特開2021-30114(P2021-30114A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2021-30114固体燃料粉砕装置、発電プラント、および固体燃料粉砕装置の制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-30114(P2021-30114A)
(43)【公開日】2021年3月1日
(54)【発明の名称】固体燃料粉砕装置、発電プラント、および固体燃料粉砕装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
   B02C 15/04 20060101AFI20210201BHJP
   B02C 23/34 20060101ALI20210201BHJP
   B02C 25/00 20060101ALI20210201BHJP
   F23K 3/02 20060101ALI20210201BHJP
   B07B 7/083 20060101ALI20210201BHJP
   B07B 11/04 20060101ALI20210201BHJP
【FI】
   B02C15/04
   B02C23/34
   B02C25/00 A
   F23K3/02 302
   B07B7/083
   B07B11/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2019-149989(P2019-149989)
(22)【出願日】2019年8月19日
(71)【出願人】
【識別番号】514030104
【氏名又は名称】三菱パワー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】山口 聡太朗
(72)【発明者】
【氏名】澤 昇吾
(72)【発明者】
【氏名】植田 優也
(72)【発明者】
【氏名】栗原 誠矢
(72)【発明者】
【氏名】松本 慎治
【テーマコード(参考)】
4D021
4D063
4D067
【Fターム(参考)】
4D021FA23
4D021GA13
4D021GA14
4D021GA27
4D021HA01
4D063EE03
4D063EE12
4D063EE27
4D063GA08
4D063GA10
4D063GC19
4D063GD04
4D063GD16
4D063GD19
4D063GD22
4D067EE23
4D067EE31
4D067FF04
4D067FF14
4D067GA04
4D067GA11
(57)【要約】
【課題】ミルの製造コストや回転式分級機の重量を増加させることなく、回転式分級機の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去する。
【解決手段】燃料供給部17から固体燃料が供給される回転テーブル12と、燃料供給部17へ固体燃料を供給する給炭機と、回転テーブル12との間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラ13と、回転中心軸周りに回転する複数のブレード16aを備える回転式分級機16と、回転テーブル12の回転、給炭機による固体燃料の供給、および回転式分級機16の回転を制御する制御部と、を備え、制御部は、給炭機による固体燃料の供給を停止させてから回転テーブル12の回転を停止させるまでの燃料排出期間において、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数を一時的に増加させる増速動作を実行するよう制御する固体燃料粉砕装置を提供する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料供給部から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブルと、
前記燃料供給部へ前記固体燃料を供給する燃料供給機と、
前記回転テーブルとの間で前記固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、
前記回転中心軸周りに回転するとともに前記回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根を備え、前記固体燃料が粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機と、
前記回転テーブルの回転、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給、および前記回転式分級機の回転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給を停止させてから前記回転テーブルの回転を停止させるまでの燃料排出期間において、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を一時的に増加させる増速動作を実行するよう制御する固体燃料粉砕装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給を停止させてから第1搬送期間は前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を所定回転数未満とし、前記第1搬送期間が経過した後に前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数以上に増加させ、前記所定回転数は、前記回転式分級機の内部の前記粉砕後燃料が回転による遠心力の作用で前記回転式分級機から排出し始める回転数である請求項1に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数以上に増加させた後、増速期間が経過したことに応じて前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数未満に減少させる請求項2に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項4】
前記回転式分級機の内部の圧力と、該回転式分級機の外部の圧力との差圧を検出する差圧検出部を備え、
前記制御部は、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数以上に増加させた後、前記差圧検出部が検出する差圧が所定差圧以下となったことに応じて前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数未満に減少させる請求項2に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を前記所定回転数未満に減少させた後、第2搬送期間が経過した後に前記回転式分級機の回転を停止させるよう制御する請求項3または請求項4に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記燃料排出期間において、前記増速動作を複数回実行するよう制御する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記固体燃料の種類に応じて、前記燃料排出期間において、前記増速動作を実行する第1制御モードと、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を一定回転数に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能である請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項8】
請求項1から7のいずれかに記載の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、
を備える発電プラント。
【請求項9】
燃料供給部から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブルと、
前記燃料供給部へ前記固体燃料を供給する燃料供給機と、
前記回転テーブルとの間で前記固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、
前記回転中心軸周りに回転するとともに前記回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根を備え、前記固体燃料が粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機と、を備えた固体燃料粉砕装置の制御方法であって、
前記燃料供給機による前記固体燃料の供給を停止させる第1停止工程と、
前記第1停止工程で前記固体燃料の供給を停止させてから燃料排出期間が経過した後に前記回転テーブルの回転を停止させる第2停止工程と、
前記燃料排出期間において、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を一時的に増加させる増速工程と、を備える固体燃料粉砕装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、固体燃料粉砕装置、発電プラント、および固体燃料粉砕装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、石炭やバイオマス燃料等の固体燃料(炭素含有固体燃料)は、粉砕機(ミル)で所定粒径より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搬送用ガス流路を介して供給される搬送用ガスによって、粉砕されて微粉状となった燃料を分級機で所定粒径範囲ものを選別し、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、蒸気により蒸気タービンを回転駆動して、蒸気タービンに接続した発電機を回転駆動することで発電が行なわれる。
【0003】
