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特開2024-95040固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法
(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】P2024095040
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法
(51)【国際特許分類】
B02C 15/00 20060101AFI20240703BHJP
F23G 5/033 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
B02C15/00
F23G5/033 A ZAB
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022212039
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(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
【テーマコード（参考）】
3K065
4D063
【Ｆターム（参考）】
3K065AC17
3K065AC20
3K065BA06
3K065CA02
4D063EE03
4D063EE12
4D063EE26
4D063GA08
4D063GC17
4D063GC32
4D063GD03
(57)【要約】
【課題】支持部の損傷を抑制することを目的とする。
【解決手段】ミル１０は、固体燃料を粉砕する粉砕テーブルと、中心軸線Ｃ１を中心として回転し、粉砕テーブルで粉砕された固体燃料を分級する回転式分級機１６と、粉砕テーブル及び回転式分級機１６を収容するハウジングと、回転式分級機１６を回転駆動するモータと、回転式分級機１６を回転可能に支持する上部軸受部６１と、シールエアが供給される空間Ｓ４が内部に形成され、回転式分級機１６とハウジングとの間にシールエアを供給する下部シールボックス５８と、を備えている。下部シールボックス５８は、空間Ｓ４の上部を規定し回転式分級機１６に固定される第１上側壁部５８ａと、空間Ｓ４の下部を規定しハウジングに固定される第１下側壁部５８ｂと、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】ミル１０は、固体燃料を粉砕する粉砕テーブルと、中心軸線Ｃ１を中心として回転し、粉砕テーブルで粉砕された固体燃料を分級する回転式分級機１６と、粉砕テーブル及び回転式分級機１６を収容するハウジングと、回転式分級機１６を回転駆動するモータと、回転式分級機１６を回転可能に支持する上部軸受部６１と、シールエアが供給される空間Ｓ４が内部に形成され、回転式分級機１６とハウジングとの間にシールエアを供給する下部シールボックス５８と、を備えている。下部シールボックス５８は、空間Ｓ４の上部を規定し回転式分級機１６に固定される第１上側壁部５８ａと、空間Ｓ４の下部を規定しハウジングに固定される第１下側壁部５８ｂと、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線を中心として回転し、前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記粉砕部及び前記分級部を収容するハウジングと、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、
シールガスが供給される空間が内部に形成され、前記分級部と前記ハウジングとの間にシールガスを供給するシールガス供給部と、を備え、
前記シールガス供給部は、前記空間の上部を規定し前記分級部に固定される第１上側壁部と、前記空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第１下側壁部と、を有する固体燃料粉砕装置。
中心軸線を中心として回転し、前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記粉砕部及び前記分級部を収容するハウジングと、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、
シールガスが供給される空間が内部に形成され、前記分級部と前記ハウジングとの間にシールガスを供給するシールガス供給部と、を備え、
前記シールガス供給部は、前記空間の上部を規定し前記分級部に固定される第１上側壁部と、前記空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第１下側壁部と、を有する固体燃料粉砕装置。
【請求項2】
持上用ガスが供給される持上用空間が内部に形成される持上部を備え、
前記持上部は、前記持上用空間の上部を規定し前記分級部に固定される第２上側壁部と、前記持上用空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第２下側壁部と、を有する請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
前記持上部は、前記持上用空間の上部を規定し前記分級部に固定される第２上側壁部と、前記持上用空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第２下側壁部と、を有する請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項3】
前記空間に設けられる一対の磁石を備え、
一対の前記磁石は、上下方向に並んで配置され、同極が対向するように配置されている請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
一対の前記磁石は、上下方向に並んで配置され、同極が対向するように配置されている請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項4】
前記分級部の起動前に前記シールガス供給部に対してシールガスが供給される請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項5】
外殻を為すハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、
を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
複数の前記ブレードの内側の空間と複数の前記ブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、前記分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部に作用する固体燃料粉砕装置。
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、
を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
複数の前記ブレードの内側の空間と複数の前記ブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、前記分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部に作用する固体燃料粉砕装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５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で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、を備える発電プラント。
前記固体燃料粉砕装置で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、を備える発電プラント。
【請求項7】
固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置の運転方法であって、
前記固体燃料粉砕装置は、
外殻を為すハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
前記分級部の起動前に、前記搬送用ガス供給部から搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給ステップを備える固体燃料粉砕装置の運転方法。
前記固体燃料粉砕装置は、
外殻を為すハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
前記分級部の起動前に、前記搬送用ガス供給部から搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給ステップを備える固体燃料粉砕装置の運転方法。
【請求項8】
固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置の設計方法であって、
前記固体燃料粉砕装置は、
外殻を為すハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
複数の前記ブレードの内側の空間と複数の前記ブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、前記分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部に作用するように設定されている固体燃料粉砕装置の設計方法。
前記固体燃料粉砕装置は、
外殻を為すハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、
前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、
前記分級部を回転駆動する駆動源と、
前記分級部を回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、
複数の前記ブレードの内側の空間と複数の前記ブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、前記分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部に作用するように設定されている固体燃料粉砕装置の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、バイオマス燃料や石炭等の固体燃料は、粉砕機（ミル）で所定粒径範囲内の微粉状に粉砕して、燃焼装置へ供給される。ミルは、粉砕テーブルへ投入された固体燃料を、粉砕テーブルと粉砕ローラの間に挟み込んで粉砕し、粉砕されて微粉状となった固体燃料のうち、所定粒径範囲内の微粉燃料を分級機で選別し、粉砕テーブルの外周から供給される搬送用ガス（一次空気）によって、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、ボイラで微粉燃料を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、該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われる。
【0003】
粉砕機に用いられる分級機として回転式分級機が知られている。回転式分級機は、粉砕機の上部に設置されていて、回転軸線を中心として周方向に等間隔に配置される複数のブレードを有している。粉砕燃料が回転軸線を中心として回転する複数のブレードの間を通過する際に、気流搬送されてきた微粉粒子を回転するブレードに衝突させることで、微粉粒子に遠心力を与え、遠心力が向心力に勝る粗粒（重量や粒径が大きく遠心力が大きく作用する粒子）は分級機外部へ弾き、向心力が遠心力に勝る微粒（重量や粒径が小さく気流による向心力が大きく作用する微粉粒子）は分級機内部へ通過させる。回転式分級機は、このようにして微粉粒子の分級を行うものである。このような回転式分級機として、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２－２８２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような回転式分級機に設けられるブレードは、ミルの大きさによって種々の大きさとされているが、ミル内で気流搬送されてきた微粉粒子を回転軸線を中心として回転する複数のブレードの間を通過させるように設置されることから、ブレードのピッチ円径やブレードの高さを小さくするとブレード間の流路面積も小さくなってミルの圧損が大きくなり、空気を供給する装置（例えば、ファン）の動力が増大してしまい、不経済となる可能性がある。この問題を避けるために、ブレードのピッチ円径やブレードの高さはある程度の大きさとされる。また、ミルが大型化するとブレードに掛かる遠心力が大きくなり、ブレードが変形してしまう可能性がある。この問題を避けるために、ブレードに対して補強部材が必要となる。さらに、固体燃料を粉砕テーブルへ供給する供給管を分級機の回転軸部の内側に設ける場合は、供給管の閉塞を避けるために供給管をある程度の太さとする必要があり、それに伴い回転軸部も大径化する。このように、近年では、種々の理由から、分級機の重量が増大する傾向にある。分級機の重量が増大すると、分級機を支持する軸受に係る荷重も増大する。
