the fuel supply unit 17 faces the turntable.
  • the upper surface of the turntable 12 may have, for example, an inclined shape in which a center portion is low and becomes high toward the outside, and an outer peripheral portion may be bent upward.
  • the fuel supply unit 17 supplies solid fuel (for example, coal fuel or biomass fuel in the present embodiment) from above to the lower rotary table 12, and the rotary table 12 transfers the supplied solid fuel to and from the rollers 13. It is crushed and is also called a crushing table.
  • the solid fuel When the solid fuel is supplied from the fuel supply unit 17 toward the center of the turntable 12, the solid fuel is guided to the outer peripheral side of the turntable 12 by centrifugal force due to the rotation of the turntable 12, and is interposed between the solid fuel and the roller 13. Crushed and crushed.
  • the pulverized solid fuel becomes a fine powder fuel, and is wound up by a carrier gas (hereinafter, referred to as “primary air”) guided from a primary gas supply unit (hereinafter, referred to as “primary air passage”) 100a, and classified.
  • Primary air carrier gas guided from a primary gas supply unit (hereinafter, referred to as “primary air passage”) 100a, and classified.
  • Machine 16 That is, at a plurality of locations on the outer peripheral side of the turntable 12, outlets (not shown) through which the primary air flowing from the primary air flow path 100 a flows out into the space above the turntable 12 in the housing 11 are provided.
  • a vane (not shown) is provided above the outlet to apply a turning force to the primary air blown out from the outlet.
  • the primary air to which the swirling force is given by the vane becomes an airflow having a swirling velocity component, and guides the solid fuel pulverized on the rotary table 12 to the upper classifier 16 in the housing 11.
  • those having a particle size larger than a predetermined particle size are classified by the classifier 16 or dropped and returned to the rotary table 12 without reaching the classifier 16. And crushed again.
  • the roller (crushing roller) 13 is a rotator that crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit 17 to the rotary table 12.
  • the roller 13 is pressed against the upper surface of the turntable 12 and cooperates with the turntable 12 to pulverize the solid fuel.
  • FIG. 1 only one roller 13 is shown as a representative, but a plurality of rollers 13 are arranged facing each other at a certain interval in the circumferential direction so as to press the upper surface of the rotary table 12. You.
  • three rollers 13 are arranged at equal intervals in the circumferential direction at an angular interval of 120 ° on the outer peripheral portion. In this case, the portions where the three rollers 13 are in contact with the upper surface of the rotary table 12 (the portions to be pressed) are equidistant from the rotation center axis of the rotary table 12.
  • the roller 13 is swingable up and down by a journal head 45, and is supported so as to be able to approach and separate from the upper surface of the rotary table 12.
  • the roller 13 receives the rotational force from the rotary table 12 and rotates.
  • the solid fuel is supplied from the fuel supply unit 17, the solid fuel is pressed between the roller 13 and the rotary table 12 to be pulverized to be pulverized.
  • the support arm 47 of the journal head 45 is supported by a support shaft 48 whose middle portion extends in the horizontal direction. That is, the support arm 47 is supported on the side surface of the housing 11 so as to be able to swing up and down around the roller around the support shaft 48.
  • a roller cover 52 is provided behind the support arm 47, that is, on the outer peripheral side. The roller cover 52 is provided so as to protrude in the outer circumferential direction with respect to the housing 11.
  • a pressing device 49 is provided at the upper end vertically above the support arm 47.
  • the pressing device 49 is fixed to the housing 11 and applies a load to the roller 13 via the support arm 47 or the like so as to press the roller 13 against the rotary table 12.
  • the drive unit 14 is a device that transmits a driving force to the rotary table 12 and rotates the rotary table 12 around a central axis.
  • the driving unit 14 generates a driving force for rotating the rotary table 12.
  • the classifier 16 is provided on the upper portion of the housing 11 and has a hollow inverted-cone shape.
  • the classifier 16 includes a plurality of blades 16a extending vertically in the outer peripheral position.
  • the blades 16a are provided in parallel at predetermined intervals (equal intervals) around the central axis of the classifier 16.
  • the classifier 16 pulverizes the solid fuel pulverized by the rollers 13 into a material having a particle size larger than a predetermined particle size (for example, 70 to 100 ⁇ m for coal and 0.6 to 1.0 mm for biomass fuel) (hereinafter, pulverization exceeding the predetermined particle size).
  • a predetermined particle size for example, 70 to 100 ⁇ m for coal and 0.6 to 1.0 mm for biomass fuel
  • the classifier 16 that classifies by rotating as a whole is also referred to as a rotary separator.
  • a rotational driving force is applied to the classifier 16 by a motor 18.
  • the crushed solid fuel that has reached the classifier 16 crushes large-diameter coarse powder fuel by the blade 16a due to the relative balance between the centrifugal force generated by the rotation of the blade 16a and the centripetal force generated by the airflow of the primary air. It is dropped, returned to the turntable 12 and crushed again, and the pulverized fuel is guided to the outlet 19 in the ceiling 42 of the housing 11.
  • the pulverized fuel classified by the classifier 16 is discharged from the outlet 19 to the supply flow path (after-pulverized fuel discharge section) 100b, and is conveyed together with the primary air.
  • the pulverized fuel flowing out to the supply flow path 100b is supplied to the burner section 220 of the boiler 200.
  • the fuel supply unit 17 has a lower end extending vertically to the inside of the housing 11 so as to penetrate the upper end of the housing 11 and is attached.
  • the solid fuel supplied from the upper part of the fuel supply unit 17 is supplied to a substantially central area of the turntable 12. Solid fuel is supplied to the fuel supply unit 17 from the coal feeder 20.
  • the coal feeder 20 includes a bunker 21, a transport unit 22, and a motor 23.
  • the transport unit 22 transports the solid fuel discharged from the lower end of the downspout unit 24 immediately below the bunker 21 by the driving force given by the motor 23.
  • the solid fuel transferred by the transfer unit 22 is guided to the fuel supply unit 17 of the mill 10.
  • the inside of the mill 10 is supplied with primary air for conveying pulverized fuel, which is pulverized solid fuel, and the pressure is higher than the atmospheric pressure.
  • the fuel is held in a stacked state inside the downspout part 24 which is a tube extending in the vertical direction immediately below the bunker 21, and the fuel layer stacked in the downspout part 24 causes the fuel on the side of the mill 10.
  • the sealability is ensured so that the primary air and the fuel after pulverization do not flow back.
  • the supply amount of the solid fuel to be supplied to the mill 10 may be adjusted by adjusting the belt speed of the belt conveyor of the transport unit 22 by the motor 23.
  • the chips and pellets of the biomass fuel before pulverization have a constant particle size as compared with coal fuel (that is, the particle size of the coal before pulverization is, for example, about 2 to 50 mm) (the size of the pellet is For example, the diameter is about 6 to 8 mm, and the length is about 40 mm or less.
  • the gap formed between the biomass fuels is larger than in the case of the coal fuel.
  • the primary air blown up from the inside of the mill 10 and the pulverized fuel pass through the gap formed between the biomass fuels.
  • the pressure inside the mill 10 may decrease. Also, when the primary air blows into the storage section of the bunker 21, if the transportability of the biomass fuel is deteriorated, dust is generated, the downspout section 24 is ignited, and the pressure inside the mill 10 is reduced, the transport amount of the fine powder fuel is reduced. For example, various problems may occur in the operation of the mill 10. For this reason, a rotary valve (not shown) may be provided in the middle of the fuel supply unit 17 from the coal feeder 20 so as to suppress the reverse inflow of the primary air and the pulverized fuel by blowing up.
  • the blower 30 is a device that blows primary air for drying the solid fuel pulverized by the rollers 13 and supplying the solid fuel to the classifier 16 into the housing 11.
  • the blower unit 30 includes a hot gas blower 30a, a cold gas blower 30b, a hot gas damper 30c, and a cold gas damper 30d to adjust the primary air blown to the housing 11 to an appropriate temperature.
  • the hot gas blower 30a is a blower that blows heated primary air supplied from a heat exchanger (heater) such as an air preheater.
  • a hot gas damper 30c (first blower) is provided downstream of the hot gas blower 30a.
  • the opening degree of the hot gas damper 30c is controlled by the control unit 50.
  • the flow rate of the primary air blown by the hot gas blower 30a is determined by the opening degree of the hot gas damper 30c.
  • the cold gas blower 30b is a blower that blows primary air that is ambient air at normal temperature.
  • a cold gas damper (second blower) 30d is provided downstream of the cold gas blower 30b.
  • the opening of the cold gas damper 30d is controlled by the control unit 50.
  • the flow rate of the primary air blown by the cold gas blower 30b is determined by the opening of the cold gas damper 30d.
  • the flow rate of the primary air is the total flow rate of the primary air flow blown by the hot gas blower 30a and the flow rate of the primary air blown by the cold gas blower 30b, and the temperature of the primary air is the primary air blown by the hot gas blower 30a
  • the mixing ratio of the primary air blown by the cold gas blower 30b is controlled by the control unit 50.
  • an environmental device such as an electric dust collector to the primary air blown by the hot gas blower 30a through a gas recirculating blower, and thereby forming a mixture.
  • the oxygen concentration of the primary air flowing from the primary air flow path 100a may be adjusted.
  • the state detection unit 40 of the present embodiment is, for example, a differential pressure measuring unit, and includes a portion where the primary air flows from the primary air flow path 100a into the mill 10 and the primary air and the fine powder fuel from the mill 10 to the supply flow path 100b. Is measured as a differential pressure in the mill 10 (mill differential pressure).