ミルで粉砕された粉砕後の固体燃料(粉砕後燃料)は、ミル上部に設置された回転式分級機によって微粒と粗粒に分級される。微粒である微粒燃料は回転式分級機のブレード間を通過して後工程である燃焼装置に送られ、粗粒である粗粒燃料は回転式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。
【0004】
炭素含有の固体燃料として、木質系などのバイオマス燃料は、細かく粉砕し難く、かつ、燃焼性が高く比較的大きな粒径であっても好適に燃焼させることができる性質である。従って、バイオマス燃料を固体燃料として使用する場合、石炭と比較して約5〜10倍程度大きい粒径の状態でミルからボイラに設けられた燃焼装置に供給されるのが通常である。
【0005】
このように、石炭とバイオマス燃料とでは、燃焼装置に供給する粒径が異なるため、固体燃料の粉砕及び分級を行うミルは、バイオマス燃料粉砕用途と石炭粉砕用途とで異なる設計(例えばハウジング形状、回転テーブルの回転速度や分級機の回転速度など)とし、個別設計することが本来好ましい。しかしながら、設備コストや設置スペース等の観点から、同一のミルでバイオマス燃料と石炭の両方の固体燃料に対して対応することができ、その石炭とバイオマス燃料とを共用することができるミルを使用して、バイオマス燃料を使用できることが望まれている。
【0006】
固体燃料として石炭を使用する場合、粉砕後の粒径が小さく均一となる(約100μm程度)。そのため、回転式分級機のブレード間でブリッジ(粉体同士でアーチ構造を形成して間隙を閉塞させる現象)が発生しにくい。また、粉砕された石炭(微粉炭)の安息角は比較的小さい(約40°〜45°程度)ため、回転式分級機の内部に堆積せずに回転テーブルに落下する場合が多くなる。
【0007】
一方、固体燃料としてバイオマス燃料を使用する場合、バイオマス燃料は繊維質であり、粉砕後の粒径が大きく不均一となる(約0.6mm〜1mm程度)。そのため、回転式分級機のブレード間でブリッジが発生する場合がある。また、粉砕されたバイオマス燃料の安息角は比較的大きい(約60°程度)ため、回転式分級機の内部に堆積しやすい。
【0008】
また、固体燃料としてバイオマス燃料を使用する場合、石炭の場合と比較して粉砕後の粒径が大きく回転式分級機を通過しにくい。そのため、バイオマス燃料を使用する場合の回転式分級機の回転数(例えば、10rpm〜30rpm)を、石炭を使用する場合の回転式分級機の回転数(例えば、90rpm〜180rpm)よりも低くし、粉砕されたバイオマス燃料の排出性を確保するときがある。このときは、バイオマス燃料を使用する場合、回転分級機の内部に堆積したバイオマス燃料に作用する遠心力が小さくなり、バイオマス燃料の堆積がさらに進行しやすい。回転式分級機内に粉砕後のバイオマス燃料が過度に堆積すると、粉砕後のバイオマス燃料のボイラへの搬送が阻害されてしまう。そのため、定期的に清掃作業を行って回転式分級機の内部に堆積したバイオマス燃料を除去することが必要となることがある。
【0009】
固体燃料としてバイオマス燃料を使用する場合の課題に対し、回転式分級機の内部に堆積したバイオマス燃料に気体を噴射することによりバイオマス燃料を除去する気体噴射機構を設けたミルが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2015−205245号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1のミルでは、回転式分級機の内部に気体噴射機構を設ける必要があるため、ミルの製造コストが増大するとともに回転式分級機の重量が増加してしまう。
【0012】
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、ミルの製造コストや回転式分級機の重量を増加させることなく、回転式分級機の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去することが可能な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装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、燃料供給部から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブルと、前記燃料供給部へ前記固体燃料を供給する燃料供給機と、前記回転テーブルとの間で前記固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記回転中心軸周りに回転するとともに前記回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根を備え、前記固体燃料が粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機と、前記回転テーブルの回転、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給、および前記回転式分級機の回転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給を停止させてから前記回転テーブルの回転を停止させるまでの燃料排出期間において、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を一時的に増加させる増速動作を実行するよう制御する。
【0014】
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法は、燃料供給部から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブルと、前記燃料供給部へ前記固体燃料を供給する燃料供給機と、前記回転テーブルとの間で前記固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記回転中心軸周りに回転するとともに前記回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根を備え、前記固体燃料が粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機と、を備えた固体燃料粉砕装置において、前記燃料供給機による前記固体燃料の供給を停止させる第1停止工程と、前記第1停止工程で前記固体燃料の供給を停止させてから燃料排出期間が経過した後に前記回転テーブルの回転を停止させる第2停止工程と、前記燃料排出期間において、前記回転式分級機の単位時間あたりの回転数を一時的に増加させる増速工程と、を備える。
【発明の効果】
【0015】
ミルの製造コストや回転式分級機の重量を増加させることなく、回転式分級機の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去することが可能な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装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本開示の第1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2図1に示すミルの概略を示した縦断面図である。
図3】下流側検出管の取付位置周りを示した縦断面図である。
図4図2に示す回転式分級機の部分拡大図である。
図5】回転式分級機の回転数と堆積粗粒燃料の排出時間の関係、および回転式分級機の回転数と堆積粗粒燃料にかかる遠心力の関係を示す図である。
図6】本開示の第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図7】本開示の第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図8】本開示の第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図9】第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の給炭機の燃料供給量の変化を示したグラフである。
図10】第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の回転式分級機の単位時間あたりの回転数の変化を示したグラフである。
図11】第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の回転テーブルの単位時間あたりの回転数の変化を示したグラフである。
図12】第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際にミルに供給される一次空気の流量の変化を示したグラフである。
図13】第1実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の回転テーブル上の燃料量の変化を示したグラフである。
図14】第2実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の回転式分級機の単位時間あたりの回転数の変化を示したグラフである。
図15】第2実施形態に係る固体燃料粉砕装置の運転を停止させる際の回転テーブル上の燃料量の変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
〔第1実施形態〕
以下、本開示の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本開示の第1実施形態に係る発電プラント1を示した概略構成図である。図2は、図1に示すミル10の概略を示した縦断面図である。
【0018】
<発電プラント1の全体構成>
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とボイラ200とを備えている。
固体燃料粉砕装置100は、一例として石炭やバイオマス燃料等の固体燃料(炭素含有固体燃料)を粉砕し、微粒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。図1に示す固体燃料粉砕装置100とボイラ200とを含む発電プラント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のそれぞれに対応する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。
