特許 5888131 竪型ミル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5888131

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】竪型ミル

(51)【国際特許分類】

   B02C 15/04 20060101AFI20160303BHJP

【ＦＩ】

   B02C15/04

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-129970(P2012-129970)

(22)【出願日】2012年6月7日

(65)【公開番号】特開2013-252494(P2013-252494A)

(43)【公開日】2013年12月19日

【審査請求日】2015年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083563

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 祥二

(72)【発明者】

【氏名】田村 雅人

【審査官】 筑波 茂樹

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１６８４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−１５６４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１９６９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１３９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５１２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８３３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０２Ｃ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられ、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、該粉砕テーブル上に押圧され塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、前記粉砕テーブルの周囲から１次空気を噴出す吹出し口と、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給するシュートと、該シュートの周囲に設けられた倒立円錐台形状のリジェクトシュートと、該リジェクトシュートと前記粉砕テーブル間に設けられ、前記ハウジングの内壁より上方に延出し周面に複数の孔が穿設された円錐筒部を有する旋回コーンとを具備し、前記リジェクトシュートの下端が前記孔の下端に位置する様前記リジェクトシュートを前記円錐筒部に連結することを特徴とする竪型ミル。

【請求項2】

前記リジェクトシュートの内面に、該内面の母線方向に延び円弧状の底部を有する集積流路が形成され、該集積流路と前記孔とが連通している請求項１の竪型ミル。

【請求項3】

前記円錐筒部の内面に前記粉砕テーブルの中心に向って延出する回収管が形成され、該回収管と前記集積流路とが連通する請求項２の竪型ミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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やボール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。

【0003】

竪型ミルの一部は、ハウジングと、ハウジングの上部に収納され所定の回転数で回転する回転式の分級機と、ハウジングの下部に収納され所定の回転数で回転する粉砕テーブルと、ハウジングに支持された加圧ローラユニットとを有し、加圧ローラユニットは回転自在な加圧ローラを粉砕テーブルに押圧する構造となっている。

【0004】

粉砕テーブルには給炭管から塊状の石炭が粉砕テーブルの中心に投入され、供給される。供給された塊状の石炭は、粉砕テーブルの回転遠心力によって外周へと移動し、石炭が粉砕テーブルの外周に移動する過程で、加圧ローラと粉砕テーブルの間に噛込まれて粉砕される。粉砕された粉砕炭は粉砕テーブル周囲の１次空気吹出し口より噴上がる１次空気によって噴上げられ、粉砕炭流としてハウジング内を旋回しながら上昇する。

【0005】

粉砕炭流が上昇する過程で、粉砕炭には旋回の遠心力による遠心分級が行われると共に、自重による重力が作用する重力分級が行われる。粉砕炭のうち、粒径の大きい粗粉炭に作用する遠心力及び重力荷重が大きいことから、粗粉炭は１次空気の上昇流より分離し、粉砕テーブル上に落下し、遠心分級及び重力分級により分級された後の粉砕炭流は、分級機により衝突分級が行われ、更に粗粉炭が粉砕炭から分離されることで、粒径の小さい微粉炭が１次空気と共にバーナに供給される。

【0006】

従来の竪型ミルの場合、遠心分級及び衝突分級によりハウジングの内壁方向に分級された粗粉炭を回収し、回収した粗粉炭を粉砕テーブル上に再度供給する為の構造を有さず、又分級機により分級された粗粉炭がハウジング内を上昇する粉砕炭流と再度混合され、ミル差圧の上昇の原因、或は分級機の分級効率の低下の原因となっていた。

【0007】

又、分級機の下方に倒立円錐台形状のリジェクトシュートを設け、該リジェクトシュートにより分級された粗粉炭を捕集し、捕集した粗粉炭を粉砕テーブル上に再度供給すると共に、分級機で分級され落下する粗粉炭とハウジング内を上昇する粉砕炭流とを分離しミル差圧の上昇を抑制する様にした竪型ミルもあるが、リジェクトシュートを設けた竪型ミルの場合、上昇する粉砕炭流はリジェクトシュートに形成された開口部を通って上昇するが、開口部の面積を適正に確保することができず、ミル差圧の増大を招いていた。

