JPH01104355A - 堅型ミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、石炭等の鉱物を粉砕し分級する竪型ミルに
係り、特に、分級精度の向上を図った竪型ミルに関する
。

〔従来の技術〕

竪型ミルは、例えば微粉炭を燃料として使用する微粉炭
燃焼装置としての石炭焚ボイラの微粉炭製造装置に使用
されている。

以下、石炭焚ボイラシステムにおける竪型ミルを例にと
って説明する。

第４図は竪型ミルを備えた石炭焚ボイラシステムの系統
図である。同図において、石炭焚ボイラシステムは、ボ
イラ７と、ボイラ７の微粉炭バーす７ａに対し微粉炭を
供給する竪型ミル４と、ボイラ７に対し空気を供給する
押込通風機１と、竪型ミル４に対し１次空気を供給する
１次空気用押込用押込通風機２と、ボイラ７と、竪型ミ
ル４に供給される空気を予熱する空気予熱器３と、ボイ
ラ７の燃焼ガスが導びかれる集塵機８と、脱硝装置９と
、誘引通風ａｌＯおよび脱硫装置１１とから主に構成さ
れている。

押込通風機１は燃焼用空気を供給するもので、空気予熱
器３を介してボイラ７の燃焼室に供給されるをともに、
その一部は１次空気用押込通風機２によって加圧されて
、さらにその一部が空気予熱器３を通り、他部は直接竪
型ミル４に供給される。この竪型ミル４の上部には石炭
Ｂを投入するバンカ５と、バンカ５から竪型ミル４に石
炭Ｂを供給する給炭機６が設けられ、必要な量の石炭Ｂ
が竪型ミル４内に供給される。

この竪型ミル４内で粉砕された微粉炭は、微粉体ボイラ
７ａに供給され、空気予熱器３から直接送られる二次空
気と一緒になってボイラ７の燃焼室内で燃焼される。燃
焼によって生じた排ガスは集塵機８に導びかれ、排ガス
中のダストが集塵され、引き続いて脱硝装置９により窒
素酸化物が除去される。これらの排ガスは、空気予熱器
３を通って誘引通風機１０によって吸引され、空気予熱
器３を加熱した後、脱硫装置１１により硫黄酸化物が除
去されて次工程に移送される。

このような石炭焚ボイラシステムにおける前記竪型ミル
４の構造を第５図に示す。第５図は従来の竪型ミル４の
概略構成を示す断面図である。同図において、竪型ミル
４の下部にはギヤボックス１３に収容されたギヤ（図示
せず）によって回転駆動される粉砕テーブル１２が設け
られ、粉砕テーブル１２の上には粉砕リング１４が固定
されている。粉砕リング１４の上面には粉砕ローラ１５
が上部のスプリジグ１６によって弾圧された状態で当接
しており、被粉砕物を介して粉砕テーブル１２上の粉砕
リング１４により回転力が付与される。そして、これら
の粉砕テーブル１２、粉砕リング１４、粉砕ローラ１５
が粉砕部を構成している。また、前記粉砕リング１４の
外周側にはスロートリング２３が配設されスロートリン
グ２３の下方に、前記１次空気が導入される１次空気人
口２２が設けられている。

前記粉砕ローラ１５の上部側には、粉砕された粉砕物を
所定の粒度の微粉炭として取り出し、粗粉炭を再び粉砕
テーブル１２上に戻す分級器１７が設けられている。こ
の分級器１７の上端部には円周状に開口された分級器１
７の入口部１７ａが形成され、その入口部１７ａには可
変の翼列１８が設けられ、穿まった下端部の出口部には
フラッパ１９が設けられている。分級器１７の上部には
垂直方向に粉砕された微粉炭を微粉炭バーナ７ａに導入
する送炭管２０が設けられ、さらにこの送炭管２０と分
級器１７の真ん中を貫通して粉砕テーブル１２上に給炭
器６からの石炭Ｂを供給する供給部としての給炭管、２
１が設けられている。