  • the classifying performance of the classifier 16 changes the increase / decrease of the circulating amount of the pulverized fuel of the solid fuel circulating inside the mill 10 and the increase / decrease of the differential pressure inside the mill 10 corresponding thereto.
  • the fine fuel discharged from the outlet 19 can be adjusted and managed with respect to the solid fuel supplied to the inside of the mill 10, so that the particle size of the fine fuel does not affect the combustibility of the burner 220, A large amount of fine fuel can be supplied to the burner section 220 provided in the boiler 200.
  • the state detection unit 40 of the present embodiment is, for example, a temperature sensor.
  • the temperature detection is performed by the blowing unit 30 that blows primary air for supplying the solid fuel pulverized by the rollers 13 to the classifier 16 into the housing 11.
  • the temperature of the adjusted primary air in the housing 11 is detected, and the blowing unit 30 is controlled so as not to exceed the upper limit temperature.
  • the primary air is cooled by transporting the pulverized material in the housing 11 while drying it, so that the temperature of the upper space of the housing 11 is, for example, about 60 to 80 ° C.
  • the control unit 50 is a device that controls each unit of the solid fuel crusher 100.
  • the control unit 50 can control the rotation of the turntable 12 with respect to the operation of the mill 10 by transmitting a driving instruction to the driving unit 14, for example.
  • the control unit 50 adjusts the classifying performance by transmitting a driving instruction to the motor 18 of the classifier 16 to control the number of revolutions, thereby optimizing the differential pressure in the mill 10 and supplying the fine powder fuel. Can be stabilized.
  • the control unit 50 can adjust the supply amount of the solid fuel supplied by the transport unit 22 to the fuel supply unit 17 by transmitting the drive instruction to the motor 23 of the coal feeder 20, for example. .
  • the control unit 50 can control the opening degree of the hot gas damper 30c and the cold gas damper 30d by transmitting the opening degree instruction to the blowing unit 30, thereby controlling the flow rate and temperature of the primary air.
  • the control unit 50 controls the opening of a flow rate adjusting valve 56 (see FIG. 2) provided in a nozzle 54 (see FIG. 2) described later.
  • the control unit 50 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium.
  • a series of processes for realizing various functions are, for example, stored in a storage medium or the like in the form of a program.
  • the CPU reads the program into a RAM or the like and executes information processing / arithmetic processing. And various functions are realized.
  • the program may be installed in advance in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or delivered via a wired or wireless communication unit. 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 boiler 200 that performs combustion using the pulverized fuel supplied from the solid fuel crusher 100 to generate steam will be described.
  • the boiler 200 includes a furnace 210 and a burner section 220.
  • the burner unit 220 burns the pulverized fuel using the primary air containing the pulverized fuel supplied from the supply flow path 100b and the secondary air supplied from a heat exchanger (not shown) to form a flame. It is.
  • the combustion of the pulverized fuel is performed in the furnace 210, and the high-temperature combustion gas is discharged outside the boiler 200 after passing through a heat exchanger (not shown) such as an evaporator, a superheater, and an economizer.
  • the combustion gas discharged from the boiler 200 is subjected to predetermined processing in an environmental device (for example, a denitration device, an electric dust collector, etc .: not shown), and heat exchange with the outside air is performed by a heat exchanger (not shown) such as an air preheater. Is performed, and guided to a chimney (not shown) via an induction ventilator (not shown), and is discharged to the atmosphere.
  • a heat exchanger such as an air preheater.
  • the outside air heated by heat exchange with the combustion gas in the heat exchanger is sent to the above-described hot gas blower 30a.
  • Water supplied to each heat exchanger of the boiler 200 is heated by an economizer (not shown), and further heated by an evaporator (not shown) and a superheater (not shown) to generate high-temperature and high-pressure steam.
  • the power is sent to a turbine (not shown), and a generator (not shown) is rotated to generate power.
  • each roller cover 52 of the present embodiment is provided on the housing 11 evenly in the circumferential direction. Each roller cover 52 is attached to the housing 11 so as to protrude in the outer peripheral direction. As shown in FIG. 1, each roller cover 52 is provided at a position corresponding to each support arm 47 of each roller 13. As shown in FIG. 2, each roller cover 52 is provided with a temperature measuring section 53 such as a thermocouple, and the temperature of a space between each support arm 47 and each roller cover 52 or a structural part in contact with this space is measured. Is measured. The output of the temperature measurement unit 53 is sent to the control unit 50.
  • a temperature measuring section 53 such as a thermocouple
  • nozzle 54 is inserted into each roller cover 52.
  • the nozzle 54 is made of metal and provided so as to extend substantially in the horizontal direction.
  • the nozzle 54 has, for example, a cylindrical shape and an inner diameter of, for example, ⁇ 20 mm to ⁇ 50 mm.
  • the nozzle 54 is provided so as to penetrate from the one side wall 52a of the roller cover 52 to the other side wall 52b facing the one side wall 52a. That is, the operation is performed from the outer peripheral portion of the mill 10, the base end portion 54a of the nozzle 54 is disposed so as to be located on one side wall portion 52a side, and the distal end portion 54b of the nozzle 54 is located on the other side wall portion 52b side and penetrated. It is arranged to be.
  • Each nozzle 54 is always inserted and installed in the same direction with respect to each roller cover 52. That is, the nozzle 54 is inserted from one side wall portion 52a to the other side wall portion 52b, and is always inserted from left to right when the roller cover 52 is viewed from the side.
  • each nozzle 54 is a closed end in which the flow path is closed.
  • a flexible pipe 58 having flexibility is connected to a base end portion 54 a of each nozzle 54 via a flow control valve 56.
  • the opening of each flow control valve 56 is controlled by the control unit 50 (see FIG. 1). Specifically, the control unit 50 obtains the output value of the seal air pressure gauge 57 (see FIG. 4) provided downstream of each flow control valve 56 so that the pressure of each seal air pressure gauge 57 becomes uniform.
  • the controller 50 adjusts the opening of each flow control valve 56.
  • substantially the same amount of seal air (air in the present embodiment) is supplied from each nozzle 54.
  • the flow rate adjustment valves 56 do not adjust the flow rate by the control unit 50, they may be manual valves. In this case, while checking the indicated value of the seal air pressure gauge 57, the opening degree of each flow control valve (manual valve) 56 is manually adjusted so that the indicated value of the seal air pressure gauge 57 of each nozzle 54 becomes the same. I do.
  • Each flexible pipe 58 is connected to one common supply pipe 62 via one main valve 60.
  • the supply pipe 62 may be a flexible pipe or a metal pipe.
  • the main valve 60 is a manual valve, the opening and closing may be controlled by the control unit 50 (see FIG. 1) so that the opening operation can be automatically performed in an emergency.
  • Seal air is supplied to the supply pipe 62 from an air supply source such as a blower (not shown).
  • the supply pressure of the seal air is, for example, a relatively low pressure of 2 kPa or more and 10 kPa (gauge pressure) or less.
  • the supply flow rate is set to 0.1% or less of the flow rate of the primary air supplied for transporting the pulverized particles into the mill 10 from the primary air flow path 100a (see FIG. 1).
  • the supply amount of the seal air is, for example, 0.05 to 0.15 Nm 3 / min.
  • the supply amount of the seal air is sufficiently smaller than that of the primary air, and is at a level that does not greatly affect the combustion performance of the burner section 220 (see FIG. 1). Not at a level to do.
  • the seal air can always be supplied even during operation. Even if a small amount of sealing air is flowed in this way, the accumulation of the crushed particles can be suppressed by reducing the concentration of the crushed particles.
  • FIG. 3 shows a structure when the nozzle 54 is fixed to the roller cover 52.
  • a nozzle-side flange 64 is fixed to the base end 54 a of the nozzle 54.
  • the roller cover side flange 65 is fixed to the outside of the mill of the one side wall portion 52 a of the roller cover 52 by welding or the like so as to correspond to the nozzle side flange 64.
  • the roller cover side flange 65 may be omitted, and a female screw hole may be formed at a position corresponding to the bolt 66 in the one side wall portion 52a. Since the nozzle 54 is attached by using the flanges 64 and 65 and the bolt 66 in this manner, the nozzle 54 can be attached and detached as necessary.
  • An arrow (display section) 68 is displayed on the nozzle side flange 64.
  • the arrow 68 indicates the direction of the seal air blown out from the outlet 70 (see FIG. 4) formed in the nozzle 54.
  • the arrow 68 is formed on the surface of the nozzle-side flange 64 by printing, engraving, or the like.
  • a plurality of outlets 70 are formed in each nozzle 54.
  • the outlets 70 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the nozzle 54 (the left-right direction in FIG. 4).
  • the seal air blown out from the outlet 70 is supplied toward a narrow region between the roller cover 52 and the support arm 47 (see FIG. 1).
  • the predetermined interval and the opening area of the outlet 70 are selected so as to widely spread over the space between the support arm 47 and the roller cover 52.
  • the outlet 70 includes two wall-side outlets 70a closest to the walls 52a and 52b, and a center-side outlet 70b provided between the wall-side outlets 70a.
  • the total opening area of the outlet 70 is set to be equal to or smaller than the flow path cross-sectional area of the nozzle 54. Thereby, it is possible to make the seal air blow out from the respective center side outlets 70b substantially uniformly.
  • the wall-side outlet 70a has a larger opening area than the center-side outlet 70b.
  • the wall-side outlet 70a has an elongated opening shape that is enlarged in a direction along the walls 52a and 52b (that is, a direction orthogonal to the longitudinal direction of the nozzle 54).
  • the nozzle 54 opens in a wide angle range of about 60 ° to 90 ° in the circumferential direction of the nozzle 54. By widening the angle range in this way, crushed particles adhering or accumulating on the walls 52a, 52b are reduced.
