JP5564894B2

JP5564894B2 - 竪型ミル

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Publication number: JP5564894B2
Application number: JP2009248494A
Authority: JP
Inventors: 典久半田; 秀作山崎
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: JP2011092850A

Description

本発明は、石炭、石灰岩等の塊状物を微粉に粉砕する竪型ミルに関するものである。

石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ミルにより粉砕して微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。

先ず、図４、図５に於いて、従来の竪型ミルの概略について説明する。

従来の竪型ミルでは、石炭を粉砕する粉砕テーブル１が回転可能に設けられ、該粉砕テーブル１は減速機２を介してテーブル駆動モータ３に連結され、該テーブル駆動モータ３によって前記粉砕テーブル１が回転される。

又、前記粉砕テーブル１の上方には、加圧ローラ４を有する加圧ローラユニット５（後述）が複数個、例えば１２０°間隔で３個設けられており、該加圧ローラユニット５は図示しないローラ加圧装置によって前記粉砕テーブル１上に押下されている。

石炭の粉砕処理の際には、図示しない石炭供給装置から塊状の石炭が前記粉砕テーブル１の中央に投下され、それと並行して前記粉砕テーブル１が前記減速機２を介して前記テーブル駆動モータ３により回転される。

又、前記加圧ローラ４は回転自在であり、前記粉砕テーブル１に従動回転しており、該粉砕テーブル１上に投下された石炭は、該粉砕テーブル１の回転によって移動し、前記加圧ローラ４に噛込まれることで粉砕される。

次に、図６に於いて、従来の前記加圧ローラユニット５について説明する。

該加圧ローラユニット５は、ローラ軸８と、該ローラ軸８に回転自在に支持された前記加圧ローラ４と、前記ローラ軸８を保持し、図示しないローラ加圧装置の押圧により前記加圧ローラ４を前記粉砕テーブル１に押下する保持部７とで構成されている。

前記加圧ローラ４は、前記ローラ軸８に設けられた軸受９を介して設けられたローラ車輪部１１と、該ローラ車輪部１１と前記軸受９と前記ローラ軸８とで形成された空間をオイルで満たしたオイルバス１２と、前記ローラ車輪部１１に外嵌又は装着されたローラタイヤ１３とを具備し、該ローラタイヤ１３が図示しないローラ加圧装置によって前記粉砕テーブル１に押下される様になっている。

又、前記ローラ車輪部１１の先端には、先端開口を封止する閉止キャップ１４が設けられ、前記加圧ローラ４の基部には前記ローラ軸８と前記軸受９の間を液密に閉塞する軸シール１５が設けられ、前記オイルバス１２を液密に封止する。

前記保持部７は、前記ローラ軸８を支持する軸保持部１７と、図示しないローラ加圧装置によって押圧される圧力受け１８と、該圧力受け１８が押圧された際に回転中心となるピボット軸１９とを具備している。

前記ローラ車輪部１１の後部周縁には、金属製でリング形状の回転ラビリンスリング１６が前記ローラ軸８と同心に突設され、前記軸保持部１７の先端部２０の周縁には、金属製でリング形状の固定ラビリンスリング２１が前記ローラ軸８と同心に突設され、前記回転ラビリンスリング１６の径は前記固定ラビリンスリング２１の径よりも大きくなっている。

前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１は、僅かに隙間を空けて重なり合う様になっており、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１でラビリンスシール３０が構成されている。該ラビリンスシール３０は、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１によって前記加圧ローラ４と前記保持部７の間の開口面積を減少させ、更に後述するシールエアを竪型ミル内に噴出させることで、竪型ミル内からの微粉炭の進入を防止する機能を有している。

又、前記ピボット軸１９及び前記軸保持部１７に掛渡ってシールエア流路２２が形成され、該シールエア流路２２を介して前記ラビリンスシール３０の内側に形成される空間２３が竪型ミルの外部と連通しており、前記シールエア流路２２は前記空間２３の反対側で図示しないシールエア供給手段と接続されている。

従来の竪型ミルでは、石炭の粉砕処理中、図示しないシールエア供給手段よりシールエアを前記シールエア流路２２を介して前記空間２３に供給し、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間から竪型ミル内にシールエアを吹出させることで、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間から前記空間２３内に微粉炭が入らない様にしている。