【0008】

尚、分級部に到達した石炭粉を回転式分級羽根で所定粒径以下の微粉炭と、所定粒径以上の粗粉炭とに分級し、分級された粗粉炭をコーンにて捕集し、粉砕部に再度供給する分級装置及び竪型ミルとして、特許文献１に示されるものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−１８３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は斯かる実情に鑑み、分級された粉砕炭を効率よく粉砕テーブル上に再度供給し粉砕効率の向上を図ると共に、ミル差圧の増大を抑制する竪型ミルを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられ、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、該粉砕テーブル上に押圧され塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、前記粉砕テーブルの周囲から１次空気を噴出す吹出し口と、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給するシュートと、該シュートの周囲に設けられた倒立円錐台形状のリジェクトシュートと、該リジェクトシュートと前記粉砕テーブル間に設けられ、前記ハウジングの内壁より上方に延出し周面に複数の孔が穿設された円錐筒部を有する旋回コーンとを具備し、前記リジェクトシュートの下端が前記孔の下端に位置する様前記リジェクトシュートを前記円錐筒部に連結する竪型ミルに係るものである。

【0012】

又本発明は、前記リジェクトシュートの内面に、該内面の母線方向に延び円弧状の底部を有する集積流路が形成され、該集積流路と前記孔とが連通している竪型ミルに係るものである。

【0013】

更に又本発明は、前記円錐筒部の内面に前記粉砕テーブルの中心に向って延出する回収管が形成され、該回収管と前記集積流路とが連通する竪型ミルに係るものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、分級室を形成するハウジングと、前記分級室の上部に設けられた分級機と、前記分級室の下部に設けられ、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、該粉砕テーブル上に押圧され塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、前記粉砕テーブルの周囲から１次空気を噴出す吹出し口と、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給するシュートと、該シュートの周囲に設けられた倒立円錐台形状のリジェクトシュートと、該リジェクトシュートと前記粉砕テーブル間に設けられ、前記ハウジングの内壁より上方に延出し周面に複数の孔が穿設された円錐筒部を有する旋回コーンとを具備し、前記リジェクトシュートの下端が前記孔の下端に位置する様前記リジェクトシュートを前記円錐筒部に連結するので、前記円錐筒部より噴上げられた１次空気と分級された粉砕炭とが混ざり合うことがなく、ミル差圧の増大を抑制でき、又前記円錐筒部により１次空気を縮流させ増速させた後に急激に流路面積を増大させ急激な遠心力を作用させることで、分級効率を向上させ、更に分級された粉砕炭を再度前記粉砕テーブル上に供給させることで粉砕効率の向上を図ることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例に係る竪型ミルの概略立断面図である。

【図2】本発明の実施例に係る旋回コーンであり、（Ａ）は該旋回コーンの平面図を示し、（Ｂ）は該旋回コーンの斜視図を示している。

【図3】本発明の実施例に係るリジェクトシュートであり、（Ａ）は該リジェクトシュートの斜視図を示し、（Ｂ）は該リジェクトシュートの平面図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

【0017】

図１に於いて、本発明の実施例に係る竪型ミル１について説明する。

【0018】

中空構造又は脚構造の基台２に筒状のハウジング３が立設され、該ハウジング３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４を介して粉砕テーブル５が設けられ、該粉砕テーブル５は前記減速機４を介しテーブル駆動モータ６によって駆動回転される。前記粉砕テーブル５は前記テーブル駆動モータ６によって定速又は可変速で回転される様になっており、該減速機４と前記テーブル駆動モータ６とによりテーブル駆動装置７が構成される。

【0019】

前記粉砕テーブル５の上面には、断面が円弧状の凹溝８を有するテーブルセグメント９が設けられ、該テーブルセグメント９がリング状に連設され、前記凹溝８によって前記粉砕テーブル５の回転中心を中心とするリング状の粉砕溝が形成される。