【0019】
本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、ミル(粉砕部)10と、給炭機(燃料供給機)20と、送風部(搬送用ガス供給部)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。
【0020】
ボイラ200に供給する石炭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。
【0021】
ミル10は、ハウジング11と、回転テーブル12と、ローラ13(粉砕ローラ)と、駆動部14と、回転式分級機16と、燃料供給部17と、回転式分級機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と回転式分級機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。
【0022】
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。
【0023】
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(粉砕後燃料)は、搬送用ガス流路(以降は、一次空気流路と記載する)100aから導かれた搬送用ガス(以降は、一次空気と記載する)によって上方へと吹き上げられ、回転式分級機16へと導かれる。
【0024】
すなわち、回転テーブル12の外周には、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内の上方の回転式分級機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回転式分級機16により分級されて、または、回転式分級機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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
ジャーナルヘッド45の支持アーム47は、中間部が水平方向に沿った支持軸48によって、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。また、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。
【0028】
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。
【0029】
回転式分級機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。回転式分級機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、回転式分級機16の中心軸線周りに所定の間隔(均等間隔)で設けられている。また、回転式分級機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)より大きいもの(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、所定粒径以下の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。回転により分級する回転式分級機16は、ロータリセパレータとも呼ばれ、制御部50によって制御されるモータ18により回転駆動力を与えられ、ハウジング11の上下方向に延在する円筒軸(図示省略)を中心に燃料供給部17の周りを回転する。
【0030】
回転式分級機16に到達した粉砕された固体燃料は、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。
回転式分級機16によって分級された微粉燃料は、出口19から供給流路100bへ排出され、一次空気とともに後工程へと搬送される。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。
【0031】
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、燃料供給部17の上部から投入される固体燃料を回転テーブル12の略中央領域に供給する。燃料供給部17は、給炭機20から固体燃料が供給される。
【0032】
給炭機20は、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し、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内に積層された固体燃料層により、ミル10側の一次空気と微粉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、搬送部22のベルトコンベアのベルト速度で調整されてもよい。
【0033】
一方、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。
【0034】
従って、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微粉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、バンカ21及びダウンスパウト部24の着火や、また、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、一次空気と微粉燃料の吹き上げによる逆流を抑制するようにしてもよい。
【0035】
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回転式分級機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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
また、熱ガス送風機30aが送風する一次空気に、図示しないガス再循環通風機を介してボイラ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。
【0039】
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内の差圧として計測する。例えば,回転式分級機16の分級性能により、ミル10内部を回転式分級機16付近と回転テーブル12付近の間で循環する粉砕された固体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。
【0040】
また、本実施形態の状態検出部40は、例えば、温度計測手段であり、ローラ13により粉砕された固体燃料を回転式分級機16へ吹き上げるために、ハウジング11の内部に供給する一次空気の温度と、ハウジング11の内部において出口19までの一次空気の温度を検出して、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の上部空間から出口19での温度は、例えば約60〜80度程度となる。
【0041】
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の回転速度を制御してもよい。制御部50は、例えば回転式分級機16のモータ18へ駆動指示を伝達して回転速度を制御することで、分級性能を調整することにより、ミル10内の差圧を所定の範囲に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。また、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。また、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。
【0042】
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。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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
ボイラ200から排出された燃焼ガスは、環境装置(脱硝装置、電気集塵機などで図示省略)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。
【0046】
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、発電部である蒸気タービン(図示省略)へと送られて蒸気タービンを回転駆動し、蒸気タービンに接続した発電機(図示省略)を回転駆動して発電が行われる。
【0047】
<差圧検出部>
図2には、状態検出部40とは別に設けられた差圧検出部43が示されている。差圧検出部43は、状態検出部40で計測するミル10の上流側(ミル10内)と下流側(出口19)の差圧であるミル差圧とは異なる差圧を検出する。具体的には、差圧検出部43は、ブレード16aの内周側である回転式分級機16の内部SP1の圧力と、ブレード16aの外周側でかつハウジング11内部(回転式分級機16の外部SP2)の圧力との差圧(以下、この差圧を「分級機差圧」という。)を計測する。
【0048】
より具体的には、差圧検出部43は、ブレード16aの粉砕後燃料を含む一次空気(搬送用ガス)流れにおける上流側(外部SP2)と下流側(内部SP1)との差圧を計測する。差圧検出部43としては、例えばデジタル式とされたマノメータ43aが用いられる。マノメータ43aの計測値は、制御部50へと送信される。なお、差圧検出部43としては、デジタルマノメータ等の差圧計に限定されるものではなく、他の形式の差圧計でも良く、ブレード16aの粉砕後燃料を含む一次空気流れにおける上流側及び下流側にそれぞれに圧力計を設け、これらの圧力計にて計測された圧力値の差分を得るようにしても良い。