【0006】
軸受に係る荷重が大きくなると軸受が損傷し易くなる。このため、軸受の寿命が短くなってしまうという問題が生じていた。また、軸受にも摩擦係数が有るため、軸受に係る荷重が大きくなることで、軸受の摩擦が増大し、これによって、回転式分級機を駆動するモータの消費エネルギが増大し、コストが増大する可能性があった。特に、大型ミルでは、軸受の短命化やコストの増大の問題が顕著であった。
【0007】
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、分級部を支持する支持部を長寿命化することができる固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法を提供することを目的とする。
また、コストを低減することができる固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法を提供することを目的とする。
また、コストを低減することができる固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計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】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示の固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕する粉砕部と、中心軸線を中心として回転し、前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、前記粉砕部及び前記分級部を収容するハウジングと、前記分級部を回転駆動する駆動源と、前記分級部を回転可能に支持する支持部と、シールガスが供給される空間が内部に形成され、前記分級部と前記ハウジングとの間にシールガスを供給するシールガス供給部と、を備え、前記シールガス供給部は、前記空間の上部を規定し前記分級部に固定される第１上側壁部と、前記空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第１下側壁部と、を有する。
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕する粉砕部と、中心軸線を中心として回転し、前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、前記粉砕部及び前記分級部を収容するハウジングと、前記分級部を回転駆動する駆動源と、前記分級部を回転可能に支持する支持部と、シールガスが供給される空間が内部に形成され、前記分級部と前記ハウジングとの間にシールガスを供給するシールガス供給部と、を備え、前記シールガス供給部は、前記空間の上部を規定し前記分級部に固定される第１上側壁部と、前記空間の下部を規定し前記ハウジングに固定される第１下側壁部と、を有する。
【0009】
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置の運転方法は、固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置の運転方法であって、前記固体燃料粉砕装置は、外殻を為すハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部と、中心軸線から半径方向に離間するとともに前記中心軸線を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレードを有し、前記ハウジングの内部に設けられ、前記中心軸線を中心として複数の前記ブレードを回転させることで前記粉砕部で粉砕された固体燃料を分級する分級部と、前記ハウジングの内部に粉砕された固体燃料を前記分級部の複数の前記ブレードの内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレードの内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部と、前記分級部を回転駆動する駆動源と、前記分級部を回転可能に支持する支持部と、を備え、前記ブレードは、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜していて、前記分級部の起動前に、前記搬送用ガス供給部から搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給ステップを備える。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、分級部を支持する支持部を長寿命化することができる。
また、コストを低減することができる。
また、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示の第１実施形態に係る固体燃料粉砕装置およびボイラを示す構成図である。
【図2】本開示の第１実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図である。
【図3】本開示の第１実施形態に係るシールボックスを示す模式的な縦断面図である。
【図4】本開示の第１実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図であって、円筒軸部を分割した状態を示している。
【図5】本開示の第２実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図である。
【図6】本開示の第２実施形態に係るシールボックスを示す模式的な縦断面図である。
【図7】本開示の第３実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図である。
【図8】本開示の第３実施形態に係るシールボックスを示す模式的な縦断面図である。
【図9】本開示の第４実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図であって、円筒軸部を分割した状態を示している。
【図10】本開示の第５実施形態に係る回転式分級機を示す模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本開示に係る固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0013】
〔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。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。
以降の説明では、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すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。
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。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。
以降の説明では、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すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。
【0014】
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、一例としてバイオマス燃料や石炭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（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。
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。
【0015】
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、ミル１０と、バンカ（貯蔵部）２１と、給炭機（燃料供給機）２５と、送風部（搬送用ガス供給部）３０と、状態検出部４０と、制御部５０とを備えている。
【0016】
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、廃木材、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。
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、廃木材、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。
【0017】
ミル１０は、ハウジング１１と、粉砕テーブル１２と、粉砕ローラ１３と、減速機（駆動伝達部）１４と、減速機１４に接続され粉砕テーブル１２を回転駆動させるミルモータ（駆動部）１５と、回転式分級機（分級部）１６と、給炭管（燃料供給部）１７と、回転式分級機１６を回転駆動させる分級機モータ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、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３と回転式分級機１６と、給炭管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、給炭管１７が取り付けられている。この給炭管１７は、バンカ２１から給炭機２５を介して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は、鉛直方向に延びる筒状に形成されるとともに、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３と回転式分級機１６と、給炭管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、給炭管１７が取り付けられている。この給炭管１７は、バンカ２１から給炭機２５を介して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。
【0018】
ハウジング１１の底面部４１付近には減速機１４が設置され、この減速機１４に接続されたミルモータ１５から伝達される駆動力により回転する粉砕テーブル（粉砕部）１２が回転自在に配置されている。
粉砕テーブル１２は、平面視円形の部材であり、給炭管１７の下端部が対向するように配置されている。粉砕テーブル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。給炭管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）を上方から下方の粉砕テーブル１２に向けて供給し、粉砕テーブル１２は供給された固体燃料を粉砕ローラ１３との間に挟み込んで粉砕する。
粉砕テーブル１２は、平面視円形の部材であり、給炭管１７の下端部が対向するように配置されている。粉砕テーブル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。給炭管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）を上方から下方の粉砕テーブル１２に向けて供給し、粉砕テーブル１２は供給された固体燃料を粉砕ローラ１３との間に挟み込んで粉砕する。
【0019】
固体燃料が給炭管１７から粉砕テーブル１２の中央部へ向けて投入されると、粉砕テーブル１２の回転による遠心力によって、固体燃料は粉砕テーブル１２の外周側へと導かれ、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ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、搬送用ガス流路（以降は、一次空気流路と記載する）１１０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。
粉砕テーブル１２の外周には、一次空気流路１１０から流入する一次空気を、ハウジング１１内の粉砕テーブル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。吹出口には旋回羽根（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。旋回羽根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、粉砕テーブル１２上で粉砕された固体燃料を、ハウジング１１内の上方にある回転式分級機１６へと搬送する。なお、粉砕された固体燃料のうち、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、粉砕テーブル１２上に戻されて、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３との間で再度粉砕される。
