特許 7635018 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

(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】

(24)【登録日】2025-02-14

(45)【発行日】2025-02-25

(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

(51)【国際特許分類】

   B02C 23/26 20060101AFI20250217BHJP

   B02C 15/04 20060101ALI20250217BHJP

【ＦＩ】

B02C23/26 ZAB

B02C15/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021029491

(22)【出願日】2021-02-26

(65)【公開番号】P2022130855

(43)【公開日】2022-09-07

【審査請求日】2024-02-01

(73)【特許権者】

【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

【審査官】渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０１５４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－００５７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０２Ｃ２３／００－２３／４０

Ｂ０２Ｃ１５／００－１５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固体燃料を粉砕する粉砕機と、
冷ガスが内部を流通する冷ガス流路と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機へ供給する搬送用ガス供給部と、
前記粉砕機へシールガスを供給する第１シールガス供給部と、を備え、
前記冷ガス流路には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパが設けられていて、
前記第１シールガス供給部は、上流端が前記冷ガス流路の前記冷ガスダンパよりも下流側に接続される第１シールガス流路を有し、前記第１シールガス流路を介して前記冷ガス流路を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機へ供給する固体燃料粉砕装置。

【請求項2】

前記粉砕機は、前記固体燃料を粉砕する粉砕部と、前記粉砕部へ前記固体燃料を供給する固体燃料供給装置と、を有し、
前記第１シールガス供給部は、前記固体燃料供給装置へシールガスを供給し、
上流端が前記冷ガス流路の前記冷ガスダンパよりも上流側に接続される第２シールガス流路及び前記第２シールガス流路に設けられる送風部を有し、前記第２シールガス流路を介して前記冷ガス流路を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕部へ供給する第２シールガス供給部をさらに備える請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。

【請求項3】

前記冷ガス流路には、前記第１シールガス流路の上流端が接続する箇所よりも下流側に、内部を流通する冷ガスの圧力損失を増大させる圧力損失増大部が設けられている請求項１または請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。

【請求項4】

前記冷ガス流路には、前記第１シールガス流路の上流端が接続する箇所よりも下流側に、ガスの逆流を防止する逆流防止部が設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。

【請求項5】

前記粉砕機へ供給される前記搬送用ガスの流量を検出する搬送用ガス流量検出部と、
前記粉砕機へ供給される前記シールガスの流量を検出するシールガス流量検出部と、を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。

【請求項6】

前記第１シールガス流路の途中位置に合流するアシスト配管を備え、
前記アシスト配管は、前記第１シールガス流路の分岐点よりも圧力の高いシールガスを前記第１シールガス流路へ供給する請求項１から請求項５のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６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し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8】

固体燃料を粉砕する粉砕機と、
冷ガスが内部を流通する冷ガス流路と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機へ供給する搬送用ガス供給部と、
前記粉砕機へシールガスを供給する第１シールガス供給部と、を備え、
前記冷ガス流路には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパが設けられている固体燃料粉砕装置の運転方法であって、
前記第１シールガス供給部によって、上流端が前記冷ガス流路の前記冷ガスダンパよりも下流側に接続される第１シールガス流路を介して、前記冷ガス流路を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機へ供給する工程を備える固体燃料粉砕装置の運転方法。

【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石炭やバイオマス燃料等の固体燃料を、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、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、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】

近年は加圧式のミルが主流となっている。加圧式のミルは、加圧された高温の一次空気をミル内に吹き込むことで、粉砕された固体燃料を乾燥させつつ、火炉まで搬送するものである。一次空気は、プライマリガスファンから直接供給される冷ガスとエアヒータを経由した熱ガスとを混合した後に、ミルに供給される。ミルに供給される一次空気の温度は、冷ガスと熱ガスとの混合割合によって調整される。混合割合は、冷ガスが流通する冷ガス流路に設けられた冷ガスダンパ及び熱ガスが流通する熱ガス流路に設けられた熱ガスダンパの開度を制御することで、調整される。このようなミルとして、例えば、特許文献１に記載のミルが知られている。