【0049】
差圧検出部43は、ブレード16aの上流側にミル本体外部側から挿入されて一端部が開口する上流側検出管43bと、ブレード16aの下流側にミル本体外部側から挿入されて一端部が開口する下流側検出管43cとを備えている。上流側検出管43b及び下流側検出管43cのそれぞれには、マノメータ43aとの間に開閉弁43dが設けられている。開閉弁43dは、差圧を計測する際には開とされ、差圧を計測しない際には閉とされる。また、マノメータ43aの交換の際に開閉弁43dを閉とする。開閉弁43dの開閉制御は、制御部50によって行っても良い。
【0050】
図2に示すように、本実施形態では各ブレード16aの下端は、固定部16bによって固定されている。固定部16bを含む回転式分級機16の底部には、回転式分級機16の鉛直下方の空間SP3に対して複数の固定部16bが設けられており、通常においてはブレード16aで分級されずに回転式分級機16の内部SP1に入り込んだ粗粒燃料(粗粒)があっても、複数の固定部16b間の隙間から回転テーブル12へと落下して、SP1から排出される。
【0051】
一方、十分な粉砕が行われずに回転式分級機16の内部SP1に入り込んだ粉砕後燃料が複数の固定部16bから上方側に堆積粗粒燃料B1として堆積するものがある。堆積粗粒燃料B1にブリッジが発生して複数の固定部16b間の隙間を塞いだ状態になると、堆積粗粒燃料B1は、各ブレード16aの下方から上方に向けて堆積量が増して、ブレード16aの分級のための有効面積を塞いでしまうため、回転式分級機16の分級性能が低下する。また、堆積粗粒燃料B1がブレード16aの下方から上方に向けて堆積量が増すと、圧力損失が増大してブレード16aの上下流における分級機差圧が増大することになる。本実施形態では、制御部50は、差圧検出部43で得られる回転式分級機16の内部SP1と外部SP2との差圧を監視するようになっている。
【0052】
図3には、下流側検出管43cの開口側端部が示されている。本実施形態では、下流側検出管43cは、ミル10の天井部42に形成した開口部42aから回転式分級機16の内部SP1に挿入されている。下流側検出管43cは、例えばOリング44を介挿したフランジ部46によってミル10の天井部42に対して気密に固定されている。なお、図3ではフランジ部46の固定前の状態が示されているが、固定する際には固定ボルト(図示せず)によってフランジ部46が固定される。このように、フランジ部46を用いて下流側検出管43cが容易に取り外し可能となっている。したがって、回転式分級機16の内部SP1の圧力を計測する必要がないときは下流側検出管43cを取り外してもよく、下流側検出管43cの粉砕後燃料による閉塞を防止することができる。
【0053】
下流側検出管43cは、先端の開口端43c1が、出口19側に向かう内部の流れF1の上流側方向に交差する方向に向くように折曲させていても良い。本実施形態では、内部SP1でL字状に曲成され、先端の開口端43c1が内部の流れF1の下流側方向である出口19側を向くように設けられている。これにより、回転式分級機16の内部の流れF1の動圧による影響を少なくして静圧を正確に計測することができるようになっている。なお、開口端43c1の向きは、回転式分級機16の内部の流れF1の動圧の影響が無視できる位置であれば、どの方向であっても良い。この場合には、例えば下流側検出管43cの先端を鉛直下方に向いた直管としても良い。
【0054】
図3に示すように、下流側検出管43cにパージ配管43eを接続しても良い。パージ配管43eの上流側には図示しない空気供給源が接続されている。パージ配管43eから下流側検出管43cの開口端43c1に向かってパージ空気(パージ流体)を流すことができるようになっている。これにより、開口端43c1から侵入する分級機内部の流れF1に含まれる粉砕後燃料による下流側検出管43cの閉塞を防止できる。したがって、パージ空気は、通常時には供給されないが、下流側検出管43cの閉塞が検出された場合に供給されるようになっている。なお、パージ空気を定期的に供給するようにしても良い。なお、パージ流体として、空気に代えて窒素等の不活性ガスを用いても良い。
【0055】
<堆積粗粒燃料B1の堆積>
図4は、図2に示す回転式分級機16の部分拡大図である。図4に示すように、回転式分級機16の内部SP1において、例えば固定部16bの上方側に堆積粗粒燃料B1が堆積が発生している状況を模式している。図4は、各ブレード16aの下方から上方に向けて堆積量が増し、ブレード16aの分級のための有効面積の一部を塞いだ状態(以下、ブリッジ状態ともいう。)を示している。図4に示す回転中心軸Xは、回転式分級機16が回転する中心となる軸線であり、鉛直方向に沿って延びている。
【0056】
図4に示す堆積粗粒燃料B1は、例えば、バイオマス燃料を粉砕した粗粒燃料が堆積したものである。堆積粗粒燃料B1の安息角は、固定部16bの上面が水平面となす角θよりも大きい(例えば、60°程度)。そのため、堆積粗粒燃料B1は、固定部16bの上面に堆積してブリッジが発生すると回転式分級機16の内部SP1に堆積しやすい。図4に示すブリッジ状態となると、ブレード16aの分級のための有効面積を塞いでしまうため、回転式分級機16の分級性能が低下してしまう。
【0057】
発明者らは、図4に示すブリッジ状態となった堆積粗粒燃料B1が内部SP1に堆積した回転式分級機16において、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rc[rpm]と堆積粗粒燃料B1を回転式分級機16の内部SP1から外部SP2へ排出するのに要する時間(以下、排出時間ともいう。)との関係について調査をした。また、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rc[rpm]と堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力との関係について調査をした。
【0058】
図5は、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rc[rpm]と堆積粗粒燃料B1の排出時間の関係、および回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rc[rpm]と堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力の関係を示す図である。
【0059】
図5において、Rcmaxは、モータ18により駆動される回転式分級機16の最大回転数を示す。Rc1は、バイオマス燃料を粉砕する場合の通常運転動作における回転式分級機16の回転数を示す。Rc1は、例えば、Rcmaxの5%〜30%の値に設定される。Rc2は、堆積粗粒燃料B1を回転式分級機16の内部SP1から外部SP2へ排出が有効に実施される回転数の値であり、バイオマス燃料を粉砕する場合の後述する増速動作における回転式分級機16の回転数を示す。Rcbは、遠心力の作用によりブリッジ状態の堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出され始める際の回転式分級機16の回転数を示す所定回転数である。Fbは、回転式分級機16が所定回転数Rcbで回転する際に堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力を示す。
【0060】
図5に示すように、回転式分級機16の回転数が所定回転数Rcbよりも低い場合、堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力がFbよりも小さくなっている。この場合、堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力が小さすぎるため、堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態が維持され、堆積粗粒燃料B1の外部SP2への排出が行われない。一方、回転式分級機16の回転数が所定回転数Rcbよりも大きくなると、遠心力がFbよりも漸次増大し、堆積粗粒燃料B1の排出時間が漸次短くなる。これは、遠心力の作用により堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態が崩れ始め、堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出され始めるからである。
【0061】
発明者らは、以上の調査結果から、回転式分級機16の回転数を所定回転数Rcbよりも高くすることで堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態が崩れ始め、内部SP1から外部SP2へ排出され始めるという知見を得た。一方、回転式分級機16の回転数を通常運転動作における回転数であるRc1よりも高くすると、ブレード16aとの接触により粉砕された固体燃料の外部SP2から内部SP1への流入量が減少するということが知られている。そこで、発明者らは、回転式分級機16の回転数を通常運転動作における回転数であるRc1よりも高くすることによる影響を抑えつつ、堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態を崩して堆積粗粒燃料B1を内部SP1から外部SP2へ適切に排出する制御方法を考案した。
【0062】
以下、本実施形態の固体燃料粉砕装置100の制御方法について図面を参照して説明する。図6図7、および図8は、本実施形態に係る固体燃料粉砕装置100が実行する処理を示すフローチャートである。図6から図8に示す各処理は、固体燃料粉砕装置100の運転中に実行される処理であり、固体燃料粉砕装置100が備える制御部50が制御プログラムを実行することにより行われる。
【0063】