  • the wall side outlet 70a may be formed so as to blow out toward the walls 52a and 52b as shown in FIG.
  • the center-side outlet 70b is formed to have a smaller opening area than the wall-side outlet 70a. For example, as shown in FIG. 5B, a round hole of about ⁇ 4 to ⁇ 8 mm is formed.
  • the blowing direction of the center side outlet 70b is defined as a region between the roller cover 52 and the support arm 47, and is directed downward, for example, as shown in FIG.
  • the outlet of the central outlet 70b widely spreads into the space between the support arm 47 and the roller cover 52, and the outlet direction of the central outlet 70b is smaller than the angle of repose of the crushed particles of the biomass fuel. Due to the angle or the stagnant gas flow, such as the corners, the biomass fuel is directed to a portion where pulverized particles are likely to accumulate.
  • a nozzle opening 52b1 is formed in the other side wall 52b of the roller cover 52.
  • the distal end portion 54b of the nozzle 54 is inserted into and penetrated into the nozzle opening 52b1. Since the inside of the roller cover 52 can be viewed from the nozzle opening 52b1 on the outside of the mill, workability when inserting the nozzle 54 is improved.
  • a lid 72 is provided detachably with respect to the other side wall 52b so as to close the nozzle opening 52b1. By closing the nozzle opening 52b1 with the lid 72, leakage of the pulverized particles during operation of the mill 10 can be prevented. Further, for example, a tubular short tube may be provided inside the mill of the lid portion 72 as a structure for holding the periphery of the tip end portion 54b of the nozzle 54.
  • FIG. 7 shows an example of a method of storing the nozzle 54 when not in use.
  • the nozzle 54 does not need to be used for the operation of blowing out seal air except when pulverizing biomass fuel, that is, when pulverizing coal fuel.
  • the nozzle 54 may be removed from the roller cover 52 and stored near the roller cover 52.
  • a hook (storage portion) 74 fixed to the outside of the mill on one side wall portion 52a of the roller cover 52 may be provided and placed. May be inserted and placed in a storage box (storage section) 76 installed near the mill 10 in the vicinity of.
  • a hook 74 or a storage box 76 may be provided on the side of the roller cover 52 other than the side wall 52b.
  • a nozzle 54 is attached to each roller cover 52. Specifically, the nozzle 54 is inserted from the outside of the mill of the roller cover 52 toward the other side wall 52b from the one side wall 52a and penetrated. At this time, while checking the direction of the arrow 68 (see FIG. 3) formed on the nozzle side flange 64, the angle around the longitudinal axis is adjusted so that the blowing direction of the nozzle 54 becomes downward and the proper direction. While inserting the nozzle 54, it penetrates. As shown in FIG.
  • the nozzle 54 is inserted through the nozzle 54 from the nozzle opening 52b1 formed in the other side wall 52b while visually confirming the position of the nozzle 54.
  • the nozzle-side flange 64 and the lid 72 are attached from outside the mill, and the mill 10 is sealed so that the pulverized material inside the mill 10 does not leak.
  • the sealing air is constantly supplied from the nozzle 54 through the supply pipe 62 and the flexible pipe 58 to be blown out into the space between the roller cover 52 and the support arm 47.
  • the seal air is guided to a narrow portion between the roller cover 52 and the support arm 47, and the concentration of the crushed particles in this region is adjusted at the upper portion of the rotary table 12, that is, the portion directly above the rotary table 12 and lower than the classifier 16. Lower than the concentration of the pulverized particles in the region. Thereby, the deposition rate of the crushed particles is reduced, and the accumulation of the crushed particles is suppressed.
  • the stagnation formed in the mill 10 is eliminated by the flow of the seal air, and the sedimentation of the crushed particles is suppressed.
  • the flow rate of the seal air blown out from the nozzle 54 is adjusted by controlling the opening of the flow rate adjustment valve 56 by the control unit 50.
  • the control unit 50 controls the flow rate of the seal air supplied from each nozzle 54 so as to be substantially equal.
  • the flow rate adjusting valve 56 is a manual valve, and while checking the indicated value of the seal air pressure gauge 57, the indicated value of the seal air pressure gauge 57 of each nozzle 54 is the same.
  • the opening of each flow control valve (manual valve) 56 may be manually adjusted so that
  • the control unit 50 provides the temperature inside the roller cover 52 detected by the temperature measurement unit 53 on the horizontal axis.
  • the temperature inside the roller cover 52 exceeds a predetermined value indicated by the mark ⁇ , it is determined that the accumulation of the pulverized particles of the biomass fuel has increased and a part has started the oxidation reaction.
  • the supply flow rate of the seal air is increased.
  • the control unit 50 returns the opening of the flow control valve 56 to an initial value before the opening is increased.
  • the control unit 50 transmits the primary air from the primary air flow path 100a measured by the state detection unit 40 into the mill 10 as shown in FIG.
  • the horizontal axis indicates the mill differential pressure in the mill 10, which is the differential pressure between the inflow portion and the outlet 19 from which the primary air and the pulverized fuel are discharged from the inside of the mill 10 to the supply flow path 100b.
  • the opening degree of each flow control valve 56 is increased to increase the supply flow rate of the seal air.
  • the control unit 50 returns the opening of the flow control valve 56 to an initial value before the opening is increased.
  • each nozzle 54 is removed from the roller cover 52.
  • Each of the removed nozzles 54 is stored in a hook 74 or a storage box 76 to prevent loss as shown in FIG.
  • a cover 72 (not shown) is attached to the opening of the roller cover 52 from which the nozzle 54 has been removed, thereby sealing the roller cover 52.
  • the following operation and effect can be obtained.
  • the pulverized particles spread inside the mill 10, and the pulverized particles are more likely to accumulate in a portion having no inclination greater than the repose angle of the pulverized particles.
  • the crushed particles may form a bridge to serve as a starting point of the deposition.
  • the seal air is supplied between the support arm 47 and the roller cover 52 by the nozzle 54.
  • the concentration of the crushed particles between the support arm 47 and the roller cover 52 is reduced in other regions (for example, in an area above the rotary table 12 but below the classifier 16 and inside the mill 10). (A region in which the concentration is high)), and the accumulation of pulverized particles can be suppressed.
  • Both ends are supported by inserting and attaching the nozzle 54 by penetrating the roller cover 52 from one side wall 52a to the other side wall 52b. Accordingly, the nozzle 54 can be stably supported, and damage to the nozzle 54 due to vibration can be prevented.
  • a gas flow is formed more widely in the space between the support arm 47 and the roller cover 52, and the accumulation of the pulverized particles of the solid fuel is reduced. Can be suppressed.
  • the opening area of the wall side outlet 70a provided near the walls 52a and 52b of the roller cover 52 is made larger than the other central side outlet 70b. Accordingly, a gas flow can be formed over a wide range in the vicinity of the one side wall 52a and the other side wall 52b, and the pulverized particles attached to the one side wall 52a and the other side wall 52b can be reduced.
  • the nozzle 54 By making the nozzle 54 detachable from the roller cover 52, the nozzle 54 can be attached when pulverizing biomass fuel, and can be removed when pulverizing coal fuel. Thus, it is possible to prevent the nozzle 54 from being worn out due to wear when using coal fuel.
  • An arrow 68 (see FIG. 3) indicating the blowing direction is provided on the nozzle side flange 64 of the nozzle 54.
  • Each nozzle 54 is inserted in the same direction with respect to the roller cover 52, that is, from one side wall 52a to the other side wall 52b. Thereby, the nozzle 54 can be shared, and cost reduction and work efficiency can be achieved.
  • the connection is made to the common supply pipe 62 using the flexible pipe 58, the pipe can be easily routed and connected to the installation position and the mounting direction of each nozzle 54. Further, since the flexible pipe 58 is used, the vibration of the mill 10 can be absorbed and the damage of the nozzle 54 can be suppressed.