粉砕テーブル１２の外周には、一次空気流路１１０から流入する一次空気を、ハウジング１１内の粉砕テーブル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。吹出口には旋回羽根（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。旋回羽根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、粉砕テーブル１２上で粉砕された固体燃料を、ハウジング１１内の上方にある回転式分級機１６へと搬送する。なお、粉砕された固体燃料のうち、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、粉砕テーブル１２上に戻されて、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３との間で再度粉砕される。
【0020】
粉砕ローラ１３は、給炭管１７から粉砕テーブル１２上に供給された固体燃料を粉砕する回転体である。粉砕ローラ１３は、粉砕テーブル１２の上面に押圧されて粉砕テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。
図１では、粉砕ローラ１３が代表して１つのみ示されているが、粉砕テーブル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、複数の粉砕ローラ１３が配置される。例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つの粉砕ローラ１３が周方向に均等な間隔で配置される。この場合、３つの粉砕ローラ１３が粉砕テーブル１２の上面と接する部分（押圧する部分）は、粉砕テーブル１２の回転中心軸からの距離が等距離となる。
図１では、粉砕ローラ１３が代表して１つのみ示されているが、粉砕テーブル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、複数の粉砕ローラ１３が配置される。例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つの粉砕ローラ１３が周方向に均等な間隔で配置される。この場合、３つの粉砕ローラ１３が粉砕テーブル１２の上面と接する部分（押圧する部分）は、粉砕テーブル１２の回転中心軸からの距離が等距離となる。
【0021】
粉砕ローラ１３は、ジャーナルヘッド４５によって、上下に揺動・変位可能となっており、粉砕テーブル１２の上面に対して接近離間自在に支持されている。粉砕ローラ１３は、外周面が粉砕テーブル１２の上面の固体燃料に接触した状態で、粉砕テーブル１２が回転すると、粉砕テーブル１２から回転力を受けて連れ回りするようになっている。給炭管１７から固体燃料が供給されると、粉砕ローラ１３と粉砕テーブル１２との間で固体燃料が押圧されて粉砕される。この押圧する力を、粉砕荷重と言う。
【0022】
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を中心として粉砕ローラ１３を上下方向に揺動・変位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（粉砕荷重付与部）４６が設けられている。押圧装置４６は、ハウジング１１に固定されており、粉砕ローラ１３を粉砕テーブル１２に押し付けるように、支持アーム４７等を介して粉砕ローラ１３に粉砕荷重を付与する。粉砕荷重は、例えば、ミル１０の外部に設置された油圧装置（図示省略）から供給される作動油の圧力により作動する油圧シリンダ（図示省略）によって与えられる。また、粉砕荷重は、ばね（図示省略）の反発力によって与えられてもよい。
【0023】
減速機１４は、ミルモータ１５に接続されており、ミルモータ１５の駆動力を粉砕テーブル１２に伝達し、粉砕テーブル１２を中心軸回りに回転させる。
【0024】
回転式分級機（分級部）１６は、ハウジング１１の上部に設けられ中空状の逆円錐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。
回転式分級機１６は、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３により粉砕された固体燃料（以降、粉砕された固体燃料を「粉砕燃料」という。）を、所定粒径（例えば、石炭では７０～１００μｍ）より大きいもの（以降、所定粒径を超える粉砕燃料を「粗粉燃料」という。）と、所定粒径以下のもの（以降、所定粒径以下の粉砕燃料を「微粉燃料」という。）に分級する装置である。回転式分級機１６は、制御部５０によって制御される分級機モータ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部５３を中心に給炭管１７の周りを回転する。
なお、分級部としては、固定された中空状の逆円錐形状のケーシングと、そのケーシングの外周位置にブレード１６ａに替わって複数の固定旋回羽根とを備えた固定式分級機を用いてもよい。
回転式分級機１６は、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３により粉砕された固体燃料（以降、粉砕された固体燃料を「粉砕燃料」という。）を、所定粒径（例えば、石炭では７０～１００μｍ）より大きいもの（以降、所定粒径を超える粉砕燃料を「粗粉燃料」という。）と、所定粒径以下のもの（以降、所定粒径以下の粉砕燃料を「微粉燃料」という。）に分級する装置である。回転式分級機１６は、制御部５０によって制御される分級機モータ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部５３を中心に給炭管１７の周りを回転する。
なお、分級部としては、固定された中空状の逆円錐形状のケーシングと、そのケーシングの外周位置にブレード１６ａに替わって複数の固定旋回羽根とを備えた固定式分級機を用いてもよい。
【0025】
回転式分級機１６に到達した粉砕燃料は、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、粉砕テーブル１２へと戻されて再粉砕され、微粉燃料はハウジング１１の天井部４２にある出口ポート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、一次空気とともに出口ポート１９から微粉燃料供給流路（微粉燃料供給管）１２０へ排出され、ボイラ２００のバーナ２２０へ供給される。
【0026】
給炭管１７は、ハウジング１１の天井部４２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、給炭管１７の上部から投入される固体燃料を粉砕テーブル１２の中央部に供給する。給炭管１７の上端には、給炭機２５が接続されており、固体燃料が供給される。
【0027】
給炭機２５は、バンカ２１の下端部から上下方向に延在する管であるダウンスパウト部２２によって、バンカ２１と接続されている。ダウンスパウト部２２の途中には、バンカ２１からの固体燃料の排出状態を切り替える弁（コールゲート、図示省略）を設けてもよい。給炭機２５は、搬送部２６と、給炭機モータ２７とを備える。搬送部２６は、例えばベルトコンベアであり、ダウンスパウト部２２の下端部から排出される固体燃料を、給炭機モータ２７の駆動力によって給炭管１７の上部に搬送し、内部へ投入する。ミル１０へ供給される固体燃料の供給量は、制御部５０からの信号によって、例えば、搬送部２６のベルトコンベアの移動速度を調整して制御される。
【0028】
通常、ミル１０の内部には、微粉燃料をバーナ２２０へ搬送するための一次空気が供給されており、給炭機２５やバンカ２１よりも圧力が高くなっている。バンカ２１と給炭機２５を接続するダウンスパウト部２２の内部は、燃料が積層状態となっている。この固体燃料層により、ミル１０からバンカ２１に向けて、一次空気と微粉燃料が逆流を抑制するためのシール性（マテリアルシール）を確保している。
【0029】
送風部３０は、粉砕燃料を乾燥させるとともに、回転式分級機１６へ搬送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の内部へ送風される一次空気の流量と温度を適切に調整するために、本実施形態では、一次空気通風機（ＰＡＦ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ａｉｒ Ｆａｎ）３１と、熱ガス流路３０ａと、冷ガス流路３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。
送風部３０は、ハウジング１１の内部へ送風される一次空気の流量と温度を適切に調整するために、本実施形態では、一次空気通風機（ＰＡＦ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ａｉｒ Ｆａｎ）３１と、熱ガス流路３０ａと、冷ガス流路３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。
【0030】
本実施形態では、熱ガス流路３０ａは、一次空気通風機３１から送出された空気の一部を、空気予熱器（熱交換器）３４を通過して加熱された熱ガスとして供給する。熱ガス流路３０ａには、熱ガスダンパ３０ｃ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、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスの流量が決定される。
【0031】
冷ガス流路３０ｂは、一次空気通風機３１から送出された空気の一部を常温の冷ガスとして供給する。冷ガス流路３０ｂには、冷ガスダンパ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、冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの流量が決定される。
【0032】
一次空気の流量は、本実施形態では、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスの流量と冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの流量の合計の流量となり、一次空気の温度は、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスと冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの混合比率で決まり、制御部５０によって制御される。
また、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスに、例えば、ガス再循環通風機（図示省略）によってボイラ２００から排出された燃焼ガスの一部を導き、混合することで、一次空気流路１１０からハウジング１１の内部へ送風する一次空気中の酸素濃度を調整してもよい。一次空気中の酸素濃度を調整することによって、例えば、着火性の高い（着火しやすい）固体燃料を使用する場合、ミル１０からバーナ２２０に至るまでの経路において、固体燃料が着火することを抑制することができる。
また、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスに、例えば、ガス再循環通風機（図示省略）によってボイラ２００から排出された燃焼ガスの一部を導き、混合することで、一次空気流路１１０からハウジング１１の内部へ送風する一次空気中の酸素濃度を調整してもよい。一次空気中の酸素濃度を調整することによって、例えば、着火性の高い（着火しやすい）固体燃料を使用する場合、ミル１０からバーナ２２０に至るまでの経路において、固体燃料が着火することを抑制することができる。
【0033】
本実施形態では、ミル１０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１１０からハウジング１１の内部へ一次空気が流入する部分における圧力と、ハウジング１１の内部から微粉燃料供給管１２０へ一次空気と微粉燃料が排出される出口ポート１９における圧力との差圧を、ミル１０の差圧として計測する。このミル１０の差圧の増減は、回転式分級機１６の分級効果によってハウジング１１内部の回転式分級機１６付近と粉砕テーブル１２付近の間を循環している粉砕燃料の循環量の増減に対応する。すなわち、このミル１０の差圧に応じて回転式分級機１６の回転数を調整することで、出口ポート１９から排出される微粉燃料の量と粒径範囲を調整することができるので、微粉燃料の粒径をバーナ２２０における固体燃料の燃焼性に影響しない範囲に維持しつつ、ミル１０への固体燃料の供給量に対応した量の微粉燃料を、ボイラ２００に設けられたバーナ２２０に安定して供給することができる。
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、ハウジング１１の内部へ供給される一次空気の温度（ミル入口一次空気温度）や、出口ポート１９における一次空気と微粉燃料との混合気体の温度（ミル出口一次空気温度）を検出して、それぞれの上限温度を超えないように送風部３０を制御する。各上限温度は、固体燃料の性状に応じた着火の可能性等を考慮して決定される。なお、一次空気は、ハウジング１１の内部において、粉砕燃料を乾燥しながら搬送することによって冷却されるため、ミル入口の一次空気温度は、例えば常温から約３００度程度、ミル出口の一次空気温度は、例えば常温から約９０度程度となる。