図9は、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の給炭機20の燃料供給量の変化を示したグラフである。図10は、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rcの変化を示したグラフである。図11は、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の回転テーブル12の単位時間あたりの回転数Rtの変化を示したグラフである。図12は、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際にミル10に供給される一次空気の流量の変化を示したグラフである。図13は、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の回転テーブル12上に積載される固体燃料の燃料量の変化を示したグラフである。
【0064】
図9から図13において、時刻T1は、給炭機20によるミル10への固体燃料の供給が停止する時刻である。時刻T2は、回転式分級機16の分級機増速動作が行われる時刻である。時刻T3は、回転式分級機16の分級機減速動作が行われる時刻である。時刻T4は、回転式分級機16の回転、回転テーブル12の回転、一次空気のミル10への供給が停止する時刻である。図10に示すように時刻T1から時刻T4に至る期間が、固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際にミル10の内部に滞留する粉砕後燃料を外部へ排出する燃料排出期間Pd,Pd´となる。燃料排出期間Pd,Pd´は、本実施形態では例えば、10分〜30分に設定される。
【0065】
本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、粉砕する固体燃料として石炭またはバイオマス燃料を使用することができる。固体燃料粉砕装置100は、石炭を使用する場合と、バイオマス燃料を使用する場合とで、燃料の種類に応じた制御モードを実行することができる。以下、バイオマス燃料を使用する場合に固体燃料粉砕装置100が実行する制御モードを第1制御モードとし、石炭を使用する場合に固体燃料粉砕装置100が実行する制御モードを第2制御モードとする。
【0066】
固体燃料粉砕装置100は、操作者からの制御モードの選択指示を受け付けるための操作装置(図示略)を備えている。固体燃料粉砕装置100の制御部50は、発電プラント1の図示しない制御装置からの指示、もしくは操作装置を介して操作者から受け付けた指示に応じて、第1制御モードまたは第2制御モードを選択的に実行する。
【0067】
図6に示すステップS101で、制御部50は、操作装置を介して操作者から受け付けた指示が第1制御モードであるかどうか(第2制御モードであるか)を判定する。制御部50は、第1制御モードの指示を受け付けていると判定した場合にステップS102に処理を進め、第1制御モードの指示を受け付けていないと判断した場合は、第2制御モードの指示を受け付けていると判定して図8に示すステップS111に処理を進める。ステップS102からステップS110で実行される処理は、第1制御モードの処理である。ステップS111からステップS115で実行される処理は、第2制御モードの処理である。
【0068】
はじめに、ステップS102からステップS110で実行される第1制御モードについて説明する。
ステップS102で、制御部50は、第1運転動作を実行するよう制御する。第1運転動作は、固体燃料としてバイオマス燃料を使用する第1制御モードにおける通常運転の動作である。制御部50は、第1運転動作において、給炭機20が供給するバイオマス燃料の燃料供給量がボイラ200で要求される負荷等に応じた図9に示すWf1となるように給炭機20を制御する。
【0069】
また、制御部50は、第1運転動作において、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rcがバイオマス燃料の粉砕に適した図10に示すRc1となるようにモータ18を制御する。また、制御部50は、第1運転動作において、回転テーブル12の単位時間あたりの回転数Rtが図11に示すRt1となるように駆動部14を制御する。また、制御部50は、第1運転動作において、送風部30がミル10に供給する一次空気の流量がボイラ200で要求される負荷等に応じた図12に示すV1となるように送風部30を制御する。
【0070】
ステップS103で、制御部50は、発電プラント1の図示しない制御装置からの指示、もしくは操作装置を介して操作者から運転停止指示を受け付けたかどうか、あるいは所定の運転停止条件が満たされたかどうかを判定する。制御部50は、判定結果がYESであればステップS104に処理を進め、判定結果がNOであればステップS103を繰り返し実行する。
【0071】
ステップS104(第1停止工程)で、制御部50は、給炭機20によるバイオマス燃料のミル10への供給を停止するよう給炭機20を制御する。ステップS104が実行されると、図9に示すように、給炭機20の燃料供給量がWf1から漸次減少し、時刻T1において燃料供給が停止されて燃料供給量が略ゼロとなる。
【0072】
ステップS105で、制御部50は、時刻T1から所定の第1搬送期間Pt1が経過したかどうかを判定し、YESであればステップS106に処理を進め、NOであれば再びステップS105の判定を行う。第1搬送期間Pt1は、ミル10の内部に滞留するバイオマス燃料が出口19から供給流路100bへ排出されて、所定量以下となるように予め設定された期間である。第1搬送期間Pt1は、本実施形態では例えば、燃料排出期間Pdの1/3としての所定の期間に設定される。図13に示すように、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は時刻T2に至るまでに漸次減少してWt3からWt1となる。
【0073】
ステップS106(増速工程)で、制御部50は、時刻T1から第1搬送期間Pt1が経過した時刻T2において、回転式分級機16の回転数Rcを増加させる分級機増速動作を実行する。ステップS106が実行されると、図10に示すように、回転式分級機16の回転数Rcが通常運転時のRc1からRc2に増加する。
【0074】
Rc2は、図5に示す所定回転数Rcb以上の回転数であり、堆積粗粒燃料B1を回転式分級機16の内部SP1から外部SP2へ排出が有効に実施される回転数であるとさらに好ましい。Rcbは、遠心力の作用によりブリッジ状態の堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出され始める際の回転式分級機16の回転数である。Rc2がRcb以上の回転数であるため、ブリッジ状態の堆積粗粒燃料B1を確実に崩すことができる。図13に示すように、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は、時刻T2から時刻T3に至るまでに漸次増加してWt2となる。
【0075】
回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が漸次増加する要因の一つは、堆積粗粒燃料B1が回転式分級機16から回転テーブル12に排出されるからである。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が漸次増加する他の要因は、回転式分級機16の回転数Rcが増速期間Psにおいて通常運転時のRc1からRc2に増加しているため、回転式分級機16の外部SP2から内部SP1へ粉砕後燃料が流入しにくくなっているからである。
【0076】
ステップS107で、制御部50は、時刻T2から所定の増速期間Psが経過したかどうかを判定し、YESであればステップS108に処理を進め、NOであれば再びステップS107の判定を行う。増速期間Psは、回転式分級機16の内部SP1の堆積粗粒燃料B1を外部SP2への排出が完了するように予め設定された期間である。増速期間Psは、本実施形態では例えば、燃料排出期間Pdとしての1/3の所定の期間に設定される。
【0077】
ステップS108(減速工程)で、制御部50は、時刻T2から増速期間Psが経過した時刻T3において、回転式分級機16の回転数Rcを減少させる分級機減速動作を実行する。ステップS108が実行されると、図10に示すように、回転式分級機16の回転数Rcが増速運転時のRc2から例えば、通常運転時のRc1に減少する。分級機減速動作の回転式分級機16の回転数RcはRc2から減少するが、通常運転時のRc1よりも多くても良い。
【0078】
ステップS109で、制御部50は、時刻T3から所定の第2搬送期間Pt2が経過したかどうかを判定し、YESであればステップS110に処理を進め、NOであれば再びステップS109の判定を行う。第2搬送期間Pt2は、ミル10の内部に滞留するバイオマス燃料が出口19から供給流路100bへ排出されて、所定量以下となるように予め設定された期間である。第2搬送期間Pt2は、本実施形態では例えば、燃料排出期間Pdとしての1/3の所定の期間に設定される。図13に示すように、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は時刻T3から時刻T4に至るまでに漸次減少してWt2からWt1よりも更に少なくなる。
【0079】
回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が漸次減少する要因の一つは、増速期間Psにおいて増加した回転テーブル12上のバイオマス燃料は、粉砕されて回転式分級機16の内部SP1へ一旦流入して外部SP2へ排出されたものだからである。すなわち、粉砕後のバイオマス燃料であるため、粉砕時間を設ける必要が無く、短時間で回転式分級機16の外部SP2から内部SP1へ導くことができる。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が漸次減少する他の要因は、回転テーブル12に落下した粉砕済みのバイオマス燃料が、増速期間Psにおいて更に細かく粉砕されるからである。
【0080】
ステップS110(第2停止工程)で、制御部50は、時刻T3から第2搬送期間Pt2が経過した時刻T4において、燃料排出期間Pdが終了したため、固体燃料粉砕装置100の動作を停止させる停止動作を実行する。制御部50は、停止動作において、回転式分級機16の回転を停止させるようにモータ18を制御する。また、制御部50は、停止動作において、回転テーブル12の回転を停止させるように駆動部14を制御する。