然し乍ら、微粉炭の粒径が大きかった場合、或は大量の微粉炭が降り注いだ場合には、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間から吹出るシールエアだけでは進入を防止できない。この為、数ヶ月に一度程度の割合で、微粉炭が前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に詰ることがある。

粉炭が前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に詰ると、摩擦により前記加圧ローラ４の回転が抑制されると共に、詰った粉炭に微粉炭が堆積することによる目詰りが発生し、更に目詰りした状態で運転した場合は、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１が摩耗する。或は前記加圧ローラ４の回転が停止する。この為、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の交換が必要となり、保守コストが高くなるという問題がある。又、摩耗を防ぐ為には前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の定期的な清掃が必要となる為、やはり保守コストが増すという問題があった。

特開２００２−５９０１６号公報特開平１０−１４６５３６号公報特表２００２−５１９１７５号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、微粉炭がラビリンスシール間に詰ることによる、該ラビリンスシールの摩耗及び加圧ローラの回転の抑制を防止する竪型ミルを提供するものである。

本発明は、分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、加圧ローラを回転自在に保持する軸保持部と、前記加圧ローラと前記軸保持部の間に設けられたラビリンスシールと、前記粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕するローラ加圧装置とを具備し、前記ラビリンスシールは前記加圧ローラに設けられた回転ラビリンスリングと、前記軸保持部に設けられた固定ラビリンスリングとで構成され、前記回転ラビリンスリングにスクレーパを設け、前記固定ラビリンスリングに切欠きを形成した竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記スクレーパは前記回転ラビリンスリングの全周に亘って設けられた竪型ミルに係り、更に又本発明は、前記切欠きは前記固定ラビリンスリングの下部に形成された竪型ミルに係るものである。

本発明によれば、分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、加圧ローラを回転自在に保持する軸保持部と、前記加圧ローラと前記軸保持部の間に設けられたラビリンスシールと、前記粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕するローラ加圧装置とを具備し、前記ラビリンスシールは前記加圧ローラに設けられた回転ラビリンスリングと、前記軸保持部に設けられた固定ラビリンスリングとで構成され、前記回転ラビリンスリングにスクレーパを設け、前記固定ラビリンスリングに切欠きを形成したので、前記回転ラビリンスリング、前記固定ラビリンスリング間に粉炭が詰った場合には、前記スクレーパによって粉炭を掻出して移動させることができ、更に掻出した粉炭を前記切欠きから前記ハウジング内に放出することができ、前記回転ラビリンスリング、前記固定ラビリンスリング間に粉炭が詰ったまま前記加圧ローラを回転させることによる前記ラビリンスシールの摩耗、及び前記加圧ローラの回転の抑制を防止することができる。

又本発明によれば、前記スクレーパは前記回転ラビリンスリングの全周に亘って設けられたので、前記スクレーパによって前記回転ラビリンスリング、前記固定ラビリンスリング間に詰った粉炭を掻出して移動させるだけではなく、該スクレーパ自体によって前記粉炭の進入を防止でき、前記回転ラビリンスリング、前記固定ラビリンスリング間に石炭が詰る機会を大幅に軽減させることができる。

更に又本発明によれば、前記切欠きは前記固定ラビリンスリングの下部に形成されたので、前記回転ラビリンスリング、前記固定ラビリンスリング間に詰った粉炭を、前記スクレーパだけではなく重力によっても移動させることができるので、より効率よく粉炭を前記切欠きから前記ハウジング内に放出することができるという優れた効果を発揮する。

本発明に於ける竪型ミルの概略立断面図である。本発明に於ける加圧ローラユニットの拡大立断面図である。本発明に於けるラビリンスシールの拡大断面図である。従来の竪型ミルに於ける作用を説明する側面図である。従来の竪型ミルに於ける作用を説明する平面図である。従来の加圧ローラユニットの拡大立断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１に於いて、本発明が実施される竪型ミル１０の概略について説明する。尚、図１中、図４〜図６中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