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、ハウジング１１の内部へ供給される一次空気の温度（ミル入口一次空気温度）や、出口ポート１９における一次空気と微粉燃料との混合気体の温度（ミル出口一次空気温度）を検出して、それぞれの上限温度を超えないように送風部３０を制御する。各上限温度は、固体燃料の性状に応じた着火の可能性等を考慮して決定される。なお、一次空気は、ハウジング１１の内部において、粉砕燃料を乾燥しながら搬送することによって冷却されるため、ミル入口の一次空気温度は、例えば常温から約３００度程度、ミル出口の一次空気温度は、例えば常温から約９０度程度となる。
【0034】
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、ミルモータ１５に駆動指示を伝達して粉砕テーブル１２の回転速度を制御してもよい。
制御部５０は、例えば、分級機モータ１８へ駆動指示を伝達して回転式分級機１６の回転速度を制御して分級性能を調整し、微粉燃料の粒径をバーナ２２０における固体燃料の燃焼性に影響しない範囲に維持しつつ、ミル１０への固体燃料の供給量に対応した量の微粉燃料を、バーナ２２０へ安定して供給することができる。
また、制御部５０は、例えば給炭機モータ２７へ駆動指示を伝達することにより、ミル１０へ供給する固体燃料の供給量（給炭量）を調整することができる。
また、制御部５０は、送風部３０へ開度指示を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調整することができる。具体的には、制御部５０は、ハウジング１１の内部へ供給される一次空気の流量と、出口ポート１９における一次空気の温度（ミル出口一次空気温度）が、固体燃料の種別毎に、給炭量に対応して設定された所定値となるように、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御する。なお、一次空気の温度の制御は、ミル入口における温度（ミル入口一次空気温度）に対して行ってもよい。
制御部５０は、例えば、ミルモータ１５に駆動指示を伝達して粉砕テーブル１２の回転速度を制御してもよい。
制御部５０は、例えば、分級機モータ１８へ駆動指示を伝達して回転式分級機１６の回転速度を制御して分級性能を調整し、微粉燃料の粒径をバーナ２２０における固体燃料の燃焼性に影響しない範囲に維持しつつ、ミル１０への固体燃料の供給量に対応した量の微粉燃料を、バーナ２２０へ安定して供給することができる。
また、制御部５０は、例えば給炭機モータ２７へ駆動指示を伝達することにより、ミル１０へ供給する固体燃料の供給量（給炭量）を調整することができる。
また、制御部５０は、送風部３０へ開度指示を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調整することができる。具体的には、制御部５０は、ハウジング１１の内部へ供給される一次空気の流量と、出口ポート１９における一次空気の温度（ミル出口一次空気温度）が、固体燃料の種別毎に、給炭量に対応して設定された所定値となるように、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御する。なお、一次空気の温度の制御は、ミル入口における温度（ミル入口一次空気温度）に対して行ってもよい。
【0035】
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。また、ＨＤＤはソリッドステートディスク（ＳＳＤ）等で置き換えられてもよい。
【0036】
次に、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料の燃焼によ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２２０とを備えている。
【0037】
バーナ２２０は、微粉燃料供給管１２０から供給される微粉燃料と一次空気との混合気と、押込通風機（ＦＤＦ：Ｆｏｒｃｅｄ Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ）３２から送出される空気（外気）を空気予熱器３４で加熱して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、節炭器などの熱交換器（図示省略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。
【0038】
ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、環境装置（脱硝装置、集塵装置、脱硫装置などで図示省略）で所定の処理を行うとともに、空気予熱器３４で一次空気や二次空気との熱交換が行われ、誘引通風機（ＩＤＦ：Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ）３３を介して煙突（図示省略）へと導かれて外気へと放出される。空気予熱器３４において燃焼ガスにより加熱された一次空気通風機３１から送出される空気は、前述した熱ガス流路３０ａに供給される。
ボイラ２００の各熱交換器への給水は、節炭器（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過熱蒸気が生成され、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、発電プラント１を構成する。
ボイラ２００の各熱交換器への給水は、節炭器（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過熱蒸気が生成され、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、発電プラント１を構成する。
【0039】
次に、回転式分級機１６及びその周辺構造について図２を用いて説明する。
回転式分級機１６は、上部軸受部６１及び下部軸受部６２等によって回転自在に支持されている。
回転式分級機１６は、上部軸受部６１及び下部軸受部６２等によって回転自在に支持されている。
【0040】
回転式分級機１６は、図２に示すように、中空状の略逆円錐形状の外形を有する本体部５１と、本体部５１の外周位置に設けられる複数のブレード１６ａと、ブレード１６ａを支持する補強部材５２と、を備えている。
【0041】
本体部５１は、中心軸線Ｃ１を中心として回転する。本体部５１は、内部に空間（内部空間Ｓ１）が形成されている。本体部５１は、給炭管１７を外側から覆い中心軸線Ｃ１に沿って延在する円筒軸部５３と、円筒軸部５３の外周面から半径方向に延在する円環状の上側リング部５４と、円筒軸部５３の下部から半径方向に延在する下側リング部５５と、を一体的に有している。
【0042】
円筒軸部５３は、中心軸線Ｃ１を中心軸として延在する円筒状の部材である。円筒軸部５３は、内部に給炭管１７を収容している。給炭管１７は所定の給炭量を確保するために内径及び外径が比較的大きい。このため、円筒軸部５３の外径も大きく形成されている。円筒軸部５３の外径は、例えば、２００ｍｍ以上とされている。
円筒軸部５３は、ハウジング１１の天井部４２を貫通するように設けられている。円筒軸部５３の下部は、天井部４２よりも下方に配置されている。また、円筒軸部５３の上部は、天井部４２の上方に配置されている。
円筒軸部５３は、ハウジング１１の天井部４２を貫通するように設けられている。円筒軸部５３の下部は、天井部４２よりも下方に配置されている。また、円筒軸部５３の上部は、天井部４２の上方に配置されている。
【0043】
上側リング部５４は、ハウジング１１の天井部４２の下方に設けられている。上側リング部５４は、内部空間Ｓ１の上端を区画している。また、下側リング部５５は、内部空間Ｓ１の下端を区画している。上側リング部５４には、出口ポート１９（図１参照）と連通する環状の開口（図示省略）が形成されている。
上側リング部５４と天井部４２との間には、所定の長さの隙間が形成されている。この隙間は、円筒軸部５３の外周面と天井部４２との間に形成された隙間とつながっている。上側リング部５４と天井部４２との間の隙間には、当該隙間を介して出口ポート１９から粉砕燃料が排出され難くするように、粉砕燃料の流通を阻害するブレードガイド（図示省略）が設置されている。
上側リング部５４と天井部４２との間には、所定の長さの隙間が形成されている。この隙間は、円筒軸部５３の外周面と天井部４２との間に形成された隙間とつながっている。上側リング部５４と天井部４２との間の隙間には、当該隙間を介して出口ポート１９から粉砕燃料が排出され難くするように、粉砕燃料の流通を阻害するブレードガイド（図示省略）が設置されている。
【0044】
各ブレード１６ａは、上下方向に延在している。各ブレード１６ａは、平板状あるいは翼形状の部材である。各ブレード１６ａは、上端が上側リング部５４に固定されている。また、各ブレード１６ａは、下端が下側リング部５５に固定されている。各ブレード１６ａは、下端側が上端側よりも中心軸線Ｃ１に近づくように傾斜している。
【0045】
複数のブレード１６ａは、回転式分級機１６の中心軸線Ｃ１から径方向に所定の距離離間した位置に配置されている。複数のブレード１６ａは、中心軸線Ｃ１を中心として周方向に所定の間隔（均等間隔の隙間）を空けて並列に設けられている。当該所定の間隔（均等間隔の隙間）は、複数のブレード１６ａの径方向の内側の空間である内部空間Ｓ１と、ブレード１６ａの径方向の外側の空間である外部空間Ｓ２とを連通している。各ブレード１６ａには、径方向の外側から内側に向かう一次空気とともに粉砕燃料が導かれる。
【0046】
補強部材５２は、円環状の部材である。補強部材５２は、周方向の断面（周方向に直交する面で切断した際の断面）の形状が略円形状とされている。補強部材５２の外周面は、周方向に並んで配置される全てのブレード１６ａと固定されている。詳細には、補強部材５２の外周面は、各ブレード１６ａの径方向の内端部と固定されている。補強部材５２は、周方向に並ぶ全てのブレード１６ａ同士を連結している。
【0047】
円筒軸部５３の上部にはＶプーリ（図示省略）が設置されており、Ｖプーリの近傍に設置された図示省略のモータ（駆動源）からの駆動力がＶベルト（図示省略）及びＶブーリを介して円筒軸部５３に伝達される。モータから駆動力が伝達されることで、円筒軸部５３が回転し、本体部５１に設けられたブレード１６ａも回転する。
【0048】
また、ハウジング１１は、上下方向に延在する円筒軸部５３を半径方向の外側から覆う筒状部４３を有している。詳細には、筒状部４３は、円筒軸部５３のうち天井部４２よりも上方に突出している部分を覆っている。筒状部４３は、中心軸線Ｃ１を中心とする円筒状の部材である。筒状部４３は、下端が天井部４２の上面に接続されている。筒状部４３の上端は、円筒軸部５３の上端よりも上方に位置している。筒状部４３の上端は、上端から半径方向の内側に延びる円環状の閉鎖部４３ｂによって閉鎖されている。閉鎖部４３ｂの内周端は、全域に亘って給炭管１７の外周面に接続されている。筒状部４３の内周面と円筒軸部５３の外周面との間には空間が形成されている。当該空間には、上部軸受部６１、下部軸受部６２、上部シールボックス５７、下部シールボックス５８が設けられている。
【0049】
上部軸受部（支持部）６１は、回転式分級機１６の円筒軸部５３の上部を支持する。このため、上部軸受部６１は、中心軸線Ｃ１が延在する方向（すなわち、スラスト方向）の荷重を受ける。すなわち、上部軸受部６１は、矢印Ｆ１で示すように、回転式分級機１６の自重を支持している。また、上部軸受部６１は、Ｖベルトの張力を支持する。このため、上部軸受部６１は、中心軸線Ｃ１が延在する方向と交差する方向（すなわち、ラジアル方向）の荷重を受ける。上部軸受部６１は、一つの大径の玉軸受とされている。すなわち、上部軸受部６１を構成する玉軸受は、外輪と内輪と球状の転動体とを有し、内輪の内側に円筒軸部５３が嵌合している。
【0050】
下部軸受部６２は、上部軸受部６１よりも下方に設けられ円筒軸部５３を支持する。下部軸受部６２は、天井部４２よりも上方に位置している。また、下部軸受部６２は、下部シールボックス５８よりも上方に位置している。下部軸受部６２は、中心軸線Ｃ１が延在する方向と交差する方向（すなわち、ラジアル方向）の荷重を受ける。すなわち、下部軸受部６２は、ブレード１６ａの振れによるラジアル力を支持している。下部軸受部６２は、一つの大径の玉軸受とされている。すなわち、下部軸受部６２を構成する玉軸受は、外輪と内輪と球状の転動体とを有し、内輪の内側に円筒軸部５３が嵌合している。
【0051】
上部シールボックス５７は、筒状部４３の上端部に設けられている。上部シールボックス５７は、上部軸受部６１の上方に設けられている。上部シールボックス５７は、円筒軸部５３を外側から覆うように筒状部４３の周方向の全域に亘って設けられている。上部シールボックス５７は、シールガス（例えば、除湿された空気であるシールエア）が供給される空間Ｓ３が内部に形成されている。上部シールボックス５７の内部（すなわち、空間Ｓ３）には、筒状部４３の外部に設けられたシールエア供給装置（図示省略）から、筒状部４３の外周面に形成されたシールエア供給口（図示省略）を介して、ミル１０内（外部空間Ｓ２）の圧力よりも高圧のシールエアＡが供給される。