【0081】
また、制御部50は、停止動作において、送風部30によるミル10への一次空気の供給を停止させるように送風部30を制御する。なお、必ずしも一次空気の供給を停止させる必要はなく、例えばボイラ200から一次空気供給の要求がある場合、ミル10内で発生する揮発分のパージを行う場合、バーナ部220へ冷却空気を供給する場合などでは、一次空気の供給を継続するように送風部30を制御してもよい。制御部50は、ステップS110を実行した後に、第1制御モードによる固体燃料粉砕装置100の制御を終了させる。
【0082】
次に、ステップS111からステップS115で実行される第2制御モードについて説明する。第2制御モードは、固体燃料として石炭を使用する際に実行するモードであり、燃料排出期間Pdにおいて、回転式分級機16の回転数Rcを一定の回転数Rc3に維持するモードである。Rc3は、例えば、回転式分級機16の最大回転数であるRcmaxの60%〜90%の値に設定される。
【0083】
ステップS111で、制御部50は、第2運転動作を実行するよう制御する。第2運転動作は、固体燃料として石炭を使用する第2制御モードにおける通常運転の動作である。制御部50は、第2運転動作において、給炭機20が供給する石炭の燃料供給量がボイラ200で要求される負荷等に応じた図9に示すWf1となるように給炭機20を制御する。
【0084】
また、制御部50は、第2運転動作において、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rcが石炭の粉砕に適した図10に示すRc3となるようにモータ18を制御する。Rc3は、第1制御モード(バイオマス燃料を使用する場合)の通常運転時のRc1よりも高く、かつ第1制御モードの増速運転時のRc2よりも高い。これは、石炭よりもバイオマス燃料の粉砕後の粒径が大きく、回転式分級機16を通過しにくいからである。
【0085】
また、制御部50は、第2運転動作において、回転テーブル12の単位時間あたりの回転数Rtが図11に示すRt2となるように駆動部14を制御する。回転テーブル12の単位時間あたりの回転数Rt2はRt1と同一であっても良い。また、制御部50は、第2運転動作において、送風部30がミル10に供給する一次空気の流量がボイラ200で要求される負荷等に応じた図12に示すV2となるように送風部30を制御する。一次空気の流量V2はV1と同一であっても良い。
【0086】
ステップS112で、制御部50は、発電プラント1の図示しない制御装置からの指示、もしくは操作装置を介して操作者から運転停止指示を受け付けたかどうか、あるいは所定の運転停止条件が満たされたかどうかを判定する。制御部50は、判定結果がYESであればステップS113に処理を進め、判定結果がNOであればステップS112を繰り返し実行する。
【0087】
ステップS113で、制御部50は、給炭機20による石炭のミル10への供給を停止するよう給炭機20を制御する。ステップS113が実行されると、図9に示すように、給炭機20の燃料供給量がWf1から漸次減少し、時刻T1において燃料供給給が停止されて燃料供給量が略ゼロとなる。
【0088】
ステップS114で、制御部50は、時刻T1から燃料排出期間Pd′が経過したかどうかを判定し、YESであればステップS115に処理を進め、NOであれば再びステップS114の判定を行う。燃料排出期間Pd′は、ミル10の内部に滞留する石炭が出口19から供給流路100bへ排出されて、所定量以下となるように予め設定された期間である。図13に示すように、回転テーブル12上の石炭は時刻T1から時刻T4′に至る燃料排出期間Pd′において漸次減少する。燃料排出期間Pd′はPdと同一であっても良い。また、時刻T4′は時刻T4と同一であっても良い。
【0089】
ステップS115で、制御部50は、時刻T1から燃料排出期間Pd′が経過した時刻T4′において、固体燃料粉砕装置100の動作を停止させる停止動作を実行する。制御部50は、停止動作において、回転式分級機16の回転を停止させるようにモータ18を制御する。また、制御部50は、停止動作において、回転テーブル12の回転を停止させるように駆動部14を制御する。また、制御部50は、停止動作において、送風部30によるミル10への一次空気の供給を停止させるように送風部30を制御する。
【0090】
なお、必ずしも一次空気の供給を停止させる必要はなく、例えばボイラ200から一次空気供給の要求がある場合、ミル10内で発生する揮発分のパージを行う場合、バーナ部220へ冷却空気を供給する場合などでは、一次空気の供給を継続するように送風部30を制御してもよい。制御部50は、ステップS115を実行した後に、第2制御モードによる固体燃料粉砕装置100の制御を終了させる。
【0091】
以上説明した本実施形態の固体燃料粉砕装置100が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置100によれば、固体燃料の種類を判断して、給炭機20による固体燃料の供給を停止させてから回転テーブル12の回転を停止させるまでの燃料排出期間Pdにおいて、回転式分級機16の回転数Rcを増加することができる。固体燃料が例えばバイオマス燃料の場合など、回転式分級機16の内部SP1に堆積粗粒燃料B1(粉砕後燃料)の堆積がある場合には、回転式分級機16の回転数Rcの増加に伴って回転式分級機16の内部SP1の堆積粗粒燃料B1(粉砕後燃料)に作用する遠心力が増加するため、堆積粗粒燃料B1の回転式分級機16からの排出が促進される。そのため、ミル10の製造コストや回転式分級機16の重量を増加させることなく、回転式分級機16の内部SP1に堆積した堆積粗粒燃料B1を適切に除去することができる。
【0092】
また、本開示に係る固体燃料粉砕装置100によれば、固体燃料の供給を停止させた後の所定の第1搬送期間Pt1では回転式分級機16の回転数Rcが増加されないため、この第1搬送期間Pt1を利用して回転式分級機16の内部SP1に滞留する堆積粗粒燃料B1の排出を促進することができる。また、所定の第1搬送期間Pt1が経過した後には、回転式分級機16の内部SP1に堆積した堆積粗粒燃料B1を適切に除去して外部SP2へ排出することができる。
【0093】
また、本開示に係る固体燃料粉砕装置100によれば、所定の増速期間Psが経過するまでは回転式分級機16の回転数Rcが所定回転数Rcb(遠心力の作用によりブリッジ状態の堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出され始める際の回転式分級機16の回転数)以上に維持されるため、回転式分級機16の内部SP1に堆積した堆積粗粒燃料B1を確実に除去することができる。
また、本開示に係る固体燃料粉砕装置100によれば、所定の増速期間Psの後に所定の第2搬送期間Pt2が設けられるため、この第2搬送期間Pt2を利用して回転式分級機16の内部から排出された粉砕後燃料を出口19から供給流路100bへ排出して装置外への排出を促進することができる。
【0094】
〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
【0095】
第1実施形態の固体燃料粉砕装置100は、バイオマス燃料を使用する第1制御モードを実行する際に、燃料排出期間Pdにおいて、回転式分級機16の回転数Rcを増加させる分級機増速動作を1回のみ実行するものであった。それに対して、本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、バイオマス燃料を使用する第1制御モードを実行する際に、回転式分級機16の回転数Rcを増加させる分級機増速動作を複数回実行するものである。
【0096】
図14は、本実施形態に係る固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の回転式分級機16の単位時間あたりの回転数Rcの変化を示したグラフである。図15は、本実施形態に係る固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる際の回転テーブル12上の燃料量の変化を示したグラフである。なお、図14および図15では、第2制御モードに対して燃料排出期間Pd′はPdと同一であるとし、時刻T4′は時刻T4と同一であるとしている。
【0097】
図14に示すように、本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、時刻T2から時刻T3までの所定の増速期間Psにおいて、時刻T2と時刻T2bとで、第1実施形態で説明した分級機増速動作を実行する。また、本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、所定の増速期間Psにおいて、時刻T2aと時刻T3とで、第1実施形態で説明した分級機減速動作を実行する。
【0098】
本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、時刻T1から時刻T2までの所定の第1搬送期間Pt1においては、回転式分級機16の単位時間当たりの回転数Rcを通常運転時のRc1に維持する。固体燃料粉砕装置100は、時刻T2において、回転式分級機16の単位時間当たりの回転数RcをRc1からRc2まで増加させる分級機増速動作を行い、Rc2を時刻T2aまで維持する。固体燃料粉砕装置100は、時刻T2aにおいて、回転数RcをRc2からRc1まで減少させる分級機減速動作を行い、Rc1を時刻T2bまで維持する。また時刻T2aにて分級機減速動作の回転式分級機16の回転数RcはRc2から減少するが、通常運転時のRc1よりも多くても良い。
【0099】