このように構・成した竪型ミル４では、給炭管２１より
供給された原料石炭Ｂは、竪型ミル４内の分級器１７で
分級された粗粉炭とともに、２０〜４０ｒｐｒａで回転
している粉砕テーブル１２上へ送られ、遠心力により粉
砕リング１４と粉砕ローラ１５との隙間を通過し、その
際粉砕ローラ１５で押し潰し粉砕される。一方、３００
℃前後に加熱された気体の一次空気Ａは、−次空気人口
２２からスロートリング２３を経てスロート上部２４へ
供給されている。このため、粉砕ローラ１５で粉砕され
た石炭粒子はこの一次空気Ａにより竪型ミル４内を矢印
Ｃに示す様に上方へ搬送される。搬送された石炭粒子の
うち比較的細かい微粉炭は、翼列１８を経て分級器１７
へ送られる。又、粗粉炭は、空気流速の低下に伴い、気
流から分離されて粉砕ローラ１５を越え、再び矢印りで
示す如く粉砕テーブル１２上へ戻されて１次分級がなさ
れる。分級器１７内へ送られた石炭粒子のうち比較的粗
い粗粉炭は、遠心力により気流から分離され、自重によ
り分級器１７内を矢印Ｅで示す如く落下し、フラッパ１
９より再び粉砕テーブル１２上に戻される（２次分級）
。一方、分級器１７内で分離された微粉炭は、矢印Ｆで
示す如く微粉出口２５より気流とともに製品として取り
出され微粉炭バーナ７ａに送られる。この微粉炭の粒度
は、例えば翼列１８の角度を調節することにより２００
メツシユパス（粒径７５μｍ以下）７０％程度の粒度に
調整されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、石炭焚ボイラ等において、低ＮＯｘ燃焼によるＮ
Ｏｘ低減の要求とともに燃料比（石炭中の固定炭素と揮
発分の比）が大きい難燃性の石炭の使用が増大しつつあ
る。難燃性の石炭の場合、微粉炭バーナ７ａ等を改良し
ても、低ＮＯｘ燃焼で灰中未燃分を５％以下に抑えるの
は困難であるが、この難燃性石炭の未燃分を少なくする
解決策として、竪型ミル４の出口での石炭粒度を細かく
して灰中未燃分を低下させる方法がある。しかし、第５
図に示したサイクロン型分級器１７を有する竪型ミル４
では、分級器１７の性能に限界があり粉砕容量を下げて
も２００メツシュパス８５％以上の粒度を得ることは困
難である。

そこで竪型ミル４の出口での石炭粒度を細かくする方法
として、回転式分級機内蔵の竪型ミルの採用が考えられ
る。しかしながらこのような竪型ミル４は、分級された
粗粉炭の一部が粉砕部へ戻されずに、移送中の微粉炭に
再び合流して分級機に送り込まれる現象をくり返し、粗
粉炭が再粉砕されないため粉砕効率の低下および粒子の
搬送に必要な空気流の圧力損失の増加によるファン動力
の増大等（特開昭５８−１８０２４２、特開昭５９−４
９８５５参照）の不具合を生じ、さらに機械的駆動部を
有するので分級機に対するメンテナンスが多くなるなど
の欠点がある。

この発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもの
で、粉砕物の分級効率を向上させ、粉砕効率の低下およ
びファン動力の無駄な増加を発生することなく、製品の
粒度向上が図れる竪型ミルを提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は、分級器と、分級
器上部の粉砕部と、粉砕部に被粉砕物を供給する供給部
と、粉砕部で粉砕され、排出部から排出された粉体を粒
度に応じて分級器入口側へ輸送しあるいは粉砕部に再輸
送する気体を導入する第１の導入手段とを備えた竪型ミ
ルにおいて、分級器の内部に第１の導入手段によって導
びかれた気体以外の気体を別途導入する第２の導入手段
を設けた構成にしである。

〔作用〕

上記手段は次のように作用する。

すなわち、分級後の微粉粒の輸送に要する空気量り一定
なので、粉砕部で粉砕されその出口から排出された粉体
を上方へ輸送する第１の導入手段から導入される空気量
は第２の導入手段がない場合に比べて少なくなり、粉砕
された各粒子に働く気流による抗力は小さ（なる。それ
故、抗力を受けている各粒子に働く重力が分級力である
１次分級性能は向上し、分級器入口から分級器内に導入
される被粉砕物の量は減少する。

一方、分級器内には別途第２の導入手段を介して気体が
導入されるので、分級器内へ供給される空気量は上記の
ように従来の同様のレベルで一定とすることができる。

そこで気流の旋回による遠心力によって粒子を分級する
２次分級性能は、分級器に運ばれる粒子量が減少するの
で、分級器内での粒子の分散が良好となり、２次分級性
能も向上し、所望の粒度の微粉炭を精度良く分級するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図は、この発明の第１の実施例に係る竪型ミルの概
略構造を示す断面図である。なお、同図において第５図
に示した従来例と同一もしくは同一とみなせる各部には
同一の参照符号を付し、当該各部に関する説明は省略す
る。