【0052】
上部シールボックス５７は、筒状部４３の内周面から円筒軸部５３方向へ突出する壁部５７ａを有している。壁部５７ａは、円環状の部材であって、一端側（外周端）が筒状部４３の内周面に固定されている。壁部５７ａは、空間Ｓ３の下端を規定している。壁部５７ａの他端側（内周端）と円筒軸部５３の外周面との間には、隙間が形成されている。空間Ｓ３に供給されたシールエアは、当該隙間を介して、円筒軸部５３の外周面と筒状部４３の内周面との間に形成された空間へ供給される（矢印Ａ３参照）。また、空間Ｓ３に供給されたシールエアは、給炭管１７の外周面と円筒軸部５３の内周面との間に形成された空間へ供給される（矢印Ａ４参照）。
【0053】
下部シールボックス（シールガス供給部）５８は、筒状部４３の下端部もしくは下方側に設けられている。下部シールボックス５８は、下部軸受部６２の下方に設けられている。下部シールボックス５８は、上下方向に延在する円筒軸部５３の一部区間を外側から覆うように筒状部４３の周方向の全域に亘って設けられている。下部シールボックス５８は、天井部４２の上方に設けられている。下部シールボックス５８は、シールエアＡが供給される空間Ｓ４が内部に形成されている。下部シールボックス５８の内部（すなわち、空間Ｓ４）には、筒状部４３の外部に設けられたシールエア供給装置（図示省略）から、筒状部４３の外周面に形成されたシールエア供給口（図示省略）を介して、ミル１０内（外部空間Ｓ２）の圧力よりも高圧のシールエアＡが供給される。
【0054】
下部シールボックス５８は、図２及び図３に示すように、筒状部４３の内周面から円筒軸部５３方向へ突出する第１下側壁部５８ｂを有している。第１下側壁部５８ｂは、円環状の部材であって、一端側（外周端）が筒状部４３の内周面又は筒状部４３の下端に固定されている。第１下側壁部５８ｂは、ハウジング１１の天井部４２と連続するように設けられてもよい。第１下側壁部５８ｂと天井部４２とは、別体として形成してその後に固定してもよく、一体的に形成してもよい。第１下側壁部５８ｂは、空間Ｓ４の下端を規定している。第１下側壁部５８ｂの他端側（内周端）と円筒軸部５３の外周面との間には、隙間が形成されている。空間Ｓ４に供給されたシールエアは、当該隙間を介して、ミル１０内（詳細には、外部空間Ｓ２）へ供給される（図３の矢印Ａ１参照）。これにより、ミル１０内の空気や粉砕燃料が円筒軸部５３と筒状部４３との間の空間に流入しないようにしている。
【0055】
また、下部シールボックス５８は、円筒軸部５３の外周面から筒状部４３方向へ突出する第１上側壁部５８ａを有している。第１上側壁部５８ａは、円環状の部材であって、一端側（内周端）が円筒軸部５３の外周面に固定されている。第１上側壁部５８ａは、第１下側壁部５８ｂと上下方向に対向するように配置されている。第１上側壁部５８ａは、空間Ｓ４の上端を規定している。第１上側壁部５８ａの他端側（外周端）と筒状部４３の内周面との間には、隙間が形成されている。空間Ｓ４に供給されたシールエアは、当該隙間を介して、下部シールボックス５８の外部へ排出される（図３の矢印Ａ２参照）。
また、第１上側壁部５８ａ上方の筒状部４３の壁面には貫通部（開口部）４３ｃが設けてあり、第１上側壁部５８ａの他端側と筒状部４３の内周面との間の隙間から排出されたシールエアは、貫通部（開口部）４３ｃから外部へ排出される。
また、第１上側壁部５８ａ上方の筒状部４３の壁面には貫通部（開口部）４３ｃが設けてあり、第１上側壁部５８ａの他端側と筒状部４３の内周面との間の隙間から排出されたシールエアは、貫通部（開口部）４３ｃから外部へ排出される。
【0056】
下部シールボックス５８は、上側のシール径Ｄ１を下側のシール径Ｄ２よりも大きくすることで、円筒軸部５３側の受圧面積を大きくしている。これにより、円筒軸部５３に対して、上方の力（すなわち、円筒軸部５３を持ち上げる力）を作用させている。なお、上側のシール径Ｄ１は、図２に示すように、第１上側壁部５８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間に形成される環状の隙間の内径（換言すれば、第１上側壁部５８ａの外径）である。また、下側のシール径Ｄ２は、第１下側壁部５８ｂの内周端と円筒軸部５３の外周面との間に形成される環状の隙間の内径（換言すれば、円筒軸部５３の外径）である。なお、第１上側壁部５８ａの受圧面積を第１下側壁部５８ｂの受圧面積よりも大きくしてもよい。
【0057】
次に、回転式分級機１６の作用について説明する。
モータ（図示省略）からの駆動力がＶベルト（図示省略）及びＶプーリを介して円筒軸部５３に伝達されると、回転式分級機１６は中心軸線Ｃ１を中心に回転し、本体部５１に設けられたブレード１６ａが回転する。搬送用空気によって回転式分級機１６へ搬送された粉砕粒子が、回転するブレード１６ａに衝突することで、粉砕粒子に遠心力が付与される。このとき、遠心力が向心力に勝る粗粒（重量や粒径が大きく遠心力が大きく作用する粒子）は分級機外部へ弾かれ、再度粉砕テーブル１２へ戻される（図２の矢印Ｇ１参照）。一方で、向心力が遠心力に勝る微粒（重量や粒径が小さく気流による向心力が大きく作用する粒子）は、ブレード１６ａ同士の間から本体部５１の内部空間Ｓ１へ流入し、出口ポート１９（図１参照）を介してミル１０の外部へ搬送される（図２の矢印Ｇ２参照）。回転式分級機１６は、このようにして粉砕粒子の分級を行うものである。
モータ（図示省略）からの駆動力がＶベルト（図示省略）及びＶプーリを介して円筒軸部５３に伝達されると、回転式分級機１６は中心軸線Ｃ１を中心に回転し、本体部５１に設けられたブレード１６ａが回転する。搬送用空気によって回転式分級機１６へ搬送された粉砕粒子が、回転するブレード１６ａに衝突することで、粉砕粒子に遠心力が付与される。このとき、遠心力が向心力に勝る粗粒（重量や粒径が大きく遠心力が大きく作用する粒子）は分級機外部へ弾かれ、再度粉砕テーブル１２へ戻される（図２の矢印Ｇ１参照）。一方で、向心力が遠心力に勝る微粒（重量や粒径が小さく気流による向心力が大きく作用する粒子）は、ブレード１６ａ同士の間から本体部５１の内部空間Ｓ１へ流入し、出口ポート１９（図１参照）を介してミル１０の外部へ搬送される（図２の矢印Ｇ２参照）。回転式分級機１６は、このようにして粉砕粒子の分級を行うものである。
【0058】
また、回転式分級機１６には、自重により矢印Ｆ２に示すように下方に荷重が作用している。この荷重（矢印Ｆ２）を上部軸受部６１が主に支持している（矢印Ｆ１参照）。
【0059】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、下部シールボックス５８が、空間Ｓ４の上部を規定し回転式分級機１６の円筒軸部５３に固定される第１上側壁部５８ａと、空間Ｓ４の下部を規定しハウジング１１の筒状部４３に固定される第１下側壁部５８ｂと、を有する。下部シールボックス５８の内部（空間Ｓ４）にシールエアＡが供給されると、空間Ｓ４の内圧が上昇する。図３に示すように、空間Ｓ４の内圧のうち、下方に作用する圧力は筒状部４３に固定される第１下側壁部５８ｂが受ける。なお、筒状部４３は下端が天井部４２の上面に接続されている。一方で、空間Ｓ４の内圧のうち、上方に作用する圧力は円筒軸部５３に固定される第１上側壁部５８ａが受ける。これにより、回転式分級機１６の円筒軸部５３に対して、上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる（矢印Ｆ３参照）。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１（図２参照）に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。よって、上部軸受部６１の損傷を抑制することができる。よって、上部軸受部６１を長寿命化することができる。
本実施形態では、下部シールボックス５８が、空間Ｓ４の上部を規定し回転式分級機１６の円筒軸部５３に固定される第１上側壁部５８ａと、空間Ｓ４の下部を規定しハウジング１１の筒状部４３に固定される第１下側壁部５８ｂと、を有する。下部シールボックス５８の内部（空間Ｓ４）にシールエアＡが供給されると、空間Ｓ４の内圧が上昇する。図３に示すように、空間Ｓ４の内圧のうち、下方に作用する圧力は筒状部４３に固定される第１下側壁部５８ｂが受ける。なお、筒状部４３は下端が天井部４２の上面に接続されている。一方で、空間Ｓ４の内圧のうち、上方に作用する圧力は円筒軸部５３に固定される第１上側壁部５８ａが受ける。これにより、回転式分級機１６の円筒軸部５３に対して、上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる（矢印Ｆ３参照）。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１（図２参照）に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。よって、上部軸受部６１の損傷を抑制することができる。よって、上部軸受部６１を長寿命化することができる。
【0060】
また、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができるので、上部軸受部６１の転がり抵抗が低減し回転式分級機１６を回転し易くすることができる。したがって、駆動源であるモータの消費エネルギを低減することができる。よって、ランニングコストを低減することができる。また、モータの消費エネルギを低減することができるので、モータを小型化することができる。モータを小型化した場合には、イニシャルコストを低減することができる。
【0061】
荷重低減効果について、詳細に説明する。仮に、下段側のシール径Ｄ２を６００ｍｍとし、上段側のシール径Ｄ１を８００ｍｍとし、１０ｋＰａの圧力のシールエアを下部シールボックス５８に供給した場合、回転式分級機１６の円筒軸部５３に対して作用する上方の力は、２２００Ｎ（≒２２０ｋｇｆ）となる。回転式分級機１６の重量を２ｔ程度と仮定すると、１０％程度の荷重低減を図ることができる。上部軸受部６１の寿命は、荷重の３乗程度に比例するため、上部軸受部６１の寿命を２７％程度向上させることができる。また、上部軸受部６１と円筒軸部５３との間に作用する摩擦力は、垂直抗力に比例するので、駆動源であるモータの消費エネルギを１０％程度低減することができる。
【0062】
また、第１上側壁部５８ａが円筒軸部５３に固定されているので、下部シールボックス５８の内部へのアクセス性を向上させることができる。詳細には、図４に示すように、下部シールボックス５８のメンテナンス等のために、円筒軸部５３等を上下方向に分割して下部シールボックス５８の内部へのアクセスする場合に、破線で示すように第１上側壁部５８ａが筒状部４３に固定されている場合には、下部シールボックス５８の内部へのアクセスする経路と第１上側壁部５８ａとが干渉する。一方で、本実施形態のように、第１上側壁部５８ａが円筒軸部５３に固定されている場合には、下部シールボックス５８の内部へのアクセスする経路と第１上側壁部５８ａとが干渉しないので、下部シールボックス５８の内部へのアクセス性が良くなりメンテナンス性を向上させることができる。
【0063】
［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。本実施形態では、下部シールボックス５８に加えて、持上部を備えている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、本開示の第２実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。本実施形態では、下部シールボックス５８に加えて、持上部を備えている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0064】
【0065】
持上部６８は、上下方向に延在する円筒軸部５３の一部区間を外側から覆うように筒状部４３の周方向の全域に亘って設けられている。持上部６８は、天井部４２の上方に設けられている。持上部６８は、持上用ガスが供給される持上用空間Ｓ５が内部に形成されている。持上部６８の内部（すなわち、持上用空間Ｓ５）には、筒状部４３の外部に設けられた持上用ガス供給装置（図示省略）から、筒状部４３の外周面に形成された持上用ガス供給口（図示省略）を介して、シールエアＡの圧力よりも高圧の持上用ガスＢが供給される。
【0066】
持上部６８は、図５及び図６に示すように、筒状部４３の内周面から円筒軸部５３方向へ突出する第２下側壁部６８ｂを有している。第２下側壁部６８ｂは、円環状の部材であって、一端側（外周端）が筒状部４３の内周面に固定されている。第２下側壁部６８ｂは、持上用空間Ｓ５の下端を規定している。第２下側壁部６８ｂの他端側（内周端）と円筒軸部５３の外周面との間には、隙間が形成されている。持上用空間Ｓ５に供給された持上用ガスは、当該隙間を介して、持上部６８の外部へ排出される（図６の矢印Ｂ１参照）。詳細には、当該隙間及び第２下側壁部６８ｂと第１上側壁部５８ａとの間の空間を介して、持上部６８の外部へ排出される。また、第１上側壁部５８ａ上方かつ第２下側壁部６８ｂ下方となる筒状部４３の壁面には貫通部（開口部）４３ｃが設けてあり、第１上側壁部５８ａの他端側と筒状部４３の内周面との間の隙間から排出されたシールエア、及び第２下側壁部６８ｂと第１上側壁部５８ａとの間の隙間から排出された持上用ガスは、貫通部（開口部）４３ｃから外部へ排出される。第１上側壁部５８ａと第２下側壁部６８ｂの間に大気圧の空間が存在することで、第１上側壁部５８ａの上下面で差圧が生じ、空間Ｓ４においてで浮上力を得ることができる。