固体燃料粉砕装置100は、時刻T2bにおいて、回転式分級機16の単位時間当たりの回転数RcをRc1からRc4まで増加させる分級機増速動作を行い、Rc4を時刻T3まで維持する。固体燃料粉砕装置100は、時刻T3において、回転数RcをRc4からRc1まで減少させる分級機減速動作を行い、Rc1を時刻T4まで維持する。ここで、Rc4は、Rc2よりも低い回転数となっている。これは、時刻T2で堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態が崩れるため、その後に堆積粗粒燃料B1を内部SP1から外部SP2に排出するのに必要な遠心力が小さくて済むからである。また時刻T3にて分級機減速動作の回転式分級機16の回転数RcはR42から減少するが、通常運転時のRc1よりも多くても良い。
【0100】
本実施形態では、所定の増速期間Psの全期間において回転数Rcを所定回転数Rcb以上に保持することはせずに、時刻T2aから時刻T2bでは、回転数RcをRcb未満(本実施形態ではRc1)に設定している。これは、増速動作と減速動作を複数回繰り返すことにより、堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力を変化させる回数を増やし堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態を崩すことで、堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出されるのを促進するためである。
【0101】
図15に示すように、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は、時刻T2に至るまでに漸次減少してWt3からWt1となる。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は、時刻T2から時刻T2aに至るまでに漸次増加してWt2となる。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は、時刻T2aから時刻T2bに至るまでに漸次減少する。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は、時刻T2bから時刻T3に至るまでに漸次増加する。また、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量は時刻T3から時刻T4に至るまでに漸次減少してWt1よりも更に少なくなる。
【0102】
なお、以上の説明においては、バイオマス燃料を使用する第1制御モードを実行する際に、燃料排出期間Pdにおいて、2回の分級機増速動作と2回の分級機減速動作を行うものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、3以上の複数回の分級機増速動作および複数回の分級機減速動作を実行してもよい。
【0103】
また、以上の説明においては、時刻T2bから時刻T3までの期間における回転式分級機16の単位時間当たりの回転数RcであるRc4を、Rc2よりも低くするものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、時刻T2bから時刻T3までの期間における回転数RcをRc2と一致させてもよく、また、Rc2よりも高くしてもよい。
【0104】
以上説明した本実施形態の固体燃料粉砕装置100によれば、燃料排出期間Pdにおいて増速動作が複数回実行されるため、回転式分級機16の内部SP1に堆積する堆積粗粒燃料B1にかかる遠心力を変化させる回数を増やし、堆積粗粒燃料B1のブリッジ状態を崩すことを増加して、堆積粗粒燃料B1が内部SP1から外部SP2へ排出されるのを促進することができる。
【0105】
〔他の実施形態〕
以上の説明において、制御部50は、所定の増速期間Psが経過したことに応じて回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、制御部50は、回転式分級機16の単位時間あたりの回転数RcをRcb以上に増加させた後、差圧検出部43が検出する差圧が所定差圧以下となったことに応じて回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させてもよい。
【0106】
このような固体燃料粉砕装置100によれば、差圧検出部43により回転式分級機16の内部SP1と外部SP2の差圧を検出することにより、回転式分級機16の内部SP1に堆積する堆積粗粒燃料B1の堆積状況を把握することができる。そして、差圧検出部43が検出する差圧が所定差圧以下となって内部SP1に堆積する堆積粗粒燃料B1が減少したことに応じて、回転式分級機16の単位時間当たりの回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させることができる。
【0107】
また、制御部50は、所定の増速期間Psが経過し、かつ差圧検出部43が検出する差圧が所定差圧以下となったことに応じて回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させてもよい。このようにすることで、増速期間Psが経過しても内部SP1に堆積する堆積粗粒燃料B1が十分に減少していない場合であっても、回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb以上に維持し、前記差圧が所定差圧以下となったとき、即ち、堆積粗粒燃料B1が確実に減少したことに応じて、回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させることができる。
【0108】
また、制御部50は、回転テーブル12の上下差圧もしくはローラ13のリフト量により回転テーブル12上のバイオマス燃料の量を判定し、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が所定量以上となったことに応じて回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb未満に減少させてもよい。さらに、回転テーブル12上のバイオマス燃料の量が所定量以下となったことを判断して回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb以上に増加させる分級機増速動作を行ってもよく、その後の所定時間経過後に分級機減速動作を行い、燃料排出期間Pdを終了させてもよい。
【0109】
また、制御部50は、バイオマス燃料の種類の影響などにより、ミル10を停止するまでに所定時間以内では対応できない場合や発電プラント1の運用状況により所定時間よりも短時間でミル10を停止する必要がる場合には、ミル10内部における燃料循環を効率的に行うため、ミル10に供給する一次空気の流量を増加させるようにしてもよい。例えば、燃料排出期間Pdが所定時間(例えば、10分〜30分)よりも要する場合に、一次空気の流量を一定量(例えば、流量の10%〜20%程度)増加させるようにしてもよい。
【0110】
また、以上の説明において、所定の増速期間Psにおいて回転式分級機16の回転数Rcを所定回転数Rcb以上に増加させる際は、一定速度を所定の時間を維持するものとしたが他の態様であってもよい。例えば、回転式分級機16の回転数Rcを一定の勾配で増加あるいは減少させるようにしてもよい。また、例えば、回転式分級機16の回転数Rcを段階的に増加あるいは減少させるようにしてもよい。
【0111】
また、以上の説明において、第1制御モードで使用される固体燃料はバイオマス燃料であるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、石油精製時に発生するPC(石油コークス:Petroleum Coke)を使用してもよい。PCは、粉砕後の粒径は小さく均一であるが、石炭やバイオマス燃料と比較して粉砕された粒子の付着性が高く、石炭に比べると回転式分級機16の内部SP1に粉砕後燃料が堆積する虞がある。そのため、本開示の第1制御モードにより制御することが有効である。
【0112】
以上説明した各実施形態に記載の固体燃料粉砕装置は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)は、燃料供給部(17)から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブル(12)と、燃料供給部(17)へ固体燃料を供給する燃料供給機(20)と、回転テーブル(12)との間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラ(13)と、回転中心軸周りに回転するとともに回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根(16a)を備え、固体燃料が粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機(16)と、回転テーブル(12)の回転、燃料供給機(20)による固体燃料の供給、および回転式分級機(16)の回転を制御する制御部(50)と、を備え、制御部(50)は、燃料供給機(20)による固体燃料の供給を停止させてから回転テーブル(12)の回転を停止させるまでの燃料排出期間(Pd)において、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を一時的に増加させる増速動作を実行するよう制御する。
【0113】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、燃料供給機(20)による前記固体燃料の供給を停止させてから回転テーブル(12)の回転を停止させるまでの燃料排出期間(Pd)において、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)が増加する。回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)の増加に伴って回転式分級機(16)の内部の粉砕後燃料に作用する遠心力が増加するため、堆積した粉砕後燃料のブリッジ状態を崩すことで粉砕後燃料の回転式分級機(16)からの排出が促進される。そのため、ミル(10)の製造コストや回転式分級機(16)の重量を増加させることなく、回転式分級機(16)の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去することができる。