同図において、竪型ミル４の外壁を形成する外体の分級
器１７人ロ部１７ａの翼列１８の空気導入側と対向する
位置と、供給ダク）４ａの前記１次空気人口２２から導
入された１次空気Ａのスロートリング２３に対する流れ
方向下流側の直後すなわちスロート上部２４とに、それ
ぞれ１次空気Ａの供給ダクト４ｂ、４ｃが接続されてい
る。これら供給ダク）４ｂ、４ｃは１次空気用押込通風
機２に接続された冷空気ダク）２ｂから分岐しており、
冷空気ダク）２ｂは空気予熱器３を介して押込通風ｍ２
と接続された熱空気ダクト２ａとダクト２Ｃを介して連
通している。これらのダクト２ａ、　　２ｂ、　　２ｃ
、４ａ、、４ｂ、４ｃにはそれぞれダンパが設けられて
いる。このうち、熱空気ダクト２ａの供給ダクト４ａに
はスロートリング２３に供給する１次空気Ａの流量を制
御するダンパ２６が、また、上記供給ダクト４ｂ、４ｃ
にもそれぞれ１次空気Ａの流量制御用のダンパ２７．２
８が、さらに、ダク１−２ｃには温度制御用のダンパ２
９が設けられている。この構成により、供給ダクト４ｂ
および４ｃには、熱空気ダク）２ａから分岐された熱空
気と、冷空気ダク）２ｂからの冷空気とを混合した空気
が導びかれる。この空気の温度は上記ダンパ２９によっ
て制御され、例えば８０℃程度の予め設定された値を維
持できるようになっている。

上記のように構成された竪型ミルにおいては、粉砕リン
グ１４”沃および粉砕ローラー５で粉砕された石炭粒子
は、１次空気人口２２からスロートリング２３を介して
導入された熱空気により乾燥され、さらにこの熱空気と
スロート上部２４に設けられた空気供給ダク）４ｃより
導入された空気とにより竪型ミル４内を上方へ搬送され
る。スロートリング２３を通過する熱空気の速度は、粉
砕石炭粒子がスロートリング２３より落下するのを防ぐ
ため、ある値（例えば４０　ｍ　／　ｓ　）以上に維持
されている。

粉砕石炭粒子がスロート上部２４から分線器人口１７ａ
まで搬送される間に起きる１次分級は、粒子に働く重力
が分級力であり、スロートリング２３および空気供給ダ
クト４ｃより導入された空気量ＷＡにより粒子の分離径
Ｘ、。が決定される。

１次分級部の部分分離効率η４は次式で表わすことがで
きる。

７７ａ　＝０．９８　（１−ｅｘｐ　　（（０，８４７
）””　）　）　（１）ＳＯ Ｘ、、＝に、Ｗ＾　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（２）ここでＸは粒径、ｋ、は装置の大きさに
よって決定される比例定数である。（１）および（２）
式より空気量ＷＡによって１次分級性能が大きく変化す
ることがわかる。すなわち１次分級性能を、　上げよう
とする場合は、ダンパ２８を調節することにより供給ダ
クト４ｃより導入される空気量を減少させればよい。

分級器■７内へ送られた石炭粒子は、翼列１８を気流と
ともに通過し、気流の旋回によって遠心力を与えられ、
そのうち粗い石炭粒子が分離される。この２次分級性能
（分級器性能）は、翼列１８の各翼の角度が一定ならば
、分級器１７内に入る空気量ＷＢによって分離径Ｘ、。

′が決定される。

２次分級部（分級器１７）の部分分離効率η８は次式で
表わすことができる。

ここでｋは分線器構造等によって設定される比例定数、
Ｃは分級器入口の石炭濃度（ｂ／ｋｇ）である。（３）
および（４）式より２次分級性能を上げようとする場合
は、分級器１７へ導入される空気量Ｗ８を増加させれば
よい。

ミル内に導入される空気量の合計は、微粉出口２５より
バーナ７ａへ送られる微粉炭の濃度がうすくなり、着火
及び燃焼が不安定になるのを避けるため、従来と同等と
する。いまスロートリング２３から導入される熱空気量
を従来の７０％にし、残りの３０％に相当する゛空気量
を供給ダク）４ｂより分線器人口１７ａへ導入した場合
の部分分離効率ηを従来との比較で第２図に示す。１次
分級性能は、１次分級部を通過する空気量ＷＡが従来の
７０％に低減させたので大幅に向上でき、更に２次分級
性能（分級器性能）も、１次分級性能が向上した結果、
分級器入口の石炭濃度が減少するので、従来よりも向上
する。このようにミル内の分級性能を大幅に向上させた
結果、ミル出口の製品の粒度も従来達成できなかった２
００メッシュパス９０％を達成することができた。

さらに翼列１８の角度を調節して２次分級性能を制御す
る従来の方法に加えて、ダンパ２７および２８を調整し
て供給ダクト４ｃよりミル内へ導入する空気量を調節し
て１次分級性能を制御することができるので、ミル出口
の製品粒度を従来よりも幅広く調節することができる。