【0020】

前記粉砕テーブル５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１１が１２０°間隔で設けられている。該加圧ローラユニット１１は加圧ローラ１２を有し、ピボット軸１３を中心に傾動自在となっている。又、前記ハウジング３の下部には、該ハウジング３を放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１４が設けられている。該ローラ加圧装置１４は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１５を具備し、該油圧シリンダ１５によって前記加圧ローラ１２を前記凹溝８に押圧する様になっている。

【0021】

前記粉砕テーブル５の下方には１次空気室１６が形成され、前記ハウジング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１７となっている。

【0022】

前記ハウジング３の下部には１次空気供給口１８が取付けられ、該１次空気供給口１８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１６に連通している。前記粉砕テーブル５の周囲には、１次空気の吹出し口１９が全周に設けられており、該吹出し口１９は前記粉砕テーブル５の周方向、好ましくは該粉砕テーブル５の回転方向とは逆向きに傾斜している。尚、前記吹出し口１９の傾斜角度は４５°以下であり、例えば前記吹出し口１９より噴上げられる１次空気に充分な旋回が与えられる様、３０°以上４５°以下の範囲で傾斜するのが望ましい。

【0023】

前記ハウジング３の上側には原料給排部２１が設けられており、該原料給排部２１の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート２２が設けられている。該シュート２２は前記ハウジング３の内部に延出し、下端が前記粉砕テーブル５の中央上方に位置している。前記シュート２２には塊状物が供給され、供給された塊状物は前記粉砕テーブル５の中心部に落下する様になっている。

【0024】

前記シュート２２には回転管２３が外嵌され、該回転管２３は回転管支持部２４に軸受け２５を介して回転自在に支持されている。該回転管２３にはプーリ２６が設けられ、該プーリ２６とプーリ２７との間にはベルト２８が掛回され、前記プーリ２７は減速機２９の出力軸に嵌着されており、該減速機２９には分級機モータ３１が連結されている。而して、前記回転管２３は前記減速機２９、前記プーリ２７、前記ベルト２８、前記プーリ２６を介して前記分級機モータ３１によって回転される様になっている。

【0025】

前記回転管２３にはブレード３２が所要数放射状に取付けられ、前記回転管２３、前記プーリ２６、前記プーリ２７、前記ベルト２８、前記減速機２９、前記分級機モータ３１、前記ブレード３２によって分級機３３が構成されている。

【0026】

前記ブレード３２は短冊状であり、倒立円錐曲面上に円周方向に所定角度ピッチで配設される。又、前記ブレード３２は下端から上端に向って前記回転管２３から離反する様に傾斜しており、ブレード支持部３４を介して前記回転管２３に取付けられている。

【0027】

前記粉砕テーブル５の上方には旋回コーン３５が配設され、該旋回コーン３５の下方に第１分級室１７ａが画成される。前記旋回コーン３５は前記ハウジング３の内壁から上方に向って延出し、上方に向って漸次１次空気の流路面積を減少させる円錐筒部３６と、該円錐筒部３６の上端より上方に延出する円筒部３７から構成され、前記円錐筒部３６は旋回コーン支持部３８を介して前記シュート２２に支持されている。尚、前記円筒部３７の径は前記シュート２２の径よりも大きくなっており、前記円筒部３７と前記シュート２２との間に１次空気の流路が形成される様になっている。

【0028】

又、図２（Ａ）（Ｂ）に示される様に、前記円錐筒部３６には、前記加圧ローラ１２と干渉しない様、例えば３箇所に切欠き部３９が形成され、該切欠き部３９，３９間には、例えば１２０°間隔で３箇所に孔４１が穿設されている。又、前記円錐筒部３６の内面には、前記孔４１より前記加圧ローラ１２，１２間を前記シュート２２の下端に向って延出するパイプ状の回収管４２が固着されている。該回収管４２は、軸心が下方に向って中心側に近接する様傾斜しており、各回収管４２の軸心は倒立円錐曲面に位置し、又周方向に３等分した位置となっている。又、前記回収管４２の下端は前記シュート２２の下端の近傍に位置し、下端開口４３は前記シュート２２の軸心と平行又は略平行であり、前記加圧ローラ１２，１２の間に位置している。