【0114】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)において、制御部(50)は、燃料供給機(20)による固体燃料の供給を停止させてから第1搬送期間(Pt1)は回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を所定回転数(Rcb)未満とし、第1搬送期間(Pt1)が経過した後に回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を所定回転数(Rcb)以上に増加させる。
【0115】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、固体燃料の供給を停止させた後の第1搬送期間(Pt1)では回転式分級機(16)の回転数(Rc)が増加されないため、この第1搬送期間(Pt1)を利用して固体燃料粉砕装置(100)の内部に滞留する粉砕後燃料の排出を促進することができる。また、第1搬送期間(Pt1)が経過した後には、回転式分級機(16)の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去して回転式分級機(16)の外部へ排出することができる。
【0116】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)において、制御部(50)は、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数を所定回転数(Rb)以上に増加させた後、増速期間(Ps)が経過したことに応じて回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を所定回転数(Rb)未満に減少させる。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、増速期間(Ps)が経過するまでは回転式分級機(16)の回転数(Rc)が所定回転数(Rb)以上に維持されるため、回転式分級機(16)の内部に堆積した粉砕後燃料を確実に除去することができる。また、増速期間(Ps)以外では回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を所定回転数(Rb)未満に減少させるので、回転式分級機(16)の回転動力の費用を削減することが出来る。
【0117】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)は、回転式分級機(16)の内部(SP1)の圧力と、回転式分級機(16)の外部(SP2)の圧力との差圧を検出する差圧検出部(43)を備え、制御部(50)は、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数を所定回転数(Rcb)以上に増加させた後、差圧検出部(43)が検出する差圧が所定差圧以下となったことに応じて前記回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を所定回転数(Rcb)未満に減少させる。
【0118】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、差圧検出部(23)により回転式分級機(16)の内部(SP1)と外部(SP2)の差圧を検出することにより、回転式分級機(16)に堆積する粉砕後燃料の堆積状況を把握することができる。そして、差圧検出部(43)が検出する差圧が所定差圧以下となって内部(SP1)に堆積する粉砕後燃料が減少したことに応じて、回転式分級機(16)の回転数(Rc)を所定回転数(Rcb)未満に減少させることができる。
【0119】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)において、制御部(50)は、前記回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数を所定回転数(Rcb)未満に減少させた後、第2搬送期間(Pt2)が経過した後に回転式分級機(16)の回転を停止させるよう制御する。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、増速期間(Ps)の後に第2搬送期間(Pt2)が設けられるため、この第2搬送期間(Pt2)を利用して回転式分級機(16)の内部から排出された粉砕後燃料の装置外への排出を促進することができる。
【0120】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)において、制御部(50)は、燃料排出期間(Pd)において、増速動作を複数回実行するよう制御する。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、燃料排出期間(Pd)において増速動作が複数回実行されるため、回転式分級機(16)の内部に堆積する粉砕後燃料にかかる遠心力を変化させる回数を増やし、堆積した粉砕後燃料のブリッジ状態をより崩しやすくして、粉砕後燃料が内部(SP1)から外部(SP2)へ排出されるのを促進することができる。
【0121】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)において、制御部(50)は、燃料排出期間(Pd)において、増速動作を実行する第1制御モードと、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を一定回転数(Rc3)に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能である。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)によれば、固体燃料の種類に応じて、増速動作を実行する第1制御モードと、回転数(Rc)を一定回転数に維持する第2制御モードとを選択的に実行することができる。
【0122】
以上説明した各実施形態に記載の固体燃料粉砕装置(100)を備える発電プラント(1)は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る発電プラント(1)は、上記のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置(100)と、固体燃料粉砕装置(100)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(200)と、ボイラ(200)によって生成された蒸気を用いて発電する発電部と、を備える。
本開示に係る発電プラント(1)によれば、ミル(10)の製造コストや回転式分級機(16)の重量を増加させることなく、回転式分級機の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去することができる。
【0123】
以上説明した各実施形態に記載の固体燃料粉砕装置(100)の制御方法は、例えば以下のように把握される。
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)の制御方法は、燃料供給部(17)から固体燃料が供給されるとともに回転中心軸周りに回転する回転テーブル(12)と、燃料供給部(17)へ固体燃料を供給する燃料供給機(20)と、回転テーブル(12)との間で固体燃料を粉砕する粉砕ローラ(13)と、回転中心軸周りに回転するとともに回転中心軸周りに所定の間隔で設けられた複数の分級羽根(16a)を備え、粉砕ローラ(13)によって粉砕された粉砕後燃料を分級する回転式分級機(16)と、を備えた固体燃料粉砕装置(100)において、燃料供給機(20)による固体燃料の供給を停止させる第1停止工程(S104)と、第1停止工程(S104)で固体燃料の供給を停止させてから燃料排出期間(Pd)が経過した後に回転テーブル(12)の回転を停止させる第2停止工程(S110)と、燃料排出期間(Pd)において、回転式分級機(16)の単位時間あたりの回転数(Rc)を増加させる増速工程(S106)と、を備える。
【0124】
本開示に係る固体燃料粉砕装置(100)の制御方法によれば、燃料供給機(20)による固体燃料の供給を停止させてから回転テーブル(12)の回転を停止させるまでの燃料排出期間(Pd)において、回転式分級機(16)の回転数(Rc)が増加する。回転式分級機(16)の回転数(Rc)の増加に伴って回転式分級機(16)の内部の粉砕後燃料に作用する遠心力が増加することで、堆積した粉砕後燃料のブリッジ状態を崩すことになるため、粉砕後燃料の回転式分級機(16)からの排出が促進される。そのため、ミル(10)の製造コストや回転式分級機(16)の重量を増加させることなく、回転式分級機(16)の内部に堆積した粉砕後燃料を適切に除去することができる。
【符号の説明】
【0125】
1 発電プラント
10 ミル
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(回転式分級機)
16a ブレード(分級羽根)
16b 固定部
17 燃料供給部
18 モータ
19 出口
20 給炭機(燃料供給機)
22 搬送部(燃料供給機)
23 モータ(燃料供給機)
30 送風部(搬送用ガス供給部)
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(温度検出手段、差圧検出手段)
41 底面部
42 天井部
43 差圧検出部
50 制御部
100 固体燃料粉砕装置
100a 一次空気流路(搬送用ガス流路)
100b 供給流路
200 ボイラ
210 火炉
220 バーナ部(燃焼装置)
B1 堆積粗粒燃料
F1 回転式分級機内部の流れ
SP1 (回転式分級機の)内部
SP2 (回転式分級機の)外部
SP3 (回転式分級機の下方の)空間
Rc (回転式分級機の)回転数
Rt (回転テーブルの)回転数
図1
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