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Abstract

固体燃料の粉砕粒が堆積することを抑制できる固体燃料粉砕装置を提供する。回転テーブル（１２）と、回転テーブル（１２）との間でバイオマス燃料を粉砕するローラと、ローラを支持する支持アームと、支持アームの外周側に設けられたローラカバー（５２）と、支持アームとローラカバーとの間の空間にシールエアを供給するノズル（５４）と、を備えている。ノズル（５４）は、複数の吹出口を有する。ノズル（５４）は、ローラカバー（５２）の一側壁部（５２ａ）から一側壁部（５２ａ）に対向する他側壁部（５２ｂ）にわたって取り付けられている。

Description

固体燃料粉砕装置及びこれを備えた発電プラント並びに固体燃料粉砕の制御方法
　本開示は、固体燃料粉砕装置及びこれを備えた発電プラント並びに固体燃料粉砕の制御方法に関するものである。
　従来、石炭燃料やバイオマス燃料等の固体燃料は、ミル（粉砕機）で所定粒径よりも小さい微粉状に粉砕して、燃焼装置へ供給される。ミルは、回転テーブルへ投入された石炭燃料やバイオマス燃料等の固体燃料を、回転テーブルとローラの間で噛み砕くことで粉砕し、回転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を選別し、ボイラへ搬送して燃焼装置で燃焼させている。火力発電プラントでは、ボイラで燃焼して生成された燃焼ガスとの熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気によりタービンを駆動することで発電が行なわれる。
　ミルで粉砕された微粉状の粒子は、ミル上部に設置された回転分級機によって微粒と粗粒に分級される。微粒は回転分級機のブレード間を通過して後工程に送られ、粗粒は回転分級機のブレードに衝突して回転テーブルへ落下し、再度粉砕される。
　ミルの運転中、ミル内に固体燃料の粉砕粒が厚く堆積すると、固体燃料の粉砕粒の自然酸化昇温等により、ミル着火の原因となることがあるため、ミル内の堆積を防止する必要がある。特許文献１には、粉砕テーブルの下方の空気供給ダクトに堆積した粉砕粒を、ノズルからアシストガスを噴射して吹き飛ばすことが開示されている。
　石炭燃料を粉砕する場合は、石炭の粉砕粒である微粉炭の安息角（４０～４５°程度）以上の傾斜をミル内部に設け、微粉炭が自重により滑り落ちる構造としていた。
特開２０１８－５１５２４号公報
　近年は、従来の石炭燃料用ミルを用いてバイオマス燃料を粉砕するニーズが高まっている。しかしながら、バイオマス燃料の粉砕粒は石炭燃料の粉砕粒（微粉炭）と比較し、安息角が例えば１０％～２０％大きくなり、微粉炭用としては十分な傾斜角が有ってもバイオマス燃料の粉砕粒は傾斜部分から滑り落ちにくい場合がある。また、バイオマス燃料の粉砕粒は、石炭燃料の粉砕粒（微粉炭）に比べて粉砕した粒子径が大きいため、搬送用の一次空気の流れに淀みが生じる領域で沈降し易く、堆積が発生しやすい。また、狭隘部ではブリッジを起こし、堆積の起点ができやすい。特に、ローラを支持する支持アームとローラカバーとの間の隙間は狭く、バイオマス燃料の粉砕粒が堆積しやすい状態となる場合がある。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、固体燃料の粉砕粒が堆積することを抑制できる固体燃料粉砕装置及びこれを備えた発電プラント並びに固体燃料粉砕の制御方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、回転テーブルと、前記回転テーブルとの間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記粉砕ローラを支持する支持アームと、前記支持アームの外周側に設けられたローラカバーと、前記支持アームと前記ローラカバーとの間の空間にガスを供給するガス供給部と、を備えている。
　回転テーブルと粉砕ローラとの間で固体燃料を粉砕することによって、固体燃料の粉砕粒が固体燃料粉砕装置の内部に広がり、粉砕粒の安息角以上の傾斜を有していない部位に粉砕粒が堆積しやすくなる。特に、支持アームとローラカバーとの間には安息角以上の傾斜が設けられていない部位が存在することがあり、あるいは、支持アームとローラカバーとの間が狭く粉砕粒がブリッジを形成し堆積の起点となるおそれがある。
　これに対して、ガス供給部によって、支持アームとローラカバーとの間の空間にガスを供給することとした。これにより、支持アームとローラカバーとの間の固体燃料の粉砕粒の濃度が他の部位（例えば回転テーブル上部の領域）よりも大きくなる部分や、ガス流れに淀みが生じる領域があり、固体燃料の粉砕粒の堆積しやすい雰囲気になることを抑制することができる。また、供給したガスが堆積し始めた固体燃料の粉砕粒の一部を吹き飛ばすことにより、固体燃料の粉砕粒の堆積が進むことを抑制することができる。
　ガス供給部から供給されるガスとしては、例えば空気が用いられる。
　ガス供給部から供給されるガスの供給圧力は、例えば、２ｋＰａ以上１０ｋＰａ（ゲージ圧）以下とされる。この供給流量は、固体燃料粉砕装置のパージエア（搬送用一次空気）の流量の０．１％以下とされているので、常にガス供給が可能であり、補機動力を新たに増加するレベルには無い。
　固体燃料としては、例えば石炭燃料だけでなくバイオマス燃料も用いることができる。バイオマス燃料は、石炭燃料に比べて堆積しやすいので特に好適である。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ガス供給部は、吹出口を備えるノズルとされている。
　ノズルに形成された吹出口からガスを所定範囲に分散して吹き出すことで、支持アームとローラカバーとの間の空間にガス流れを形成し、淀み領域を除去することができる。これにより、固体燃料の粉砕粒の沈降し易い雰囲気になることを抑制することができる。また、吹出口から吹き出されたガス流れによって、堆積した粉砕粒の一部を吹き飛ばすことにより固体燃料の粉砕粒の堆積が進むことを抑制することもできる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ノズルは、前記ローラカバーの一側壁部から該一側壁部に対向する他側壁部を貫通して取り付けられている。
　ノズルは、ローラカバーの一側壁部から他側壁部に貫通して取り付けられ、両端支持とされている。これにより、ノズルを挿入して取り付けることが容易になるとともに、ノズルを両端部付近で安定して支持することができ、振動によるノズルの損傷等を防止することができる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記吹出口は、前記ノズルの長手方向に所定間隔を空けて複数設けられ、前記一側壁部および／または前記他側壁部の近傍に設けられた前記吹出口は、他の吹出口よりも開口面積が大きい。
　吹出口をノズルの長手方向に所定間隔を空けて複数設けることで、支持アームとローラカバーとの間の空間により広くガス流れを形成して固体燃料の粉砕粒の堆積を抑制するする。なお、所定間隔と吹出口の開口面積は支持アームとローラカバーとの間の空間に広く行き渡るよう選定され、吹出口の開口面積の総和はノズルの断面積以下としている。また、ローラカバーの壁部の近傍に設けられた吹出口の開口面積を、他の吹出口よりも大きくした。これにより、壁部近傍に広い範囲にわたって流れを形成することができ、壁部に付着・堆積する粉砕粒を低減することができる。例えば、壁部近傍の吹出口は、壁部に沿う方向（例えばノズルの長手方向に直交する方向）に拡大された開口形状となっている。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ノズルは、前記ローラカバーに対して着脱可能とされている。
　ノズルをローラカバーに対して着脱可能とすることで、バイオマス燃料を用いるときはノズルを取り付け、石炭燃料を用いるときは取り外すことができる。これにより、石炭燃料を用いる際にノズルが摩耗して消耗することを防止することができる。
　ノズルを取り外した際には、ローラカバーに形成された取付穴を塞ぐ蓋部を取り付けることが好ましい。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ローラカバーの近傍に、前記ローラカバーから取り外した前記ノズルを保管する保管部が設けられている。
　ローラカバーから取り外したノズルを保管する保管部をローラカバーの近傍に設けることで、ノズルの着脱作業が容易となり、紛失を防止することができる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ノズルは、前記吹出口から吹き出されるガスの吹出方向を示した表示部を備えている。
　ノズルを設置した際に固体燃料粉砕装置の外部から確認可能な位置に吹出方向を示した表示を設けることにより、ノズルをローラカバーに取り付ける際に吹出口の方向を目視で確認せずとも、正しい方向にノズルを向けることができる。これにより誤作業を防止し、作業が容易になる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記ノズルは、複数の前記ローラカバーに対してそれぞれ設けられている。
　複数のローラカバーのそれぞれにノズルを設けることとしたので、それぞれのローラカバーと支持アームとの間の空間に粉砕粒が堆積することを防止できる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、それぞれの前記ノズルは、対応する前記ローラカバーに対して、同じ方向から挿入される。
　それぞれのノズルを、ローラカバーに対して同じ方向から挿入するようにしたことにより、ノズル形状を共通化して、いずれのローラカバーに対しも取り付けることができコストの削減や作業の効率化が可能となる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、それぞれの前記ノズルは、流量調整弁を備えている。
　それぞれのノズルに流量調整弁を設けることによって、各ノズルから吹き出されるガス流量を均一化することができる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記流量調整弁を制御する制御部と、前記ローラカバーと前記支持アームとの間の領域の温度を計測する温度計測部と、を備え、前記制御部は、前記温度計測部の温度が所定値を超えた場合に、前記流量調整弁の開度を増大させる。