中空構造又は脚構造の基台２４に筒状のハウジング２５が立設され、該ハウジング２５によって密閉された空間が形成される。該空間の下部には減速機２を介して粉砕テーブル１が設けられ、前記減速機２はテーブル駆動モータ３によって駆動され、該テーブル駆動モータ３は前記減速機２によって定速又は可変速で回転される。

前記粉砕テーブル１の上面には、断面が円弧状の凹溝２６を有するテーブルセグメント２７が設けられている。

前記粉砕テーブル１の回転中心から放射状に所要組数、例えば３組の加圧ローラユニット５が１２０°間隔で設けられている。該加圧ローラユニット５は、加圧ローラ４を有し、ピボット軸１９を中心に傾動自在となっている。又、前記ハウジング２５の下部には、放射状に貫通する３組のローラ加圧装置２８が設けられている。該ローラ加圧装置２８は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ２９を具備し、該油圧シリンダ２９によって前記加圧ローラ４を前記凹溝２６に押圧する様になっている。

前記粉砕テーブル１の下方には１次空気室３１が形成され、前記ハウジング２５内部の前記粉砕テーブル１より上方は、分級室３２となっている。

前記ハウジング２５の下部には１次空気供給口３３が取付けられ、該１次空気供給口３３は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室３１に連通している。前記粉砕テーブル１の周囲には、１次空気の吹出し口３４が全周に設けられている。

前記ハウジング２５の上側には石炭給排部３５が設けられており、該石炭給排部３５の中心部を貫通する様にパイプ状の給炭管３６が設けられ、該給炭管３６が前記ハウジング２５の内部に延出し、下端が前記粉砕テーブル１の中央上方に位置している。前記給炭管３６には石炭が供給され、供給された石炭は前記粉砕テーブル１の中心部に落下する様になっている。

前記給炭管３６には、回転管３７が回転管支持部３８に軸受３９を介して回転自在に設けられている。前記回転管３７は、プーリ４１とプーリ４２との間に掛渡されたベルト４３及び前記プーリ４２が設けられた減速機４４を介して分級機モータ４５によって回転される様になっている。

又、前記回転管３７、前記プーリ４１、前記プーリ４２、前記ベルト４３、前記減速機４４、前記分級機モータ４５、ブレード４６によって分級機４７が構成されている。

前記ブレード４６は短冊状であり、倒立円錐曲面上に円周方向に所要角度ピッチで配設される。又、前記ブレード４６は下端から上端に向って前記回転管３７から離反する様に傾斜しており、ブレード支持部４８を介して前記回転管３７に取付けられている。

前記分級機４７の下方には、前記分級室３２を上下に仕切る様に逆円錐形状のリジェクトシュート４９が配設され、該リジェクトシュート４９には円周方向に所要角度ピッチで、粉炭を含む１次空気が通過するスリット５１が穿設されている。

前記リジェクトシュート４９は上端を前記ハウジング２５に固着されると共に、前記回転管３７に固着されたブラケット５２を介してリジェクトシュート支持部５３によって支持されている。又、前記リジェクトシュート４９の下端部は円筒形状となっており、下端は開放されて前記給炭管３６との間に開口部５４が形成される。

前記石炭給排部３５には、粉砕された微粉炭を送給する微粉炭送給管５５が接続されており、該微粉炭送給管５５はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

次に、前記竪型ミル１０に於ける石炭の粉砕について説明する。

図１中、実線は１次空気の流れを示しており、点線は石炭の流れを示している。

前記粉砕テーブル１が、前記減速機２を介して前記テーブル駆動モータ３により回転され、前記１次空気供給口３３より２００℃前後の１次空気が前記１次空気室３１に導入された状態で、前記給炭管３６より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は、前記給炭管３６の下端より前記粉砕テーブル１の中心部に流落し、該粉砕テーブル１上に供給される。

該粉砕テーブル１上の石炭は、該粉砕テーブル１の回転による遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ４に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉炭に粉砕され、更に遠心力によって外周に移動する。

前記１次空気供給口３３より前記１次空気室３１に導入された１次空気が、前記粉砕テーブル１の前記吹出し口３４より吹上がり、遠心力によって前記テーブルセグメント２７を乗越えた粉炭は、前記吹出し口３４から吹上がった１次空気に乗って前記分級室３２の外周部を前記ハウジング２５の壁面に沿って上昇する。