【0004】

特許文献１には、粉砕テーブルの下側に、一次空気を供給する一次空気供給ダクトが接続されており、一次空気供給ダクトから供給された一次空気を、ミル本体ケーシング内に吹込んで、粉砕した微粉炭の乾燥を行うと共に、微粉炭の搬送を行うミルが記載されている。このミルでは、押込み通風機から送給される空気の一部が、プライマリエアファンにより加圧され、一部は加熱側空気ダクトを介して空気予熱器に導かれ、排ガスと熱交換を行って加熱された熱空気となり、流量調節用のホットエアダンパを介して一次空気供給ダクトに導かれるようになっており、更にプライマリエアファンからの空気の他部は、空気予熱器を通らない冷空気ダクトにより冷空気のままコールドエアダンパを介して一次空気供給ダクトに導かれるようになっており、互いに逆作動されるエアダンパの開度の調節によりミル出口の温度が例えば７０℃に保持されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－１５４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年ではミルの要求する一次空気の温度が高温化する傾向にある。これは、例えば、燃料費削減等のために、水分を多く含み乾燥に要する熱量が大きい粗悪炭をミルで粉砕する場合などがあるからである。ミルの要求する一次空気の温度が高温化に伴って、熱ガスダンパの開度を大きくし、冷ガスダンパの開度を小さくする傾向にあり、冷ガスダンパの開度は全閉付近となることもある。ダンパは、その性質上、中間開度付近では開度と流量の関係が線形に近く制御性が良いが、全閉又は全開付近では開度に対する流量特性が低下する。このため、一次空気温度及び流量の制御性が低下するという問題があった。

【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、搬送用ガスの制御性の低下を抑制し、搬送用ガスの温度及び流量を好適に調整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機と、冷ガスが内部を流通する冷ガス流路と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機へ供給する搬送用ガス供給部と、前記粉砕機へシールガスを供給する第１シールガス供給部と、を備え、前記冷ガス流路には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパが設けられていて、前記第１シールガス供給部は、上流端が前記冷ガス流路の前記冷ガスダンパよりも下流側に接続される第１シールガス流路を有し、前記第１シールガス流路を介して前記冷ガス流路を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機へ供給する。

【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粉砕機と、冷ガスが内部を流通する冷ガス流路と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機へ供給する搬送用ガス供給部と、前記粉砕機へシールガスを供給する第１シールガス供給部と、を備え、前記冷ガス流路には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパが設けられている固体燃料粉砕装置の運転方法であって、前記第１シールガス供給部によって、上流端が前記冷ガス流路の前記冷ガスダンパよりも下流側に接続される第１シールガス流路を介して、前記冷ガス流路を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機へ供給する工程を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、搬送用ガスの制御性の低下を抑制し、搬送用ガスを好適に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の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】本開示の実施形態に係る固体燃料粉砕装置およびボイラの要部を示す構成図である。

【図3】本開示の実施形態に係る固体燃料粉砕装置およびボイラにおける一次空気通風機からバーナまで流通する一次空気の各地点での圧力を示すグラフである。

【図4】本開示の実施形態の変形例に係る固体燃料粉砕装置およびボイラの要部を示す構成図である。

【図5】本開示の実施形態の変形例に係る固体燃料粉砕装置およびボイラの要部を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示に係る粉砕機及び発電プラント並びに粉砕機の運転方法の実施形態について、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。

【0013】

本実施形態の固体燃料粉砕装置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。

【0014】

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（固体燃料供給装置）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。ミル１０と給炭機２０とは、粉砕機６０を構成している。

【0015】

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。

【0016】

ミル１０は、ハウジング１１と、粉砕テーブル（回転テーブル）１２と、粉砕ローラ１３と、駆動部１４と、駆動部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１５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、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。

【0017】

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、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。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。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との間で粉砕する。

【0018】

固体燃料が燃料供給部１７から粉砕テーブル１２の略中央領域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）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。
ハウジング１１の外周には、一次空気流路１００ａの下流端が接続されている。また、粉砕テーブル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。
また、本実施形態に係るミル１０は、一次空気通風機３１によって加圧された一次空気をミル１０内に吹き込むことで、粉砕された固体燃料を乾燥しつつ、火炉２１０まで搬送する、いわゆる加圧式のミルである。このため、ハウジング１１内の圧力が、大気よりも高い圧力となっている。

【0019】

粉砕ローラ１３は、燃料供給部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。

【0020】

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。燃料供給部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。

【0021】

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に荷重を付与する。

【0022】

駆動部１４は、粉砕テーブル１２に駆動力を伝達し、粉砕テーブル１２を中心軸回りに回転させる装置である。駆動部１４は、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に伝達する。

【0023】

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。
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（図示省略）を中心に燃料供給部１７の周りを回転する。
なお、分級機としては、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。