【0067】
また、持上部６８は、円筒軸部５３の外周面から筒状部４３方向へ突出する第２上側壁部６８ａを有している。第２上側壁部６８ａは、円環状の部材であって、内周端が円筒軸部５３の外周面に固定されている。第２上側壁部６８ａは、第２下側壁部６８ｂと上下方向に対向するように配置されている。第２上側壁部６８ａは、持上用空間Ｓ５の上端を規定している。第２上側壁部６８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間には、隙間が形成されている。持上用空間Ｓ５に供給された持上用ガスは、当該隙間を介して、持上部６８の外部へ排出される（図６の矢印Ｂ２参照）。また、第２上側壁部６８ａの上方となる筒状部４３の壁面には貫通部（開口部）４３ｃが設けてあり、第２上側壁部６８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間の隙間から排出された持上用ガスは、貫通部（開口部）４３ｃから外部へ排出される。
【0068】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、持上用ガスが供給される持上用空間Ｓ５が内部に形成される持上部６８が備えられている。また、持上部６８が、回転式分級機１６の円筒軸部５３に固定される第２上側壁部６８ａを有している。持上部６８の内部（持上用空間Ｓ５）に持上用ガスが供給されると、持上用空間Ｓ５の内圧が上昇する。持上用空間Ｓ５の内圧のうち、上方に作用する圧力は円筒軸部５３に固定される第２上側壁部６８ａが受ける。これにより、円筒軸部５３に対して上方に力（すなわち、円筒軸部５３を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、円筒軸部５３を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重をより低減することができる。
本実施形態では、持上用ガスが供給される持上用空間Ｓ５が内部に形成される持上部６８が備えられている。また、持上部６８が、回転式分級機１６の円筒軸部５３に固定される第２上側壁部６８ａを有している。持上部６８の内部（持上用空間Ｓ５）に持上用ガスが供給されると、持上用空間Ｓ５の内圧が上昇する。持上用空間Ｓ５の内圧のうち、上方に作用する圧力は円筒軸部５３に固定される第２上側壁部６８ａが受ける。これにより、円筒軸部５３に対して上方に力（すなわち、円筒軸部５３を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、円筒軸部５３を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重をより低減することができる。
【0069】
なお、持上部６８に供給される持上用ガスＢと、下部シールボックス５８に供給されるシールエアＡとは、同じガスであってもよく、また、異なるガスであってもよい。ただし、下部シールボックス５８に供給されるシールエアＡは、粉砕粒子の侵入防止等のシール機能を果たすためにミル１０の内部までシールエアを流通させる必要があることから、比較的低圧（ミル１０内（外部空間Ｓ２）の圧力よりは高圧）かつ大流量とされる必要があり、また、微粉の付着防止のために除湿されていることや、狭隘部の閉塞防止のために異物を含まない清浄性が求められる。一方で、持上効果を得るだけでよい持上部６８については、広範囲に流通させる必要がないため、より高圧な雑用空気等を持上用ガスＢとして供給することができる。高圧な空気を供給することで円筒軸部５３の持上効果がより大きくなる。
また、持上部６８は、シール隙間（第２上側壁部６８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間に形成される隙間等）を、下部シールボックス５８の隙間（第１上側壁部５８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間に形成される隙間等）よりも狭くし、流出防止手段を強化してもよい。
また、持上部６８は、シール隙間（第２上側壁部６８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間に形成される隙間等）を、下部シールボックス５８の隙間（第１上側壁部５８ａの外周端と筒状部４３の内周面との間に形成される隙間等）よりも狭くし、流出防止手段を強化してもよい。
【0070】
［第３実施形態］
次に、本開示の第３実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。本実施形態では、空間Ｓ４に一対の磁石が設けられている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、本開示の第３実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。本実施形態では、空間Ｓ４に一対の磁石が設けられている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0071】
図７及び図８に示すように、本実施形態に係るミル１０は、下部シールボックス５８の内部に形成される空間Ｓ４に一対の磁石７０Ａ，７０Ｂが設けられている。図８に示すように、一対の磁石７０Ａ，７０Ｂは、上下方向に並んで配置され、同極が対向するように配置されている。詳細には、磁石７０ＡのＳ極が第１下側壁部５８ｂの上面と当接しており、磁石７０ＢのＳ極が第１上側壁部５８ａの下面と当接している。すなわち、磁石７０Ａと磁石７０Ｂとは、Ｎ極同士が上下方向に対向するように配置されている。これにより、磁石７０Ａと磁石７０Ｂとは、斥力によって上下方向に離れようとする（図８の黒色矢印参照）
磁石７０Ａ，７０Ｂは、環状形状とされ、周方向の全域に亘って設けられてもよい。また、複数の磁石７０Ａ，７０Ｂが周方向に所定の間隔で並んで配置されてもよい。
また、第２実施形態で示した持上部６８の第２上側壁部６８ａと第２下側壁部６８ｂに磁石７０Ａ，７０Ｂを設けてもよい。
磁石７０Ａ，７０Ｂは、環状形状とされ、周方向の全域に亘って設けられてもよい。また、複数の磁石７０Ａ，７０Ｂが周方向に所定の間隔で並んで配置されてもよい。
また、第２実施形態で示した持上部６８の第２上側壁部６８ａと第２下側壁部６８ｂに磁石７０Ａ，７０Ｂを設けてもよい。
【0072】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、空間Ｓ４には、同極が対向するように配置されている一対の磁石７０Ａ，７０Ｂが設けられている。これにより、一対の磁石７０Ａ，７０Ｂが反発し、反発力によって第１上側壁部５８ａが持ち上げられる。したがって、円筒軸部５３に対して上方に力（すなわち、円筒軸部５３を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
本実施形態では、空間Ｓ４には、同極が対向するように配置されている一対の磁石７０Ａ，７０Ｂが設けられている。これにより、一対の磁石７０Ａ，７０Ｂが反発し、反発力によって第１上側壁部５８ａが持ち上げられる。したがって、円筒軸部５３に対して上方に力（すなわち、円筒軸部５３を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
【0073】
また、磁石７０Ａ，７０Ｂが、シールエアによって冷却される。これにより、磁石７０Ａ，７０Ｂの磁力の低下を抑制することができる。したがって、上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
【0074】
［第４実施形態］
次に、本開示の第４実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態では、円筒軸部５３を上下方向に分割した際の断面を分割面５３ａとし、第１上側壁部５８ａが円筒軸部５３の分割面５３ａに挟み込まれ、第１下側壁部５８ｂがハウジング１１の天井部４２と筒状部４３との間に挟み込まれている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、本開示の第４実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態では、円筒軸部５３を上下方向に分割した際の断面を分割面５３ａとし、第１上側壁部５８ａが円筒軸部５３の分割面５３ａに挟み込まれ、第１下側壁部５８ｂがハウジング１１の天井部４２と筒状部４３との間に挟み込まれている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0075】
本実施形態に係る円筒軸部５３は、上下方向に分割可能とされている。分割された各円筒軸部５３は、接続する際に互いに面接触する分割面５３ａを有している。本実施形態に係る第１上側壁部５８ａは、内径が円筒軸部５３の外径よりも短く、内端部が分割面５３ａ同士の間に挟み込まれるように配置される。分割された各円筒軸部５３は、接続する際に互いの分割面５３ａが第１上側壁部５８ａを介して接続される。
【0076】
本実施形態に係る筒状部４３は、天井部４２と別体として形成されている。筒状部４３は、天井部４２の上面と接続されるフランジ部４３ａを有している。フランジ部４３ａは、筒状部４３の下端から半径方向の外側に突出するように設けられている。本実施形態に係る第１下側壁部５８ｂは、外端部がフランジ部４３ａの下面と、天井部４２の上面との間に挟み込まれるように配置される。筒状部４３と天井部４２とは、第１下側壁部５８ｂを介して接続される。
【0077】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、第１上側壁部５８ａを分割された各円筒軸部５３の分割面５３ａ同士の間に挟み込むだけで良いので、組立作業を簡易化することができる。
また、第１下側壁部５８ｂを筒状部４３のフランジ部４３ａと天井部４２との間に挟み込むだけでよいので、組立作業を簡易化することができる。
本実施形態では、第１上側壁部５８ａを分割された各円筒軸部５３の分割面５３ａ同士の間に挟み込むだけで良いので、組立作業を簡易化することができる。
また、第１下側壁部５８ｂを筒状部４３のフランジ部４３ａと天井部４２との間に挟み込むだけでよいので、組立作業を簡易化することができる。
【0078】
［第５実施形態］
次に、本開示の第５実施形態について、図１０を用いて説明する。本実施形態では、第１上側壁部が設けられる位置が異なっている点で上記第１実施形態と異なってもよい。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、図１０では図示の関係上、補強部材５２を省略して図示している。
次に、本開示の第５実施形態について、図１０を用いて説明する。本実施形態では、第１上側壁部が設けられる位置が異なっている点で上記第１実施形態と異なってもよい。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、図１０では図示の関係上、補強部材５２を省略して図示している。
【0079】
本実施形態に係る第１上側壁部５８ｃは、筒状部４３の内周面（シールエアＡ供給側の内壁面）から円筒軸部５３方向へ突出してもよい。その場合、第１上側壁部５８ｃは、円環状の部材であって、一端側（外周端）が筒状部４３の内周面に固定されている。第１上側壁部５８ｃの他端側（内周端）と円筒軸部５３の外周面との間には、隙間が形成されている。
また、本実施形態に係るミル１０は、ブレード１６ａの内部空間Ｓ１とブレード１６ａの外部空間Ｓ２との差圧によって、回転式分級機１６の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が回転式分級機１６に作用するように設計されている。
また、本実施形態に係るミル１０は、ブレード１６ａの内部空間Ｓ１とブレード１６ａの外部空間Ｓ２との差圧によって、回転式分級機１６の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が回転式分級機１６に作用するように設計されている。
【0080】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、搬送用ガスがブレード１６ａ同士の間を通過する際に圧力損失が発生するため、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じる。本実施形態では、ブレード１６ａが上端よりも下端の方が中心軸線Ｃ１に近くなるように傾斜している。このため、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じて、回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる（図１０の黒色矢印参照）。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。特に、本実施形態では、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との差圧によって、回転式分級機１６の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が回転式分級機１６に作用する。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重をより好適に低減することができる。よって、上部軸受部６１の損傷を抑制することができる。よって、上部軸受部６１を長寿命化することができる。