またミルの運転中に供給石炭の燃焼性が変化してミル出
口の製品粒度を調整する必要が生じた場合でも、従来の
ように人手による翼列１８の角度調節を行なわずに、供
給ダク１−４ｃおよび４ｂからの空気量を調節するだけ
でよい。したがってこのような場合に大幅な労力の低減
になる。

次に第２の実施例を第３図に示す。第３図は第２の実施
例に係る竪型ミルの概略構造を示す断面図である。同図
において第５図に示した従来例、第１図に示した第１の
実施例と同一もしくは同一とみなせる各部には同一の参
照符号を付し、当該各部についての説明は省略する。

同図において、この第２の実施例は前記第１の実施例の
スロート上部２４に接続された供給ダクト４ｃを省略し
たもので、その他は全て第１の実施例と同一に構成しで
ある。

この第２の実施例によれば、ダンパ２８および２９の開
度を調整することにより１次分級性能と２次分級性能を
制御することができ、前記第１の実施例と同様な効果を
得ることができる。

また、この第２の実施例では、ミル内での発火、着火等
の危険性の高い石炭の場合には、分級農大口側１７ａの
翼列１８の空気導入側に、供給ダク）４ｂを介して冷空
気を直接導入することにより、石炭の発火や着火を未然
に防ぐことができる。さらに、高水分炭の場合には、上
記供給ダク１−４ｂに熱空気を導くことにより石炭の乾
燥度を高めることもできる。

したがって、この第２の実施例によれば、第１の実施例
の効果に加えて、炭種による供給空気の温度制御を任意
に行なうことができ、事故を生じる虞なく所定の粒度や
乾燥度になった微粉炭を送炭管２０から微粉炭バーナ７
ａに送り出すことができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、分級器内に粉砕部の
排出側を通過する気体以外の気体を導入可能な第２の導
入手段を設けたこの発明によれば、分線器入口へ導入さ
れる空気量を、スロート上部へ導入される空気量とは別
個に調節できるため、ミル出口の製品粒度の幅広い調整
が可能となり、使用する石炭等の燃料の燃焼性に応じて
粒度を調節することにより過粉砕を避け、ミル運転動力
の低減を図ることができる。また、分級器内への空気量
を従来と同等に維持し、スロート部へ導入される空気量
を低減することによりミル出口の製品粒度の向上を図る
ことができ、回転式分級機内蔵の竪型ミルのように粉砕
効率の低下、ファン動力の無駄な増加を発生することな
く、運転できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例を説明するためのもので、
第１図は第１の実施例に係る竪型ミルの概略構造を示す
断面図、第２図は第１の実施例に係る竪型ミルと従来の
竪型ミルの分級性能を示す特性図、第３図は第２の実施
例に係る竪型ミルの概略構造を示す断面図、第４図およ
び第５図は従来例を説明するためのもので、第４図は石
炭焚ボイラシステムの系統図、第５図は従来の竪型ミル
の概略構造を示す断面図である。 ４ａ、４ｂ、４ｃ・・・・・・供給ダクト、１２・・・
・・・粉砕テーブル、１４・・・・・・粉砕リング、１
５・旧・・粉砕ローラ、１７・・・・・・分級器、１７
ａ・・・・・・分級農大口側、２１・・・・・・給炭管
、２３・・・・・・スロートリング、２６．２７，２８
．２９・・・・・・ダンパ。 第１図 ２ノ 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）分級器と、分級器下部の粉砕部と、粉砕部に被粉
   砕物を供給する供給部と、粉砕部で粉砕されその排出側
   に排出された粉体を粒度に応じて分級器の入口側へ輸送
   しあるいは粉砕部に再度輸送するための気体を導入する
   第１の導入手段とを有する竪型ミルにおいて、第１の導
   入手段によつて導びかれた気体以外の気体を分級器内へ
   導くための第２の導入手段を備えていることを特徴とす
   る竪型ミル。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項の記載において、第２
   の導入手段が、分級器の入口部に直接気体を導く上側導
   入手段と、上記粉砕部の排出側に気体を導く下側導入手
   段とからなることを特徴とする竪型ミル。
3. （３）特許請求の範囲第（２）項の記載において、第２
   の導入手段が、上側導入手段と下側導入手段とから導入
   される気体の流量をそれぞれ制御する制御手段を含むこ
   とを特徴とする竪型ミル。
4. （４）特許請求の範囲第（１）項の記載において、第１
   および第２の導入手段が導入される気体の流量をそれぞ
   れ制御する制御手段を含むことを特徴とする竪型ミル。