【0029】

前記旋回コーン３５と前記分級機３３の間には、前記ハウジング３の内壁から下方に向って延出する倒立円錐台形状のリジェクトシュート４４が配設され、該リジェクトシュート４４の上方に第２分級室１７ｂが画成される。

【0030】

図３は前記リジェクトシュート４４の詳細を示しており、前記リジェクトシュート４４の内面の所定箇所、例えば１２０°間隔で３箇所に集積流路４５が形成されている。該集積流路４５は底面が円弧状であり、円錐曲面の母線方向に延び、上下方向全長に亘って形成されている。又、前記リジェクトシュート４４の上端部は、倒立円錐曲面によって形成された斜面４６となっている。

【0031】

前記リジェクトシュート４４の下端は前記円錐筒部３６の外周面上に位置すると共に、前記集積流路４５の底部と前記孔４１の位置が一致しており、前記集積流路４５と前記回収管４２とは連通する様になっている。又、前記リジェクトシュート４４は下端が前記円錐筒部３６の外周面に溶接等により固着され、前記ハウジング３と前記円錐筒部３６により支持される様になっている。

【0032】

尚、前記円筒部３７は、前記分級機３３と前記旋回コーン３５との間の距離を所定の距離に調整する為の調整代となっており、予め前記旋回コーン３５を取付ける前記竪型ミル１のサイズが分っている場合には、前記分級機３３迄の距離が所定の距離となる様前記円錐筒部３６を作製し、前記円筒部３７を省略してもよい。

【0033】

前記原料給排部２１には、粉砕された粉体を送給する粉砕物送給管４７が接続されており、該粉砕物送給管４７はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

【0034】

次に、前記竪型ミル１に於ける石炭の粉砕について説明する。尚、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。

【0035】

前記粉砕テーブル５が前記減速機４を介して前記テーブル駆動モータ６により回転され、前記１次空気供給口１８より２００℃前後の１次空気が前記１次空気室１６に導入された状態で、前記シュート２２より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は、前記シュート２２の下端より前記粉砕テーブル５の中心部に流落し、該粉砕テーブル５上に供給される。

【0036】

該粉砕テーブル５上の石炭は、該粉砕テーブル５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１２に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉砕炭に粉砕され、更に遠心力によって外周に移動する。

【0037】

前記１次空気供給口１８より前記１次空気室１６に導入された１次空気は、前記粉砕テーブル５の周囲に例えば充分な旋回が与えられる様３０°以上４５°以下の範囲で傾斜して形成された前記吹出し口１９より噴上げられる。該吹出し口１９より噴出する１次空気の流速としては、例えば粉砕炭を噴上げ、粉砕炭の重力分級を行う為の最低限の流速である３０ｍ／ｓ以上、重力分級が損われる下限の流速である１００ｍ／ｓ以下である。

【0038】

前記粉砕テーブル５の回転による遠心力により前記テーブルセグメント９を乗越えた粉砕炭は、前記吹出し口１９より噴上がった１次空気に乗り、粉砕炭流として前記第１分級室１７ａ内を旋回しながら上昇する。

【0039】

該第１分級室１７ａ内を上昇する過程で、粒径の大きい粗粉体は、自重により粉砕炭流から離脱し、前記粉砕テーブル５上へと落下する。

【0040】

又、前記粉砕テーブル５の上方には、上方に向って漸次径が減少する前記旋回コーン３５の前記円錐筒部３６が設けられているので、前記第１分級室１７ａ内を上昇する粉砕炭流は、前記円錐筒部３６の内面に沿って旋回しながら上昇し、又上昇する過程で漸次縮流され、増速される。

【0041】

前記円錐筒部３６、前記円筒部３７を通過する過程で縮流され増速された粉砕炭流は、前記円筒部３７の上端より前記第２分級室１７ｂに中央から噴上げられる。粉砕炭流は該第２分級室１７ｂへと到達することで急激に流路面積が増大し、減速されて前記第２分級室１７ｂ内を外周方向に向って上昇する。