また、本実施形態では、ブレード１６ａは水平面で見たとき半径方向から傾斜して設置されている。すなわち、ブレード１６ａ同士の間を通過する搬送用ガスの流れを曲げる向きに設置されている。これにより、ブレード１６ａはブレード１６ａ同士の間を通過する搬送用ガスから好適に圧力損失を得ることができると共に、搬送用ガスによって搬送される微粉粒子が、ブレード１６ａに衝突する際に生じる衝突力も得ることができる。
さらに、ブレード１６ａが上端よりも下端の方が中心軸線Ｃ１に近くなるように傾斜している。これにより、ブレード１６ａに作用する圧力損失及び衝突力を回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）に変換することができる。
なお、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に生じる差圧によって、ブレードと共に回転する下側リング部５５も回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を得ることができる。
本実施形態では、搬送用ガスがブレード１６ａ同士の間を通過する際に圧力損失が発生するため、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じる。本実施形態では、ブレード１６ａが上端よりも下端の方が中心軸線Ｃ１に近くなるように傾斜している。このため、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じて、回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる（図１０の黒色矢印参照）。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。特に、本実施形態では、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との差圧によって、回転式分級機１６の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が回転式分級機１６に作用する。したがって、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重をより好適に低減することができる。よって、上部軸受部６１の損傷を抑制することができる。よって、上部軸受部６１を長寿命化することができる。
また、本実施形態では、ブレード１６ａは水平面で見たとき半径方向から傾斜して設置されている。すなわち、ブレード１６ａ同士の間を通過する搬送用ガスの流れを曲げる向きに設置されている。これにより、ブレード１６ａはブレード１６ａ同士の間を通過する搬送用ガスから好適に圧力損失を得ることができると共に、搬送用ガスによって搬送される微粉粒子が、ブレード１６ａに衝突する際に生じる衝突力も得ることができる。
さらに、ブレード１６ａが上端よりも下端の方が中心軸線Ｃ１に近くなるように傾斜している。これにより、ブレード１６ａに作用する圧力損失及び衝突力を回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）に変換することができる。
なお、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に生じる差圧によって、ブレードと共に回転する下側リング部５５も回転式分級機１６に対して上方の力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を得ることができる。
【0081】
また、回転式分級機１６を支持する上部軸受部６１に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができるので、回転式分級機１６を回転し易くすることができる。したがって、回転式分級機１６の駆動源であるモータの消費エネルギを低減することができる。よって、ランニングコストを低減することができる。また、モータの消費エネルギを低減することができるので、モータを小型化することができる。モータを小型化した場合には、イニシャルコストを低減することができる。
【0082】
なお、回転式分級機１６の起動前に、一次空気流路（搬送用ガス供給部）１１０から一次空気（搬送用ガス）をミル１０の内部および回転式分級機１６へ供給してもよい（搬送用ガス供給ステップ）。
これにより、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じた状態で回転式分級機１６を起動することができる。したがって、回転式分級機１６を起動する際に、回転式分級機１６に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、多くのエネルギを要する回転式分級機１６の起動時において、モータの消費エネルギを低減することができる。
これにより、内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間に差圧が生じた状態で回転式分級機１６を起動することができる。したがって、回転式分級機１６を起動する際に、回転式分級機１６に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、多くのエネルギを要する回転式分級機１６の起動時において、モータの消費エネルギを低減することができる。
【0083】
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記各実施形態を組み合わせてもよい。
例えば、上記各実施形態を組み合わせてもよい。
【0084】
また、使用する固体燃料は、本開示に限定されず、石炭、バイオマス燃料、石油コークス（ＰＣ：Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｏｋｅ）などを用いることができる。さらに、それらの固体燃料を組み合わせて使用してもよい。
【0085】
また、例えば、第１実施形態等において、回転式分級機１６の起動前に下部シールボックス５８に対してシールエアを供給してもよい。
上部軸受部６１に備えられる転がり軸受は、基本的に静定格荷重の方が動定格荷重よりも大きいので、回転式分級機１６の停止中は回転式分級機１６を持ち上げる力が作用しなくても、上部軸受部６１は損傷し難い。一方で、回転式分級機１６の運転中には、上部軸受部６１は損傷し易い。
したがって、回転式分級機１６の起動前に下部シールボックス５８に対してシールエアを供給することで、回転式分級機１６を起動する際に、回転式分級機１６に対して上方に力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、多くのエネルギを要する回転式分級機１６の起動時において、モータの消費エネルギを低減することができる。また、起動時の停動トルクを低減することができる。
上部軸受部６１に備えられる転がり軸受は、基本的に静定格荷重の方が動定格荷重よりも大きいので、回転式分級機１６の停止中は回転式分級機１６を持ち上げる力が作用しなくても、上部軸受部６１は損傷し難い。一方で、回転式分級機１６の運転中には、上部軸受部６１は損傷し易い。
したがって、回転式分級機１６の起動前に下部シールボックス５８に対してシールエアを供給することで、回転式分級機１６を起動する際に、回転式分級機１６に対して上方に力（すなわち、回転式分級機１６を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、多くのエネルギを要する回転式分級機１６の起動時において、モータの消費エネルギを低減することができる。また、起動時の停動トルクを低減することができる。
【0086】
また、上記各実施形態では、竪型ミルの回転式分級機１６を支持する構造として回転体支持構造を適用した例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、横型ミル（ボールミル）の回転分級機を支持する構造に回転体支持構造を適用してもよい。
【0087】
以上説明した実施形態に記載の固体燃料粉砕装置及び発電プラント並びに固体燃料粉砕装置の運転方法及び固体燃料粉砕装置の設計方法は、例えば以下のように把握される。
本開示の第１態様に係る固体燃料粉砕装置（１０）は、固体燃料を粉砕する粉砕部（１２）と、中心軸線（Ｃ１）を中心として回転し、前記粉砕部（１２）で粉砕された固体燃料を分級する分級部（１６）と、前記粉砕部（１２）及び前記分級部（１６）を収容するハウジング（１１）と、前記分級部（１６）を回転駆動する駆動源と、前記分級部（１６）を回転可能に支持する支持部（６１）と、シールガスが供給される空間（Ｓ４）が内部に形成され、前記分級部（１６）と前記ハウジング（１１）との間にシールガスを供給するシールガス供給部（５８）と、を備え、前記シールガス供給部（５８）は、前記空間（Ｓ４）の上部を規定し前記分級部（１６）に固定される第１上側壁部と、前記空間（Ｓ４）の下部を規定し前記ハウジング（１１）に固定される第１下側壁部（５８ｂ）と、を有する。
本開示の第１態様に係る固体燃料粉砕装置（１０）は、固体燃料を粉砕する粉砕部（１２）と、中心軸線（Ｃ１）を中心として回転し、前記粉砕部（１２）で粉砕された固体燃料を分級する分級部（１６）と、前記粉砕部（１２）及び前記分級部（１６）を収容するハウジング（１１）と、前記分級部（１６）を回転駆動する駆動源と、前記分級部（１６）を回転可能に支持する支持部（６１）と、シールガスが供給される空間（Ｓ４）が内部に形成され、前記分級部（１６）と前記ハウジング（１１）との間にシールガスを供給するシールガス供給部（５８）と、を備え、前記シールガス供給部（５８）は、前記空間（Ｓ４）の上部を規定し前記分級部（１６）に固定される第１上側壁部と、前記空間（Ｓ４）の下部を規定し前記ハウジング（１１）に固定される第１下側壁部（５８ｂ）と、を有する。
【0088】
上記構成では、シールガス供給部が、空間の上部を規定し分級部に固定される第１上側壁部と、空間の下部を規定しハウジングに固定される第１下側壁部と、を有する。シールガス供給部の内部（空間）にシールガスが供給されると、空間の内圧が上昇する。空間の内圧のうち、下方に作用する圧力はハウジングに固定される第１下側壁部が受ける。一方で、空間の内圧のうち、上方に作用する圧力は分級部に固定される第１上側壁部が受ける。これにより、分級部に対して、上方の力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。よって、支持部の損傷を抑制することができる。よって、支持部を長寿命化することができる。
【0089】
また、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができるので、分級機を回転し易くすることができる。したがって、駆動源の消費エネルギを低減することができる。よって、ランニングコストを低減することができる。また、駆動源の消費エネルギを低減することができるので、駆動源を小型化することができる。駆動源を小型化した場合には、イニシャルコストを低減することができる。
【0090】
また、本開示の第２態様に係る固体燃料粉砕装置は、上記第１態様において、持上用ガスが供給される持上用空間（Ｓ５）が内部に形成される持上部（６８）を備え、前記持上部（６８）は、前記持上用空間（Ｓ５）の上部を規定し前記分級部（１６）に固定される第２上側壁部（６８ａ）と、前記持上用空間（Ｓ５）の下部を規定し前記ハウジング（１１）に固定される第２下側壁部（６８ｂ）と、を有する。
【0091】
上記構成では、持上用ガスが供給される持上用空間が内部に形成される持上部が備えられている。また、持上部が、分級部に固定される第２上側壁部を有している。持上部の内部（持上用空間）に持上用ガスが供給されると、持上用空間の内圧が上昇する。持上用空間の内圧のうち、上方に作用する圧力は分級部に固定される第２上側壁部が受ける。これにより、分級部に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重をより低減することができる。
なお、持上用ガスは、シールガスと同じガスであってもよく、異なるガスであってもよい。
なお、持上用ガスは、シールガスと同じガスであってもよく、異なるガスであってもよい。
【0092】
また、本開示の第３態様に係る固体燃料粉砕装置は、上記第１態様または第２態様において、前記空間（Ｓ４）に設けられる一対の磁石（７０Ａ，７０Ｂ）を備え、一対の前記磁石（７０Ａ，７０Ｂ）は、上下方向に並んで配置され、同極が対向するように配置されている。
【0093】
上記構成では、空間には、同極が対向するように配置されている一対の磁石が設けられている。これにより、一対の磁石が反発し、反発力によって上側壁部が持ち上げられる。したがって、分級部に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