【0024】

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１００ｂへ排出され、ボイラ２００のバーナ２２０へ供給される。微粉燃料供給流路１００ｂは、固体燃料が石炭の場合には、微粉炭管とも呼ばれる。

【0025】

燃料供給部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、燃料供給部１７の上部から投入される固体燃料を粉砕テーブル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。

【0026】

給炭機２０は、搬送部２２と、給炭機モータ２３とを備える。搬送部２２は、例えばベルトコンベアであり、給炭機モータ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２４の下端部から排出される固体燃料を、ミル１０の燃料供給部１７の上部まで搬送し、燃料供給部１７の内部へ投入する。
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２０やバンカ２１よりも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バンカ２１側へ逆流しないようなシール性を確保している。
ミル１０へ供給される固体燃料の供給量は、例えば、搬送部２２のベルトコンベアの移動速度によって調整される。

【0027】

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。

【0028】

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（外気）の一部を、例えば空気予熱器などの熱交換器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の下流側には、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。

【0029】

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の下流側には、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。

【0030】

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。
本実施形態では、熱ガス流路３０aと冷ガス流路３０ｂとの合流地点Ｍよりも下流側の流路を一次空気流路１００ａとして説明する。
また、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスに、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、混合することで、一次空気流路１００ａからハウジング１１の内部へ送風する一次空気の酸素濃度を調整してもよい。

【0031】

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１００ａ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流路１００ｂ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、ミル１０に供給する固体燃料の供給量に対して、出口ポート１９から排出される微粉燃料の量を調整することができるので、微粉燃料の粒度がバーナ２２０の燃焼性に影響しない範囲で、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（ミル入口における一次空気温度）や、ハウジング１１の内部の粉砕テーブル１２上部の空間から出口ポート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。上限温度は、固体燃料への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、出口ポート１９での一次空気の温度は、例えば約６０～９０度程度となる。

【0032】

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、ミル１０の差圧、すなわちミル１０内部の粉砕燃料の循環量を所定の範囲に適正化することにより、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２０の給炭機モータ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（給炭量）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。

【0033】

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。

【0034】

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２２０とを備えている。

【0035】

バーナ２２０は、微粉燃料供給流路１００ｂから供給される微粉燃料を含む一次空気と、押込気通風機（ＦＤＦ：Forced Draft Fan）３２から送出される空気（外気）を熱交換器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。

【0036】

バーナ２２０の上部に、二次空気の一部を分岐してボイラ２００内に投入する追加空気投入ポート（図示省略）を設けてもよい。これにより、ボイラ２００内のバーナ２２０と追加空気投入ポートの間に還元領域を形成することで、バーナ２２０付近で発生したＮＯｘを還元することでボイラ２００から排出される燃焼ガス中のＮＯｘ濃度を低減することができる。

【0037】

ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、煙道３６内を流通する。煙道３６内を流通する燃焼ガスは、環境装置（脱硝装置３５、図示省略の電気集塵機、脱硫装置など）で所定の処理を行う。脱硝装置３５は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を燃焼ガスが流通する流路内に供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物と還元剤との反応を、脱硝装置３５内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。所定の処理を行われた燃焼ガスは、例えば空気予熱器などの熱交換器３４で一次空気通風機３１から送出される空気と押込気通風機３２から送出される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。熱交換器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。

【0038】

ボイラ２００へ供給される空気の流量は、ＰＡＦ３１から供給される一次空気とシールガス及びＦＤＦ３２から供給させる二次空気を合算したものであり、その流量は、ボイラ２００の負荷に応じて設定されたボイラ排ガス中の酸素濃度に合致するように制御される。すなわち、ボイラ２００の負荷が同じ場合、シールガスの流量が増加すると、一次空気と二次空気の合算流量が減少することとなる。

【0039】

次に、本実施形態に係る第２シールガス供給部７０及び第１シールガス供給部８０について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。

【0040】

ミル１０は、回転運動や直線運動する運動部品と、固定された静止部品とを備えている。この運動部品と静止部品との間には、運動部品の運動を許容するように、隙間が形成される。この隙間からハウジング１１内のガスや粉砕燃料が漏洩しないように、ミル１０には、隙間をシールするシール部が複数箇所に設けられている。シール部には、第２シールガス供給部７０からシールガスが供給される。シール部の一例としては、例えば、ハウジング１１（静止部品）と粉砕テーブル１２（運動部品）との隙間をシールするシール部や、粉砕ローラ１３（運動部品）と粉砕ローラ１３を回転自在に支持するジャーナル軸部（静止部品）との隙間をシールするシール部等が挙げられる。