　ローラカバーと支持アームとの間の領域の温度が上昇した場合には、粉砕粒が堆積した可能性や、堆積した粉砕粒が酸化昇温している可能性がある。そこで、温度計測部の温度が所定値を超えた場合には流量調整弁の開度を増大させて多くのガスを供給して、固体燃料の粉砕粒の堆積をより抑制することとした。温度計測部の温度が所定値を下回った場合には、流量調整弁の開度を、開度増大前の初期値に戻すこととしても良い。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記流量調整弁を制御する制御部と、内部へ搬送用一次ガスを供給する一次ガス供給部と、粉砕後の固体燃料が排出される粉砕後燃料排出部と、前記一次ガス供給部と前記粉砕後燃料排出部との差圧を得る差圧取得部と、を備え、前記制御部は、前記差圧取得部で得られた差圧が所定値以上の場合に、前記流量調整弁の開度を増大させる。
　一次ガス供給部と粉砕後燃料排出部との差圧が所定値を超えると、内部で淀み領域の形成が増加されていると推定することができる。そこで、差圧取得部の差圧が所定値を上回った場合には流量調整弁の開度を増大させて多くのガスを供給して、固体燃料の粉砕粒の堆積をより抑制することとした。差圧取得部の差圧が所定値を下回った場合には、流量調整弁の開度を、開度増大前の初期値に戻すこととしても良い。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、各前記ノズルは、フレキシブル配管を介して、共通の供給配管に接続されている。
　フレキシブル配管を用いて共通の供給配管に接続することとしたので、それぞれのノズルの設置位置や取り付け方向に対して、容易に配管を取り回して配管を接続することができる。また、フレキシブル配管とされているので、ミルの振動を吸収してノズルの損傷を抑制することができる。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置では、前記供給配管には、元弁が設けられている。
　各ノズルに共通の供給配管に元弁を設けることで、ノズルを使用しないときに元弁を全閉にするだけで、ガス供給を遮断して、各ノズルを各ローラカバーから取り外す作業を効率化することができる。
　本開示の一態様に係る発電プラントは、上記のいずれかに記載された固体燃料粉砕装置と、前記固体燃料粉砕装置にて粉砕された固体燃料を燃焼して蒸気を生成するボイラと、前記ボイラによって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、を備えている。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法は、回転テーブルと、前記回転テーブルとの間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記粉砕ローラを支持する支持アームと、前記支持アームの外周側に設けられたローラカバーと、を備えた固体燃料粉砕装置の制御方法であって、前記支持アームと前記ローラカバーとの間の空間にガスを供給する。
　本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法では、前記ローラカバーと前記支持アームとの間の空間領域における粉砕粒の濃度を、回転テーブル上部の領域よりも小さくする。
　ガス供給部によって、支持アームとローラカバーとの間の空間にガスを供給することとしたので、固体燃料の粉砕粒の堆積を抑制することができる。
本開示の一実施形態に係る発電プラントを示した概略構成図である。 図１のミルの平面図である。 ノズルをローラカバーに固定する構造を示した斜視図である。 ノズルに形成された各吹出口を示した側面図である。 ノズルに形成された壁部側吹出口を示した横断面図である。 ノズルに形成された中央側吹出口を示した横断面図である。 ノズルに形成された壁部側吹出口及び中央側吹出口を示した斜視図である。 ノズルの保管部を示した斜視図である。 ローラカバー内の温度に対するシールエアの吹き出し量を示したグラフである。 ミル差圧に対するシールエアの吹き出し量を示したグラフである。
　以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る発電プラント１は、固体燃料粉砕装置１００と、蒸気を生成するボイラ２００と、ボイラ２００で生成された蒸気を用いて発電する発電部（図示せず）とを備えている。
　固体燃料粉砕装置１００は、一例として石炭燃料やバイオマス燃料等の固体燃料を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ２００のバーナ部（燃焼装置）２２０へ供給する装置である。発電プラント１は、１台の固体燃料粉砕装置１００を備えるものであるが、１台のボイラ２００の複数のバーナ部２２０のそれぞれに対応して複数台の固体燃料粉砕装置１００を備えるシステムとしてもよい。
　固体燃料粉砕装置１００は、ミル（粉砕部）１０と、給炭機（燃料供給機）２０と、送風部３０と、状態検出部４０と、制御部（判定部）５０とを備えている。
　なお、本実施形態では、上方とは鉛直上側の方向を、上部や上面などの「上」とは鉛直上側の部分を示している。また同様に「下」とは鉛直下側の部分を示している。
　ボイラ２００に供給する石炭燃料やバイオマス燃料等の固体燃料を微粉状の固体燃料である微粉燃料へと粉砕するミル１０は、石炭燃料だけでなくバイオマス燃料も粉砕する形式とされている。
　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。
　ミル１０は、ハウジング１１と、回転テーブル１２と、ローラ（粉砕ローラ）１３と、駆動部１４と、分級機１６と、燃料供給部１７と、分級機１６を回転駆動させるモータ１８とを備えている。
　ハウジング１１は、鉛直方向に延びる筒状に形成されるとともに、回転テーブル１２とローラ１３と分級機１６と、燃料供給部１７とを収容する筐体である。
　ハウジング１１の天井部４２の中央部には、燃料供給部１７が取り付けられている。この燃料供給部１７は、バンカ２１から導かれた固体燃料をハウジング１１内に供給するものであり、ハウジング１１の中心位置に上下方向に沿って配置され、下端部がハウジング１１内部まで延設されている。
　ハウジング１１の底面部４１付近には駆動部１４が設置され、この駆動部１４から伝達される駆動力により回転する回転テーブル１２が回転自在に配置されている。
　回転テーブル１２は、平面視円形の部材であり、燃料供給部１７の下端部が対向するように配置されている。回転テーブル１２の上面は、例えば、中心部が低く、外側に向けて高くなるような傾斜形状をなし、外周部が上方に曲折した形状をなしていてもよい。燃料供給部１７は、固体燃料（本実施形態では例えば石炭燃料やバイオマス燃料）を上方から下方の回転テーブル１２に向けて供給し、回転テーブル１２は供給された固体燃料をローラ１３との間で粉砕するもので、粉砕テーブルとも呼ばれる。
　固体燃料が燃料供給部１７から回転テーブル１２の中央へ向けて投入されると、回転テーブル１２の回転による遠心力によって固体燃料は回転テーブル１２の外周側へと導かれ、ローラ１３との間に挟み込まれて粉砕される。粉砕された固体燃料は微粉燃料となり、一次ガス供給部（以下「一次空気流路」という。）１００ａから導かれた搬送用ガス（以下「一次空気」という。）によって上方へと巻き上げられ、分級機１６へと導かれる。すなわち、回転テーブル１２の外周側の複数箇所には、一次空気流路１００ａから流入する一次空気をハウジング１１内の回転テーブル１２の上方の空間に流出させる吹出口（図示省略）が設けられている。吹出口の上方にはベーン（図示省略）が設置されており、吹出口から吹き出した一次空気に旋回力を与える。ベーンにより旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって、回転テーブル１２上で粉砕された固体燃料をハウジング１１内の上方の分級機１６へと導く。なお、一次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、所定粒径より大きいものは分級機１６により分級されて、または、分級機１６まで到達することなく、落下して回転テーブル１２に戻されて、再び粉砕される。
　ローラ（粉砕ローラ）１３は、燃料供給部１７から回転テーブル１２に供給された固体燃料を粉砕する回転体である。ローラ１３は、回転テーブル１２の上面に押圧されて回転テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。
　図１では、ローラ１３が代表して１つのみ示されているが、回転テーブル１２の上面を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ１３が対向して配置される。例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つのローラ１３が周方向に均等な間隔で配置される。この場合、３つのローラ１３が回転テーブル１２の上面と接する部分（押圧する部分）は、回転テーブル１２の回転中心軸からの距離が等距離となる。
　ローラ１３は、ジャーナルヘッド４５によって、上下に揺動可能となっており、回転テーブル１２の上面に対して接近離間自在に支持されている。ローラ１３は、外周面が回転テーブル１２の上面に接触した状態で、回転テーブル１２が回転すると、回転テーブル１２から回転力を受けて連れ回りするようになっている。燃料供給部１７から固体燃料が供給されると、ローラ１３と回転テーブル１２との間で固体燃料が押圧されて粉砕されて、微粉燃料となる。
　ジャーナルヘッド４５の支持アーム４７は、その中間部が水平方向に延在する支持軸４８によって支持されている。すなわち、支持アーム４７は、ハウジング１１の側面部に支持軸４８を中心としてローラ上下方向に揺動可能に支持されている。支持アーム４７の後方すなわち外周側には、ローラカバー５２が設けられている。ローラカバー５２は、ハウジング１１に対して外周方向へ膨出するように設けられている。
　支持アーム４７の鉛直上側にある上端部には、押圧装置４９が設けられている。押圧装置４９は、ハウジング１１に固定され、ローラ１３を回転テーブル１２に押し付けるように、支持アーム４７等を介してローラ１３に荷重を付与する。
　駆動部１４は、回転テーブル１２に駆動力を伝達し、回転テーブル１２を中心軸線回りに回転させる装置である。駆動部１４は、回転テーブル１２を回転させる駆動力を発生する。