前記分級室３２の外周を１次空気に乗って上昇する粉炭は、粒径の大きい一部の粗粉炭が上昇途中で自重により前記粉砕テーブル１上に落下し、一部が前記リジェクトシュート４９の下面に衝突し、下方外周側に弾かれる。前記リジェクトシュート４９に弾かれた粗粉炭は前記粉砕テーブル１上に落下する。残りの粗粉炭及び微粉炭は、１次空気に乗って前記スリット５１を通抜け、前記分級室３２を更に上昇する。

前記スリット５１を通り抜けた粗粉炭及び微粉炭は、１次空気と共に前記分級機４７に流入する。前記分級機モータ４５によって回転する前記ブレード４６を横切る際に、所定の粒径以上の粗粉炭は前記ブレード４６と衝突して弾かれる。又、前記ブレード４６が倒立円錐曲面上に設けられている為、粗粉炭は前記分級室３２の外周側に弾き飛ばされる。又、所定の粒径以下の微粉炭は１次空気に乗って前記ブレード４６を横切り、前記微粉炭送給管５５より送出され、ボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

前記ブレード４６によって弾き飛ばされた粗粉炭は、前記分級室３２の外周部を落下し、前記リジェクトシュート４９の斜面に沿って滑落し、前記開口部５４より前記粉砕テーブル１の中心部に落下する。落下した粗粉炭は、該粉砕テーブル１の回転遠心力によって前記凹溝２６迄移動し、前記加圧ローラ４によって再度粉砕される。又、滑落する粗粉炭の一部は前記スリット５１からも落下する様になっている。

次に、図２、図３に於いて、本実施例に於ける前記加圧ローラユニット５について説明する。尚、図２、図３中、図４〜図６中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

前記加圧ローラユニット５は、加圧ローラ４と保持部７とローラ軸８とで構成され、前記加圧ローラ４はローラ軸８によって回転自在に支持され、前記保持部７は前記ローラ軸８を支持し、前記油圧シリンダ２９からの押圧により前記ピボット軸１９を介して前記加圧ローラ４を前記粉砕テーブル１上に押下する軸保持部１７を有している。

前記加圧ローラ４の先端は閉止キャップ１４によって覆われ、前記加圧ローラ４基部は軸シール１５によって塞がれており、前記閉止キャップ１４と前記軸シール１５によって前記加圧ローラ４と前記ローラ軸８との隙間が液密に封止される。

又、前記軸保持部１７の先端には先端部２０が形成され、該先端部２０の前面周縁には、前記ローラ軸８と同心の固定ラビリンスリング２１が突設され、ローラ車輪部１１の後面周縁には、前記ローラ軸８と同心の回転ラビリンスリング１６が突設されている。

前記先端部２０及び前記固定ラビリンスリング２１の外周の下部には、前記先端部２０から前記固定ラビリンスリング２１に亘って切欠き５６が形成されており、該切欠き５６は一部が前記回転ラビリンスリング１６と重なり合い、残りが前記分級室３２に露出する様になっている。尚、前記切欠き５６を形成する箇所は、前記先端部２０及び前記固定ラビリンスリング２１の下部だけではなく、下半分であれば別の箇所に形成してもよい。

前記回転ラビリンスリング１６の内周には、例えば金属製ブラシ等のスクレーパ５７が全周に亘って設けられており、該スクレーパ５７は前記加圧ローラ４の回転によって、前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引する。又、前記スクレーパ５７の前記回転ラビリンスリング１６の先端側の一部が、前記切欠き５６内を通る様になっている。

又、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１でラビリンスシール３０が構成され、該ラビリンスシール３０と前記ローラ軸８との間には空間２３が形成され、該空間２３にシールエア流路２２を介して図示しないシールエア供給手段よりシールエアが導入される様になっている。

尚、前記スクレーパ５７の材質は、金属製ではなく樹脂製のブラシでもよく、該スクレーパ５７は、前記回転ラビリンスリング１６内面の全周ではなく一部に設けてもよい。

上記構成を有する本実施例の前記竪型ミル１０に於いては、石炭の粉砕処理中、前記加圧ローラ４は前記ローラ加圧装置２８によって粉砕テーブル１上に押下され、該粉砕テーブル１が回転することで従動回転される。前記回転ラビリンスリング１６は、前記加圧ローラ４の回転により回転し、前記スクレーパ５７は前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引している。