【0041】

上述のように、シール部には、第２シールガス供給部７０によってシールガスが供給される。第２シールガス供給部７０は、図１及び図２に示すように、冷ガス流路３０ｂから分岐する第２シールガス配管（第２シールガス流路）７１と、第２シールガス配管７１に設けられるシールガスファン７２と、を有している。第２シールガス供給部７０は、シール部にシールガスファン７２で加圧された高圧（ミル１０のハウジング１１の内部の圧力よりも高い圧力）のシールガスを投入することで、ミル１０の内部から外部への粉砕燃料の漏洩を防止している。なお、第２シールガス配管７１の下流端において、ハウジング１１の内部圧力よりも高い圧力が得られる場合には、シールガスファン７２を設置しなくてもよい。

【0042】

第２シールガス配管７１の上流端は、冷ガス流路３０ｂの冷ガスダンパ３０ｄよりも上流側に接続されている。第２シールガス配管７１の下流端は、ミル１０に接続されている。詳細には、第２シールガス配管７１の下流端は、ミル１０に設けられたシール部に接続されている。なお、図１及び図４では、第２シールガス配管７１の下流端がミル１０のハウジング１１の底面部４１に接続されているように図示しているが、これは第２シールガス配管７１の下流端がミル１０に設けられたシール部に接続されていることを示しているもので、第２シールガス配管７１の接続部分を具体的に示しているものではない。第２シールガス配管７１の下流端は、ミル１０に設けられた全てのシール部又は一部のシール部に接続されている。

【0043】

また、ミル１０へ固体燃料を供給する給炭機２０は、燃料供給部１７を介してミル１０と連通している。給炭機２０の内部には、搬送部２２などの駆動部が多数設けられていることから、第１シールガス供給部８０によって、給炭機２０にシールガスを投入し、図２の矢印Ａで示すように、加圧されているミル１０に向かって空気の流れを作ることで、ミル１０からの粉砕された固体燃料の逆流を防止している。すなわち、給炭機２０に供給されたシールガスは、ミル１０に向かって流通する。

【0044】

第１シールガス供給部８０は、図１及び図２に示すように、冷ガス流路３０ｂから分岐する第１シールガス配管（第１シールガス流路）８１を有している。
第１シールガス配管８１の上流端は、冷ガス流路３０ｂの冷ガスダンパ３０ｄよりも下流側に接続されている。第１シールガス配管８１の下流端は、給炭機２０に接続されている。詳細には、第１シールガス配管８１の下流端は、給炭機２０の外殻を為す、給炭機ハウジング２５に接続されている。

【0045】

また、図２に示すように、一次空気流路１００ａには、内部を流通する一次空気の流量を計測する一次空気流量計（搬送用ガス流量検出部）１０１が設けられている。一次空気流量計１０１は、ミル１０へ供給される一次空気の流量を検出している。

【0046】

また、第１シールガス配管８１には、内部を流通するシールガスの流量を計測するシールガス流量計（シールガス流量検出部）８２が設けられている。シールガス流量計８２は、給炭機２０へ供給されるシールガスの流量を検出している。

【0047】

上述のように、給炭機２０に供給されるシールガスは、ミル１０内へ流入する。このため、給炭機２０に供給されるシールガスは、ミル１０内で一次空気と混合され、微粉燃料供給流路１００ｂを介して火炉２１０へ導かれる。このため、給炭機２０へ供給されるシールガスも火炉２１０へ導かれる一次空気の流量の一部とみなすことができる。このため、制御部５０は、一次空気流量計１０１が計測した一次空気の流量と、シールガス流量計８２が計測したシールガスの流量とに基づいて、火炉２１０へ導かれる一次空気の流量を導出する。このとき、制御部５０は、各計測器で計測された流量に対して、計測されるガスの温度及び／又は圧力に基づいて補正を行い、補正後の値を用いて火炉２１０へ導かれる一次空気の流量を導出してもよい。