　分級機１６は、ハウジング１１の上部に設けられ、中空状の略逆円錐形状の外形を有している。分級機１６は、その外周位置に上下方向に延在する複数のブレード１６ａを備えている。各ブレード１６ａは、分級機１６の中心軸線周りに所定の間隔（均等間隔）を空けて並列に設けられている。分級機１６は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を所定粒径（例えば、石炭では７０～１００μｍ、バイオマス燃料では０．６～１．０ｍｍ）よりも大きいもの（以下、所定粒径を超える粉砕された固体燃料を「粗粉燃料」という。）と所定粒径以下のもの（以下、所定粒径以下に粉砕された固体燃料を「微粉燃料」という。）に分級する装置である。分級機１６のうち、全体が回転することによって分級する分級機１６は、ロータリセパレータとも称されている。分級機１６に対しては、モータ１８によって回転駆動力が与えられる。
　分級機１６に到達した固体燃料の粉砕後燃料は、ブレード１６ａの回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、大きな径の粗粉燃料は、ブレード１６ａによって叩き落とされ、回転テーブル１２へと戻されて再び粉砕され、微粉燃料はハウジング１１の天井部４２にある出口１９に導かれる。
　分級機１６によって分級された微粉燃料は、出口１９から供給流路（粉砕後燃料排出部）１００ｂへ排出され、一次空気とともに搬送される。供給流路１００ｂへ流出した微粉燃料は、ボイラ２００のバーナ部２２０へ供給される。
　燃料供給部１７は、ハウジング１１の上端を貫通するように上下方向に沿って下端部がハウジング１１内部まで延設されて取り付けられている。燃料供給部１７の上部から投入された固体燃料は、回転テーブル１２の略中央領域に供給される。燃料供給部１７には、給炭機２０から固体燃料が供給される。
　給炭機２０は、バンカ２１と、搬送部２２と、モータ２３とを備える。搬送部２２は、モータ２３から与えられる駆動力によってバンカ２１の直下にあるダウンスパウト部２４の下端部から排出される固体燃料を搬送する。搬送部２２によって搬送された固体燃料は、ミル１０の燃料供給部１７に導かれる。
　通常、ミル１０の内部には、粉砕した固体燃料である微粉燃料を搬送するための一次空気が供給されて、圧力が大気圧よりも高くなっている。バンカ２１の直下にある上下方向に延在する管であるダウンスパウト部２４には内部に燃料が積層状態で保持されていて、ダウンスパウト部２４内に積層された燃料層により、ミル１０側の一次空気と粉砕後燃料が逆流入しないようなシール性を確保している。ミル１０へ供給する固体燃料の供給量は、モータ２３によって搬送部２２のベルトコンベアのベルト速度を調整することで行われても良い。
　粉砕前のバイオマス燃料のチップやペレットは、石炭燃料（すなわち粉砕前の石炭の粒径は、例えば、粒径が２～５０ｍｍ程度）に比べて、粒径が一定であり（ペレットのサイズは、例えば、直径６～８ｍｍ程度、長さは４０ｍｍ以下程度）、かつ、軽量である。このため、バイオマス燃料がダウンスパウト部２４内に貯留されている場合は、石炭燃料の場合に比べて、各バイオマス燃料間に形成される隙間が大きくなる。このように、ダウンスパウト部２４内のバイオマス燃料のチップやペレットの間には隙間があることから、ミル１０内部から吹き上げる一次空気と粉砕後燃料が各バイオマス燃料間に形成される隙間を通過して、ミル１０内部の圧力が低下する可能性がある。また、一次空気がバンカ２１の貯留部へと吹き抜けると、バイオマス燃料の搬送性の悪化や粉塵発生、ダウンスパウト部２４の発火や、ミル１０内部の圧力が低下すると、微粉燃料の搬送量が低下するなど、ミル１０の運転に種々の問題が生じる可能性がある。このため、給炭機２０から燃料供給部１７の途中にロータリバルブ（図示省略）を設けて、一次空気と粉砕後燃料の吹き上げによる逆流入を抑制するようにしてもよい。
　送風部３０は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を乾燥させるとともに分級機１６へ供給するための一次空気をハウジング１１の内部へ送風する装置である。送風部３０は、ハウジング１１へ送風される一次空気を適切な温度に調整するために、熱ガス送風機３０ａと、冷ガス送風機３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。
　熱ガス送風機３０ａは、空気予熱器などの熱交換器（加熱器）から供給される熱せられた一次空気を送風する送風機である。熱ガス送風機３０ａの下流側には熱ガスダンパ３０ｃ（第１送風部）が設けられている。熱ガスダンパ３０ｃの開度は制御部５０によって制御される。熱ガスダンパ３０ｃの開度によって熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量が決定する。
　冷ガス送風機３０ｂは、常温の外気である一次空気を送風する送風機である。冷ガス送風機３０ｂの下流側には冷ガスダンパ（第２送風部）３０ｄが設けられている。冷ガスダンパ３０ｄの開度は制御部５０によって制御される。冷ガスダンパ３０ｄの開度によって冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量が決定する。
　一次空気の流量は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量の合計の流量となり、一次空気の温度は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の混合比率で決まり、制御部５０によって制御される。
　なお、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気に、ガス再循環通風機を介して電気集塵機など環境装置を通過したボイラ２００から排出された燃焼ガスの一部を導き、混合気とすることで、一次空気流路１００ａから流入する一次空気の酸素濃度を調整してもよい。
　本実施形態では、ハウジング１１の状態検出部４０により、計測または検出したデータを制御部５０に送信する。本実施形態の状態検出部４０は、例えば、差圧計測手段であり、一次空気流路１００ａからミル１０内部へ一次空気が流入する部分及びミル１０内部から供給流路１００ｂへ一次空気及び微粉燃料が排出する出口１９との差圧をミル１０内の差圧（ミル差圧）として計測する。分級機１６の分級性能により、ミル１０内部を循環する固体燃料の微粉燃料の循環量の増減とこれに対するミル１０内の差圧の上昇低減が変化する。すなわち、ミル１０の内部に供給する固体燃料に対して、出口１９から排出させる微粉燃料を調整して管理することができるので、微粉燃料の粒度がバーナ部２２０の燃焼性に影響しない範囲で、多くの微粉燃料をボイラ２００に設けられたバーナ部２２０に供給することができる。
　本実施形態の状態検出部４０は、例えば、温度センサであり、ローラ１３により粉砕された固体燃料を分級機１６へ供給するための一次空気を、ハウジング１１の内部に送風する送風部３０により温度調整される一次空気のハウジング１１での温度を検出して、上限温度を超えないように送風部３０を制御する。なお、一次空気は、ハウジング１１内において、粉砕物を乾燥しながら搬送することによって冷却されるので、ハウジング１１の上部空間の温度は、例えば約６０～８０℃程度となる。
　制御部５０は、固体燃料粉砕装置１００の各部を制御する装置である。制御部５０は、例えば、駆動部１４に駆動指示を伝達することによりミル１０の運転に対する回転テーブル１２の回転を制御することができる。制御部５０は、例えば分級機１６のモータ１８へ駆動指示を伝達して回転数を制御することで、分級性能を調整することにより、ミル１０内の差圧を適正化して微粉燃料の供給を安定化させることができる。制御部５０は、例えば給炭機２０のモータ２３へ駆動指示を伝達することにより、搬送部２２が固体燃料を搬送して燃料供給部１７へ供給する固体燃料の供給量を調整することができる。制御部５０は、開度指示を送風部３０に伝達することにより、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御して一次空気の流量と温度を制御することができる。制御部５０は、後述するノズル５４（図２参照）に設けた流量調整弁５６（図２参照）の開度を制御する。
　制御部５０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。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。
　次に、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料を用いて燃焼を行って蒸気を発生させるボイラ２００について説明する。ボイラ２００は、火炉２１０とバーナ部２２０とを備えている。
　バーナ部２２０は、供給流路１００ｂから供給される微粉燃料を含む一次空気と、熱交換器（図示省略）から供給される二次空気とを用いて微粉燃料を燃焼させて火炎を形成する装置である。微粉燃料の燃焼は火炉２１０内で行われ、高温の燃焼ガスは、蒸発器，過熱器，エコノマイザなどの熱交換器（図示省略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。
　ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、環境装置（例えば脱硝装置、電気集塵機など：図示省略）で所定の処理を行うとともに、空気予熱器などの熱交換器（図示省略）で外気との熱交換が行われ、誘引通風機（図示省略）を介して煙突（図示省略）へと導かれて大気へと放出される。熱交換器において燃焼ガスとの熱交換により加熱された外気は、前述した熱ガス送風機３０ａに送られる。
　ボイラ２００の各熱交換器への給水は、エコノマイザ（図示省略）において加熱された後に、蒸発器（図示省略）および過熱器（図示省略）によって更に加熱されて高温高圧の蒸気が生成され、蒸気タービン（図示省略）へと送られて発電機（図示省略）を回転駆動して発電が行われる。
［ローラカバーのシールエア供給構造］
　次に、ミル１０に設けたローラカバー５２のシールエア（ガス）供給構造について説明する。
　図２に示すように、本実施形態のローラカバー５２は、ハウジング１１に対して例えば周方向に均等に３つ設けられている。各ローラカバー５２は、ハウジング１１に対して外周方向に膨出するように取り付けられている。図１に示したように、各ローラカバー５２は、各ローラ１３の各支持アーム４７に対応した位置に設けられている。
　図２に示すように、各ローラカバー５２には、熱電対等の温度計測部５３が設けられていて、各支持アーム４７と各ローラカバー５２との間の空間もしくはこの空間に接する構造部位の温度を計測する。温度計測部５３の出力は、制御部５０へと送られる。
　各ローラカバー５２に対して、それぞれ１本のノズル（ガス供給部）５４が挿入されている。ノズル５４は、金属製とされ、略水平方向に延在するように設けられている。ノズル５４は、例えば円筒形状とされ、内径は例えばφ２０ｍｍ～φ５０ｍｍとされている。