また、磁石が永久磁石の場合には、シールガスによって永久磁石が冷却される。これにより、永久磁石の磁力の低下を抑制することができる。したがって、支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
また、磁石が永久磁石の場合には、シールガスによって永久磁石が冷却される。これにより、永久磁石の磁力の低下を抑制することができる。したがって、支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。
【0094】
また、本開示の第４態様に係る固体燃料粉砕装置は、上記第１態様または第３態様において、前記分級部（１６）の起動前に前記シールガス供給部（５８）に対してシールガスが供給される。
【0095】
上記構成では、分級部の起動前にシールガス供給部に対してシールガスが供給される。これにより、分級部を起動する際に、分級部に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、多くのエネルギを要する分級部の起動時において、駆動源の消費エネルギを低減することができる。
【0096】
また、本開示の第５態様に係る固体燃料粉砕装置は、外殻を為すハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部（１２）と、中心軸線（Ｃ１）から半径方向に離間するとともに前記中心軸線（Ｃ１）を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレード（１６ａ）を有し、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、前記中心軸線（Ｃ１）を中心として複数の前記ブレード（１６ａ）を回転させることで前記粉砕部（１２）で粉砕された固体燃料を分級する分級部（１６）と、前記ハウジング（１１）の内部に粉砕された固体燃料を前記分級部（１６）の複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード（１６ａ）同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部（１１０）と、前記分級部（１６）を回転駆動する駆動源と、前記分級部（１６）を回転可能に支持する支持部（６１）と、を備え、前記ブレード（１６ａ）は、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線（Ｃ１）に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線（Ｃ１）を中心とした半径方向に対して傾斜していて、複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間（Ｓ１）と複数の前記ブレード（１６ａ）の外側の空間（Ｓ２）との差圧及び、及び前記ブレード（１６ａ）への微粉粒子の衝突力によって、前記分級部（１６）の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部（１６）に作用する。
【0097】
上記構成では、搬送用ガスがブレードの同士の間を通過する際に圧力損失が発生するため、ブレードの内側の空間（以下、「内部空間」と称する。）とブレードの外側の空間（以下、「外部空間」と称する。）との間に差圧が生じる。上記構成では、ブレードが上端よりも下端の方が前記中心軸線に近くなるように傾斜している。このため、内部空間と外部空間との間に差圧が生じた際に、分級部に対して上方の力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。また、上記構成では、水平面上で中心軸線を中心とした半径方向に対して傾斜している。このため、ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、分級部に対して上方の力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。したがって、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができる。
特に、上記構成では、ブレードの内側の空間とブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が分級部に作用する。したがって、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。よって、支持部の損傷を抑制することができる。よって、支持部を長寿命化することができる。
特に、上記構成では、ブレードの内側の空間とブレードの外側の空間との差圧及び、及び前記ブレードへの微粉粒子の衝突力によって、分級部の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が分級部に作用する。したがって、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を好適に低減することができる。よって、支持部の損傷を抑制することができる。よって、支持部を長寿命化することができる。
【0098】
また、分級機を支持する支持部に作用する重力方向（下方）への荷重を低減することができるので、分級機を回転し易くすることができる。したがって、駆動源の消費エネルギを低減することができる。よって、ランニングコストを低減することができる。また、駆動源の消費エネルギを低減することができるので、駆動源を小型化することができる。駆動源を小型化した場合には、イニシャルコストを低減することができる。
【0099】
また、本開示の第１態様に係る発電プラントは、上記第１態様から第５態様のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置（１０）と、前記固体燃料粉砕装置（１０）で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、を備える。
【0100】
また、本開示の第１態様に係る固体燃料粉砕装置の運転方法は、固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置（１０）の運転方法であって、前記固体燃料粉砕装置（１０）は、外殻を為すハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部（１２）と、中心軸線（Ｃ１）から半径方向に離間するとともに前記中心軸線（Ｃ１）を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレード（１６ａ）を有し、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、前記中心軸線（Ｃ１）を中心として複数の前記ブレード（１６ａ）を回転させることで前記粉砕部（１２）で粉砕された固体燃料を分級する分級部（１６）と、前記ハウジング（１１）の内部に粉砕された固体燃料を前記分級部（１６）の複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード（１６ａ）同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部（１１０）と、前記分級部（１６）を回転駆動する駆動源と、前記分級部（１６）を回転可能に支持する支持部（６１）と、を備え、前記ブレード（１６ａ）は、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線（Ｃ１）に近くなるように傾斜し、かつ水平面上で前記中心軸線（Ｃ１）を中心とした半径方向に対して傾斜していて、前記分級部（１６）の起動前に、前記搬送用ガス供給部（１１０）から搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給ステップを備える。
【0101】
上記構成では、分級部の起動前に、搬送用ガス供給部から搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給ステップを備えている。これにより、内部空間と外部空間との間に差圧が生じた状態で分級部を起動することができる。したがって、分級部を起動する際に、分級部に対して上方に力（すなわち、分級機を持ち上げる力）を作用させることができる。よって、多くのエネルギを要する分級部の起動時において、駆動源の消費エネルギを低減することができる。
【0102】
また、本開示の第１態様に係る固体燃料粉砕装置の設計方法は、固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置（１０）の設計方法であって、前記固体燃料粉砕装置（１０）は、外殻を為すハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、固体燃料を粉砕する粉砕部（１２）と、中心軸線（Ｃ１）から半径方向に離間するとともに前記中心軸線（Ｃ１）を中心として周方向に所定の間隔で並んで配置される複数のブレード（１６ａ）を有し、前記ハウジング（１１）の内部に設けられ、前記中心軸線（Ｃ１）を中心として複数の前記ブレード（１６ａ）を回転させることで前記粉砕部（１２）で粉砕された固体燃料を分級する分級部（１６）と、前記ハウジング（１１）の内部に粉砕された固体燃料を前記分級部（１６）の複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へと搬送するとともに、所定粒径以下の固体燃料を前記ブレード（１６ａ）同士の間に形成された隙間を介して複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間へ搬送する搬送用ガスを供給する搬送用ガス供給部（１１０）と、前記分級部（１６）を回転駆動する駆動源と、前記分級部（１６）を回転可能に支持する支持部（６１）と、を備え、前記ブレード（１６ａ）は、上下方向に延在するとともに、上端よりも下端の方が前記中心軸線（Ｃ１）に近くなるように傾斜し、かつ水平面上では半径方向に対し傾斜していて、複数の前記ブレード（１６ａ）の内側の空間（Ｓ１）と複数の前記ブレード（１６ａ）の外側の空間（Ｓ１）との差圧及び前記ブレード（１６ａ）への微粉粒子の衝突力によって、前記分級部（１６）の重量の１％以上の重量を持ち上げる力が前記分級部（１６）に作用するように設定されている。
【符号の説明】
【0103】
１ ：発電プラント
１０ ：ミル
１１ ：ハウジング
１２ ：粉砕テーブル
１３ ：粉砕ローラ
１４ ：減速機
１５ ：ミルモータ
１６ ：回転式分級機
１６ａ ：ブレード
１７ ：給炭管
１８ ：分級機モータ
１９ ：出口ポート
２１ ：バンカ
２２ ：ダウンスパウト部
２５ ：給炭機
２６ ：搬送部
２７ ：給炭機モータ
３０ ：送風部
３０ａ ：熱ガス流路
３０ｂ ：冷ガス流路
３０ｃ ：熱ガスダンパ
３０ｄ ：冷ガスダンパ
３１ ：一次空気通風機
３４ ：空気予熱器
４０ ：状態検出部
４１ ：底面部
４２ ：天井部
４３ ：筒状部
４３ａ ：フランジ部
４３ｂ ：閉鎖部
４５ ：ジャーナルヘッド
４６ ：押圧装置
４７ ：支持アーム
４８ ：支持軸
５０ ：制御部
５１ ：本体部
５２ ：補強部材
５３ ：円筒軸部
５３ａ ：分割面
５４ ：上側リング部
５５ ：下側リング部
５７ ：上部シールボックス
５７ａ ：壁部
５８ ：下部シールボックス（シールガス供給部）
５８ａ ：第１上側壁部
５８ｂ ：第１下側壁部
５８ｃ ：第１上側壁部
６１ ：上部軸受部（支持部）
６２ ：下部軸受部
６８ ：持上部
６８ａ ：第２上側壁部
６８ｂ ：第２下側壁部
７０Ａ ：磁石
７０Ｂ ：磁石
１００ ：固体燃料粉砕装置
１１０ ：一次空気流路
１２０ ：微粉燃料供給管
２００ ：ボイラ
２１０ ：火炉
２２０ ：バーナ
１０ ：ミル
１１ ：ハウジング
１２ ：粉砕テーブル
１３ ：粉砕ローラ
１４ ：減速機
１５ ：ミルモータ
１６ ：回転式分級機
１６ａ ：ブレード
１７ ：給炭管
１８ ：分級機モータ
１９ ：出口ポート
２１ ：バンカ
２２ ：ダウンスパウト部
２５ ：給炭機
２６ ：搬送部
２７ ：給炭機モータ
３０ ：送風部
３０ａ ：熱ガス流路
３０ｂ ：冷ガス流路
３０ｃ ：熱ガスダンパ
３０ｄ ：冷ガスダンパ
３１ ：一次空気通風機
３４ ：空気予熱器
４０ ：状態検出部
４１ ：底面部
４２ ：天井部
４３ ：筒状部
４３ａ ：フランジ部
４３ｂ ：閉鎖部
４５ ：ジャーナルヘッド
４６ ：押圧装置
４７ ：支持アーム
４８ ：支持軸
５０ ：制御部
５１ ：本体部
５２ ：補強部材
５３ ：円筒軸部
５３ａ ：分割面
５４ ：上側リング部
５５ ：下側リング部
５７ ：上部シールボックス
５７ａ ：壁部
５８ ：下部シールボックス（シールガス供給部）
５８ａ ：第１上側壁部
５８ｂ ：第１下側壁部
５８ｃ ：第１上側壁部
６１ ：上部軸受部（支持部）
６２ ：下部軸受部
６８ ：持上部
６８ａ ：第２上側壁部
６８ｂ ：第２下側壁部
７０Ａ ：磁石
７０Ｂ ：磁石
１００ ：固体燃料粉砕装置
１１０ ：一次空気流路
１２０ ：微粉燃料供給管
２００ ：ボイラ
２１０ ：火炉
２２０ ：バーナ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