又、図示しないシールエア供給手段より供給されるシールエアが、前記シールエア流路２２、前記空間２３を経由して前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間から前記分級室３２に放出される。給炭管３６からは塊状の石炭が投下され、前記加圧ローラ４で粉砕された石炭（粉炭）、或は前記粉砕テーブル１上で弾んだ石炭は、分級室３２内を舞上がり、舞上がった石炭の一部が前記加圧ローラユニット５に降り注いでいる。

前記回転ラビリンスリング１６の内周面に全周に亘って設けられた前記スクレーパ５７は、前記加圧ローラ４の回転と共に前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引している。従って、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に入込もうとした粉炭の大部分は、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間から放出されるシールエアだけでなく、前記スクレーパ５７によって遮られ、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間への進入防止効果が従来よりも更に向上している。

又、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に入込んだ一部の粉炭は、前記スクレーパ５７により掻出され、前記加圧ローラ４の回転方向へと移動させられる。前記スクレーパ５７によって移動させられた粉炭は、前記固定ラビリンスリング２１下部の前記切欠き５６に落下し、該切欠き５６より前記分級室３２へ放出される。

尚、前記スクレーパ５７を前記回転ラビリンスリング１６の内周面の一部に設けた場合であっても、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に粉炭が詰り、前記ラビリンスシール３０が目詰りを起した際には、前記スクレーパ５７によって詰った粉炭を掻出して移動させ、前記切欠き５６より前記分級室３２へ放出することができる。

又、前記スクレーパ５７のブラシの毛の長さは、前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引できるだけの長さがあればよく、前記スクレーパ５７が前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引することで、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に詰った粉炭を掻出し、前記スクレーパ５７或は重力によって粉炭を移動させ、前記切欠き５６より粉炭を前記分級室３２に放出することができる。

上述の様に、本実施例では前記固定ラビリンスリング２１の外周面を掃引する前記スクレーパ５７により、粉体が前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に進入するのを防ぐ効果を増大させ、更に粉体が前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に入込み、前記ラビリンスシール３０が目詰りを起した場合であっても、前記スクレーパ５７によって粉体を掻出し、移動させて前記切欠き５６より前記分級室３２に放出することができる。

従って、前記回転ラビリンスリング１６と前記固定ラビリンスリング２１の間に粉炭が詰ったままの状態で石炭の粉砕処理が続行されることがなく、該ラビリンスシール３０が目詰りを起したまま処理を続行することにより、前記回転ラビリンスリング１６及び前記固定ラビリンスリング２１が摩耗すること、及び前記加圧ローラ４の回転が妨げられることを抑止することができる。

尚、上記実施例は、塊状の石炭を粉砕する竪型ミルについて説明したが、本発明は、石灰岩等の塊状物の粉砕に対しても実施可能であることは言う迄もない。

１粉砕テーブル
４加圧ローラ
５加圧ローラユニット
１０竪型ミル
１６回転ラビリンスリング
１７軸保持部
２１固定ラビリンスリング
３０ラビリンスシール
５６切欠き
５７スクレーパ

Claims

分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、加圧ローラを回転自在に保持する軸保持部と、前記加圧ローラと前記軸保持部の間に設けられたラビリンスシールと、前記粉砕テーブルに前記加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕するローラ加圧装置とを具備し、前記ラビリンスシールは前記加圧ローラに設けられた回転ラビリンスリングと、該回転ラビリンスリングよりも内側に位置し前記軸保持部に設けられた固定ラビリンスリングとで構成され、前記回転ラビリンスリングの内周面に前記固定ラビリンスリングの外周面を掃引可能なブラシを設け、前記固定ラビリンスリング外周面の下部に切欠きを形成し、前記ブラシが前記切欠きを通過する様にしたことを特徴とする竪型ミル。
前記ブラシは前記回転ラビリンスリングの全周に亘って設けられた請求項１の竪型ミル。