　ノズル５４は、ローラカバー５２の一側壁部５２ａから、一側壁部５２ａに対向する他側壁部５２ｂにわたって貫通するように設けられている。すなわち、ミル１０の外周部から作業を行い、ノズル５４の基端部５４ａが一側壁部５２ａ側に位置するように配置し、ノズル５４の先端部５４ｂが他側壁部５２ｂ側に位置して貫通するように配置している。各ノズル５４は、各ローラカバー５２に対して常に同じ方向に向かって挿入して設置されるようになっている。すなわち、ノズル５４は、一側壁部５２ａから他側壁部５２ｂへ向かって挿入され、ローラカバー５２を側面視した場合に常に左から右に向かって挿入されるようになっている。
　各ノズル５４の先端部５４ｂは、流路が閉じられた閉塞端とされている。
　各ノズル５４の基端部５４ａには、流量調整弁５６を介して、可撓性を有するフレキシブル配管５８が接続されている。各流量調整弁５６は、制御部５０（図１参照）によって開度が制御される。具体的には、各流量調整弁５６の下流に設けたシールエア用圧力計５７（図４参照）の出力値を制御部５０で得て、各シールエア用圧力計５７の圧力が均等となるように制御部５０が各流量調整弁５６の開度を調整する。これにより、各ノズル５４から略同じ流量のシールエア（本実施形態では空気）が供給されるようになっている。各流量調整弁５６が、制御部５０によって流量調整をしない場合は、手動弁としてもよい。この場合、シールエア用圧力計５７の指示値を確認しながら、各ノズル５４のシールエア用圧力計５７の指示値が同じになるよう、各流量調整弁（手動弁）５６の開度を手動で調整する。
　各フレキシブル配管５８は、１つの元弁６０を介して、１本の共通する供給配管６２に接続されている。供給配管６２は、可撓性を有する配管としても良いし、金属配管としても良い。元弁６０は手動弁としているが、制御部５０（図１参照）によって開閉を制御して、非常時に自動で開動作ができるようにしてもよい。
　供給配管６２には、図示しないブロワ等の空気供給源からシールエアが供給される。シールエアの供給圧力は、例えば、２ｋＰａ以上１０ｋＰａ（ゲージ圧）以下の比較的低い圧力とされる。この供給流量は、一次空気流路１００ａ（図１参照）からミル１０内に粉砕粒の搬送用に供給される一次空気の流量の０．１％以下とされている。シールエアの供給量は、例えば、０．０５～０．１５Ｎｍ３／ｍｉｎとされている。このように、シールエアの供給量は一次空気に比べて十分に少ないので、バーナ部２２０（図１参照）における燃焼性能に大きな影響を及ぼさないレベルになっているので、補機動力を新たに増加するレベルにはない。また、運転中においても常にシールエアを供給することができる。このように少量のシールエアを流すだけでも、粉砕粒の濃度を低下することで粉砕粒の堆積を抑制できる。
　図３には、ノズル５４をローラカバー５２に固定する際の構造が示されている。ノズル５４の基端部５４ａには、ノズル側フランジ６４が固定されている。ノズル側フランジ６４に対応するように、ローラカバー側フランジ６５がローラカバー５２の一側壁部５２ａのミル外側に対して溶接等によって固定されている。各フランジ６４，６５をボルト６６で締結することによって、ノズル５４の基端部５４ａ側がローラカバー５２に対してミル外側から固定される。なお、ローラカバー側フランジ６５を省略して、ボルト６６に対応する位置に雌ねじ穴を一側壁部５２ａに形成しても良い。このように、フランジ６４，６５とボルト６６を用いてノズル５４を取り付ける構造としたので、ノズル５４を必要に応じて着脱できるようになっている。
　ノズル側フランジ６４には、矢印（表示部）６８が表示されている。矢印６８は、ノズル５４に形成された吹出口７０（図４参照）から吹き出されるシールエアの向きを示している。矢印６８は、印刷や刻印等によってノズル側フランジ６４の表面に形成されている。
　図４に示すように、各ノズル５４には、複数の吹出口７０が形成されている。各吹出口７０は、ノズル５４の長手方向（図４において左右方向）に所定間隔を空けて設けられている。吹出口７０から吹き出されたシールエアは、ローラカバー５２と支持アーム４７（図１参照）との間の狭隘領域に向かって供給される。
　吹出口７０をノズル５４の長手方向に所定間隔を空けて複数設けることで、支持アーム４７とローラカバー５２との間の空間により広くガス流れを形成して固体燃料の粉砕粒の堆積を抑制する。すなわち、所定間隔と吹出口７０の開口面積は支持アーム４７とローラカバー５２との間の空間に広く行き渡るように選定される。吹出口７０は、各壁部５２ａ，５２ｂに最も近い２つの壁部側吹出口７０ａと、これら壁部側吹出口７０ａの間に設けられた中央側吹出口７０ｂとを備えている。吹出口７０の合計開口面積は、ノズル５４の流路断面積以下とされている。これにより、各中央側吹出口７０ｂからシールエアを略均等に吹き出させることができる。
　壁部側吹出口７０ａは、中央側吹出口７０ｂよりも開口面積が大きく形成される。壁部側吹出口７０ａは、壁部５２ａ，５２ｂに沿う方向（すなわちノズル５４の長手方向に直交する方向）に拡大された細長い開口形状となっている。例えば、図５Ａに示すように、ノズル５４の周方向において約６０°～９０°程度の広い角度範囲で開口するようになっている。このように角度範囲を広げることで、壁部５２ａ，５２ｂに付着もしくは堆積する粉砕粒を低減するようになっている。好ましくは、壁部側吹出口７０ａは、図６に示すように、壁部５２ａ，５２ｂに向けて吹き出すように形成しても良い。
　中央側吹出口７０ｂは、壁部側吹出口７０ａよりも開口面積が小さく形成される。例えば、図５Ｂに示すように、φ４～φ８ｍｍ程度の丸穴が形成されている。中央側吹出口７０ｂの吹出方向は、ローラカバー５２と支持アーム４７との間の領域とされており、例えば、図６に示すように下方へ向けられている。好ましくは、中央側吹出口７０ｂの吹き出しは、支持アーム４７とローラカバー５２との間の空間に広く行き渡るとともに、中央側吹出口７０ｂの吹出方向は、バイオマス燃料の粉砕粒の安息角よりも小さい角度を有したり、コーナ部分などのガス流れが滞留するために、バイオマス燃料の粉砕粒が堆積し易い部分に向けられる。
　図４に示すように、ローラカバー５２の他側壁部５２ｂには、ノズル用開口部５２ｂ１が形成されている。ノズル用開口部５２ｂ１にノズル５４の先端部５４ｂが挿入して貫通されるようになっている。ミル外側のノズル用開口部５２ｂ１からローラカバー５２内を目視できるので、ノズル５４を挿入する際の作業性が向上する。
　ノズル用開口部５２ｂ１を塞ぐように蓋部７２が他側壁部５２ｂに対して着脱可能に設けられている。蓋部７２によってノズル用開口部５２ｂ１を塞ぐことで、ミル１０の運転中における粉砕粒の漏出を防ぐことができる。また、蓋部７２のミル内側には、ノズル５４の先端部５４ｂの周囲を保持する構造として、例えば筒状の短管を設けてもよい。
　図７には、非使用時におけるノズル５４の保管方法の一例が示されている。ノズル５４は、バイオマス燃料を粉砕するとき以外、すなわち石炭燃料を粉砕するときはシールエアを吹き出す運用に使用する必要が無い。このような場合は、ローラカバー５２からノズル５４を外してローラカバー５２の近傍に保管してもよい。具体的には、図７に示されているように、ローラカバー５２の一側壁部５２ａのミル外側に固定したフック（保管部）７４を設けて載置しても良いし、一側壁部５２ａの近傍のミル１０付近に設置した保管箱（保管部）７６に差し込んで載置しても良い。なお、ローラカバー５２の他側壁部５２ｂ側にフック７４や保管箱７６を設けても良い。
　次に、上述したローラカバー５２のエアシール構造の使用方法について説明する。
　粉砕する固体燃料としてバイオマス燃料を使用する際には、各ローラカバー５２に対してノズル５４を各々取り付ける。具体的には、ローラカバー５２のミル外側から一側壁部５２ａから他側壁部５２ｂへ向けてノズル５４を挿入し貫通させる。このときに、ノズル側フランジ６４に形成した矢印６８（図３参照）の向きを確認しながら、ノズル５４の吹出方向が下向きとなって適正な向きになるようの長手軸線回りの角度を調整しながらノズル５４を挿入し貫通させる。図４に示すように、他側壁部５２ｂに形成されたノズル用開口部５２ｂ１からノズル５４の位置を目視で確認しながらノズル５４を貫通するように挿入させる。ノズル５４の挿入が完了すると、ミル外側からノズル側フランジ６４と蓋部７２を取り付け、ミル１０内部の粉砕物が漏洩しないように封止する。
　バイオマス燃料を粉砕している間は、常時、シールエアを供給配管６２及びフレキシブル配管５８を介してノズル５４からシールエアを供給して、ローラカバー５２と支持アーム４７との間の空間に吹き出させる。シールエアは、ローラカバー５２と支持アーム４７との間の狭隘部へと導かれ、この領域の粉砕粒の濃度を回転テーブル１２の上部、すなわち回転テーブル１２の直上部分であり分級機１６よりも下部の領域の粉砕粒の濃度よりも低下させる。これにより、粉砕粒の堆積速度を低下させ、粉砕粒の堆積を抑制する。また、シールエアが形成した流れによって、ミル１０内に形成された淀みが解消され、粉砕粒の沈降が抑制される。さらに、好ましくは、シールエアを粉砕粒の安息角よりも小さい角度を有する部分やコーナ部分などのガス流れが滞留する部分に向けて吹き出すことで、既に堆積した粉砕粒の一部を吹き飛ばして、バイオマス燃料の粉砕粒が堆積することを抑制する。
　ノズル５４から吹き出されるシールエアの流量は、制御部５０によって流量調整弁５６の開度を制御することによって調整される。基本的には、各ノズル５４から供給されるシールエアの流量が略均等となるように制御部５０によって制御される。各流量調整弁５６は、制御部５０によって流量調整をしない場合には、手動弁として、シールエア用圧力計５７の指示値を確認しながら、各ノズル５４のシールエア用圧力計５７の指示値が同じになるよう、各流量調整弁（手動弁）５６の開度を手動で調整してもよい。
　図８に示すように、制御部５０は、温度計測部５３によって検出されたローラカバー５２内の温度を横軸に設けたものである。ローラカバー５２内の温度が●印で示した所定値を超えた場合には、バイオマス燃料の粉砕粒の堆積が増加して一部が酸化反応を始めたと判断して、各流量調整弁５６の開度を増大させ上げて、シールエアの供給流量を増大させる。このように、温度計測部５３によってローラカバー５２と支持アーム４７との間の領域の温度が上昇した場合には、粉砕粒が堆積した可能性や、堆積した粉砕粒が着火する可能性があると判断して、シールエアを供給することとした。
　制御部５０は、温度計測部５３の温度が所定値を下回った場合には、流量調整弁５６の開度を、開度増大前の初期値に戻す。