【0042】

前記第２分級室１７ｂ内を上昇する粉砕炭流には、流速に対して大きな遠心力が作用することから、粉砕炭流中から前記第１分級室１７ａで分級されなかった粗粉体が遠心力により分離され、又粗粉体は自重によって前記粉砕炭流中から分離され、前記第２分級室１７ｂの外周側を通って前記リジェクトシュート４４の内面上に落下する。

【0043】

前記第２分級室１７ｂにて遠心力及び重力荷重により粗粉炭が分離した粉砕炭流は、前記分級機３３へと到達し、該分級機３３により更に粉砕炭の分級が行われる。

【0044】

該分級機３３により、所定粒径以下の微粉炭は該分級機３３を通過し、前記粉砕物送給管４７より送出され、図示しないボイラのバーナに供給される。前記第２分級室１７ｂにて分級仕切れなかった粗粉炭は、前記ブレード３２によって弾かれ、又該ブレード３２の回転により生じた風により押返され、該ブレード３２に弾かれた粗粉炭及び風により押返された粗粉炭は、前記第２分級室１７ｂの外周側を通って前記リジェクトシュート４４の内面上に落下する。

【0045】

該リジェクトシュート４４の内面上に落下した粗粉炭は、３箇所に形成された前記集積流路４５のうちの何れかに落下し、該集積流路４５内を滑落する。該集積流路４５内を滑落した粗粉炭は、前記孔４１を介して前記回収管４２内に流入し、該回収管４２内を滑落し、前記下端開口４３より前記粉砕テーブル５の中央部に落下する。

【0046】

前記回収管４２より落下した粗粉体は、前記粉砕テーブル５の回転遠心力によって前記凹溝８迄移動し、前記加圧ローラ１２によって再度粉砕され、１次空気により噴上げられる。

【0047】

上述の様に、本実施例では、円錐状の前記旋回コーン３５を設け、前記第１分級室１７ａ内で粉砕炭流を縮流し、増速させた後、前記第２分級室１７ｂ内で急激に流路面積を増大させ、減速させることで、粉砕炭流に対して急激な遠心力を作用させることができ、遠心分級の効果を増大させることができる。

【0048】

又、倒立円錐台形状の前記リジェクトシュート４４を設けたことで、前記第２分級室１７ｂ及び前記分級機３３にて分級された粗粉炭を前記粉砕テーブル５上に再度供給することができ、石炭の粉砕効率を向上させることができる。

【0049】

又、前記第１分級室１７ａで増速された粉砕炭流は、前記第２分級室１７ｂの中央より噴上げられる様になっているので、該第２分級室１７ｂ内を上昇する粉砕炭流と、該第２分級室１７ｂ及び前記分級機３３にて分級され降下する粗粉炭とが混ざり合うことがなく、ミル差圧の増大を抑制することができる。

【0050】

又、前記リジェクトシュート４４の内面に前記集積流路４５を形成し、前記第２分級室１７ｂ及び前記分級機３３にて分級された粗粉炭を前記集積流路４５を介して前記第１分級室１７ａ内に供給できる様になっているので、分級された粗粉炭を漏れなく回収することができ、粉砕効率を向上させることができる。

【0051】

又、前記円錐筒部３６の前記孔４１より前記シュート２２の下端に向って延出する前記回収管４２を設け、前記回収管４２を介して分級され回収された粗粉炭を前記粉砕テーブル５の中心部に再度供給する様にしているので、前記第１分級室１７ａ内を上昇する粉砕炭流と回収した粗粉炭とが混ざり合うことがなく、ミル差圧の増大を抑制することができる。

【0052】

更に、前記吹出し口１９を、粉砕炭流に対して十分な旋回が与えられる様、３０°以上４５°以下の範囲で傾斜させているので、粉砕炭流に作用する遠心力を増大させることができ、分級効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0053】

１ 竪型ミル
３ ハウジング
５ 粉砕テーブル
７ テーブル駆動装置
１２ 加圧ローラ
１７ 分級室
１９ 吹出し口
２２ シュート
３３ 分級機
３５ 旋回コーン
３６ 円錐筒部
４２ 回収管
４４ リジェクトシュート
４５ 集積流路

【図1】

【図2】

【図3】