　上述の温度計測部５３による制御に代えて、あるいはこの制御とともに、制御部５０は、図９に示すように、状態検出部４０によって計測された一次空気流路１００ａからミル１０内部へ一次空気が流入する部分及びミル１０内部から供給流路１００ｂへ一次空気及び微粉燃料が排出する出口１９との差圧であるミル１０内のミル差圧を横軸に設けたものである。ミル差圧が●印で示した所定値を超えた場合には、各流量調整弁５６の開度を増大させて、シールエアの供給流量を増大させる。このように、ミル差圧が所定値を超えた場合には、ミル内部で淀み領域の形成が増加し始め、ローラカバー５２と支持アーム４７との間の領域も同様に淀み領域が形成され始めていると判断して、シールエアを供給することとした。
　制御部５０は、ミル差圧が所定値を下回った場合には、流量調整弁５６の開度を、開度増大前の初期値に戻す。
　バイオマス燃料の粉砕する場合から石炭燃料を粉砕する場合に切り替える際には、元弁６０を全閉とした後に、各ノズル５４をローラカバー５２から取り外す。取り外した各ノズル５４は、図７に示したように、フック７４や保管箱７６に保管して紛失を防止する。ノズル５４を取り外した後のローラカバー５２の開口には、図示しない蓋部７２を取り付けることで、ローラカバー５２を密閉する。
　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　回転テーブル１２とローラ１３との間でバイオマス燃料を粉砕することによって、粉砕粒がミル１０の内部に広がり、粉砕粒の安息角以上の傾斜を有していない部位に粉砕粒が堆積しやすくなる。特に、支持アーム４７とローラカバー５２との間には安息角以上の傾斜が有していない部位が存在する部分や、ガス流れに淀みが生じる領域があり、あるいは、支持アーム４７とローラカバー５２との間が狭く粉砕粒がブリッジを形成して堆積の起点となるおそれがある。
　これに対して、ノズル５４によって、支持アーム４７とローラカバー５２との間にシールエアを供給することとした。これにより、支持アーム４７とローラカバー５２との間の粉砕粒の濃度が他の部位（例えば、回転テーブル１２の上部で、分級機１６よりも下部の領域で、ミル１０の内部では粉砕粒の濃度が高い状態にあるとされる領域）よりも十分に小さくなり、粉砕粒の堆積を抑制することができる。
　ノズル５４に形成された吹出口７０からシールエアを吹き出すことで、支持アーム４７とローラカバー５２との間の空間に流れを形成し、淀み領域を除去することとした。これにより、バイオマス燃料の粉砕粒の沈降を抑制することができる。また、吹出口７０から吹き出されたガス流れによって、堆積した粉砕粒を吹き飛ばすこともできる。
　ノズル５４を、ローラカバー５２の一側壁部５２ａから他側壁部５２ｂを貫通させて挿入し取り付けることで両端支持とした。これにより、ノズル５４を安定して支持することができ、振動によるノズル５４の損傷等を防止することができる。
　中央側吹出口７０ｂをノズル５４の長手方向に所定間隔を空けて複数設けることで、支持アーム４７とローラカバー５２との間の空間により広くガス流れを形成して固体燃料の粉砕粒の堆積を抑制することができる。また、ローラカバー５２の壁部５２ａ，５２ｂの近傍に設けられた壁部側吹出口７０ａの開口面積を、他の中央側吹出口７０ｂよりも大きくした。これにより、一側壁部５２ａ，他側壁部５２ｂ近傍に広い範囲にわたってガス流れを形成することができ、一側壁部５２ａ，他側壁部５２ｂに付着する粉砕粒を低減することができる。
　ノズル５４をローラカバー５２に対して着脱可能とすることで、バイオマス燃料を粉砕する場合はノズル５４を取り付け、石炭燃料を粉砕する場合は取り外すことができる。これにより、石炭燃料の際にノズル５４が摩耗により消耗することを防止することができる。
　ローラカバー５２から取り外したノズル５４を保管するフック７４や保管箱７６をローラカバー５２の近傍に設けることで、ノズル５４の紛失を防止し着脱作業が容易となる。
　ノズル５４のノズル側フランジ６４に吹出方向を示した矢印６８（図３参照）を設けることとした。これにより、ノズル５４をローラカバー５２に取り付ける際に正しい方向を容易に判断してノズル５４を向けることができ、着脱作業が容易化する。
　それぞれのノズル５４を、ローラカバー５２に対して同じ方向、すなわち一側壁部５２ａから他側壁部５２ｂへ向かって挿入するようにした。これにより、ノズル５４を共通化することができコストの削減や作業の効率化が可能となる。
　フレキシブル配管５８を用いて共通の供給配管６２に接続することとしたので、それぞれのノズル５４の設置位置や取り付け方向に対して、容易に配管を取り回して配管を接続することができる。また、フレキシブル配管５８とされているので、ミル１０の振動を吸収してノズル５４の損傷を抑制することができる。
１　　　発電プラント
１０　　ミル（粉砕部）
１１　　ハウジング
１２　　回転テーブル
１３　　ローラ（粉砕ローラ）
１４　　駆動部
１６　　分級機
１６ａ　ブレード
１７　　燃料供給部
１８　　モータ
１９　　出口
２０　　給炭機（燃料供給機）
２１　　バンカ
２２　　搬送部（燃料供給機）
２３　　モータ（燃料供給機）
２４　　ダウンスパウト部
３０　　送風部
３０ａ　熱ガス送風機
３０ｂ　冷ガス送風機
３０ｃ　熱ガスダンパ（第１送風部）
３０ｄ　冷ガスダンパ（第２送風部）
４０　　状態検出部（差圧取得部）
４１　　底面部
４２　　天井部
４５　　ジャーナルヘッド
４７　　支持アーム
４８　　支持軸
４９　　押圧装置
５０　　制御部
５２　　ローラカバー
５２ａ　一側壁部
５２ｂ　他側壁部
５２ｂ１　ノズル用開口部
５３　　温度計測部
５４　　ノズル（ガス供給部）
５４ａ　基端部
５４ｂ　先端部
５６　　流量調整弁
５７　　シールエア用圧力計
５８　　フレキシブル配管
６０　　元弁
６２　　供給配管
６４　　ノズル側フランジ
６５　　ローラカバー側フランジ
６６　　ボルト
６８　　矢印（表示部）
７０　　吹出口
７０ａ　壁部側吹出口（吹出口）
７０ｂ　中央側吹出口（吹出口）
７２　　蓋部
７４　　フック（保管部）
７６　　保管箱（保管部）
１００　固体燃料粉砕装置
１００ａ　一次空気流路（一次ガス供給部）
１００ｂ　供給流路（粉砕後燃料排出部）
２００　ボイラ
２１０　火炉
２２０　バーナ部（燃焼装置）

Claims (17)

  1. 　回転テーブルと、
    　前記回転テーブルとの間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、
    　前記粉砕ローラを支持する支持アームと、
    　前記支持アームの外周側に設けられたローラカバーと、
    　前記支持アームと前記ローラカバーとの間の空間にガスを供給するガス供給部と、
    を備えている固体燃料粉砕装置。
  2. 　前記ガス供給部は、吹出口を備えるノズルとされている請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
  3. 　前記ノズルは、前記ローラカバーの一側壁部から該一側壁部に対向する他側壁部を貫通して取り付けられている請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。
  4. 　前記吹出口は、前記ノズルの長手方向に所定間隔を空けて複数設けられ、
    　前記一側壁部および／または前記他側壁部の近傍に設けられた前記吹出口は、他の前記吹出口よりも開口面積が大きい請求項３に記載の固体燃料粉砕装置。
  5. 　前記ノズルは、前記ローラカバーに対して着脱可能とされている請求項２から４のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
  6. 　前記ローラカバーの近傍に、前記ローラカバーから取り外した前記ノズルを保管する保管部が設けられている請求項５に記載の固体燃料粉砕装置。
  7. 　前記ノズルは、前記吹出口から吹き出されるガスの吹出方向を示した表示部を備えている請求項２から６のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
  8. 　前記ノズルは、複数の前記ローラカバーに対してそれぞれ設けられている請求項２から７のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
  9. 　それぞれの前記ノズルは、対応する前記ローラカバーに対して、同じ方向から挿入される請求項８に記載の固体燃料粉砕装置。
  10. 　それぞれの前記ノズルは、流量調整弁を備えている請求項８又は９に記載の固体燃料粉砕装置。
  11. 　前記流量調整弁を制御する制御部と、
    　前記ローラカバーと前記支持アームとの間の空間の温度を計測する温度計測部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記温度計測部の温度が所定値を超えた場合に、前記流量調整弁の開度を増大させる請求項１０に記載の固体燃料粉砕装置。
  12. 　前記流量調整弁を制御する制御部と、
    　内部へ搬送用一次ガスを供給する一次ガス供給部と、
    　粉砕後の固体燃料が排出される粉砕後燃料排出部と、
    　前記一次ガス供給部と前記粉砕後燃料排出部との差圧を得る差圧取得部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記差圧取得部で得られた差圧が所定値以上の場合に、前記流量調整弁の開度を増大させる請求項１０に記載の固体燃料粉砕装置。
  13. 　各前記ノズルは、フレキシブル配管を介して、共通の供給配管に接続されている請求項８から１２のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
  14. 　前記供給配管には、元弁が設けられている請求項１３に記載の固体燃料粉砕装置。
  15. 　請求項１から８のいずれかに記載された固体燃料粉砕装置と、
    　前記固体燃料粉砕装置にて粉砕された固体燃料を燃焼して蒸気を生成するボイラと、
    　前記ボイラによって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、
    を備えている発電プラント。
  16. 　回転テーブルと、
    　前記回転テーブルとの間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、
    　前記粉砕ローラを支持する支持アームと、
    　前記支持アームの外周側に設けられたローラカバーと、
    を備えた固体燃料粉砕装置の制御方法であって、
    　前記支持アームと前記ローラカバーとの間の空間にガスを供給する固体燃料粉砕装置の制御方法。
  17. 　前記ローラカバーと前記支持アームとの間の空間における粉砕粒の濃度を、前記回転テーブル上部の領域よりも小さくする請求項１６に記載の固体燃料粉砕装置の制御方法。
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