【0048】

なお、ミル１０へ導かれる一次空気の流量を検出する手段は、上述の手段に限定されない。例えば、一次空気流量計１０１の代わりに、図２の破線で示すように、熱ガス流路３０ａ内を流通する熱ガスの流量を計測する熱ガス流量計３０ｅ及び冷ガス流路３０ｂ内を流通する冷ガスの流量を計測する冷ガス流量計３０ｆを設け、熱ガス流量計３０ｅ及び冷ガス流量計３０ｆが計測した値に基づいて、ミル１０へ供給される一次空気の流量を検出してもよい。この場合には、熱ガス流量計３０ｅは、熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂの合流地点Ｍの上流側に設けられる。また、冷ガス流量計３０ｆは、第１シールガス配管８１の分岐位置よりも上流側に設けられる。また、制御部５０は、各計測器で計測された流量に対して、計測されるガスの温度及び／又は圧力に基づいて補正を行い、補正後の値を用いてミル１０へ導かれる一次空気の流量を導出してもよい。
また、冷ガス流量計３０ｆは、第１シールガス配管８１の分岐位置よりも下流側に設けられてもよい。この場合には、制御部５０は、熱ガス流量計３０ｅ及び冷ガス流量計３０ｆで計測した値に加えて、シールガス流量計８２が計測する値も利用して、ミル１０へ導かれる一次空気の流量を導出してもよい。また、制御部５０は、各計測器で計測された流量に対して、計測されるガスの温度及び／又は圧力に基づいて補正を行い、補正後の値を用いてミル１０へ導かれる一次空気の流量を導出してもよい。

【0049】

本実施形態の一次空気及びシールガスの流れについて説明する。
図１の示すように、一次空気通風機３１によって系内に取り入れられた外気は、熱ガス流路３０ａ及び冷ガス流路３０ｂに分岐して流通する。熱ガス流路３０ａ内に流入した外気は、熱交換器３４によって加熱され熱ガスとなる。熱ガス流路３０ａ内を流通する熱ガスは、熱ガスダンパ３０ｃによって流量が調整され、合流地点Ｍから一次空気流路１００ａに流入する。一方、冷ガス流路３０ｂ内に流入した外気は、冷ガスとして冷ガス流路３０ｂ内を流通する。冷ガス流路３０ｂ内を流通する冷ガスの一部は、第２シールガス配管７１に流入する。第２シールガス配管７１に流入した冷ガスは、シールガスファン７２によってミル１０のシール部へ導かれる。第２シールガス配管７１に流入しなかった冷ガスは、冷ガス流路３０ｂ内を流通し、冷ガスダンパ３０ｄによって流量が調整される。流量が調整された冷ガスの一部は、第１シールガス配管８１に流入する。第１シールガス配管８１に流入した冷ガスは、給炭機２０へ導かれる。第１シールガス配管８１に流入しなかった冷ガスは、合流地点Ｍから一次空気流路１００ａに流入する。一次空気流路１００ａに流入した冷ガス及び熱ガスは一次空気流路１００ａ内で混合され、一次空気としてミル１０に導かれる。

【0050】

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シールガス配管８１が、冷ガス流路３０ｂのうち冷ガスダンパ３０ｄよりも下流側から分岐している。これにより、冷ガスダンパ３０ｄを通過するガスの量は、ミル１０に供給される一次空気に用いられる冷ガスと、給炭機２０へ供給されるシールガスとの合計量となる。すなわち、ミル１０に供給される一次空気に用いられる冷ガスのみが冷ガスダンパ３０ｄを通過する場合と比較して、冷ガスダンパ３０ｄを通過するガスの量が多くなる。ダンパは、その性質上、全閉付近では開度に対する流量特性が低下するが、本実施形態では、冷ガスダンパ３０ｄを通過するガスの量が多くなるので、冷ガスダンパ３０ｄの開度を大きくすることになり、制御性が高い（良好な）開度域にて冷ガスダンパ３０ｄを運用することができる。以上から、冷ガスダンパ３０ｄの制御性の低下を抑制し、ミル１０に供給される一次空気の温度及び流量を好適に調整することができる。
特に、一次空気の流量の絶対値の少ない小型のミル（例えば、１時間当たりの粉砕量が２０トン以下のミル）では、冷ガスダンパ３０ｄの開度が小さくなり、ダンパの制御性が低下し易い。このため、本実施形態の構成は、小型のミルにおいて、特に有効である。
また、発電プラント１の低負荷帯では、一次空気の流量の絶対値が少なく、さらに熱ガスの温度も低下する。このため、冷ガスダンパ３０ｄの開度が小さくなり、ダンパの制御性が低下し易い。このため、本実施形態の構成は、発電プラント１の低負荷帯での運用においても有効である。

【0051】

また、本実施形態では、第１シールガス配管８１が、冷ガス流路３０ｂのうち冷ガスダンパ３０ｄよりも下流側から分岐している。すなわち、冷ガスダンパ３０ｄによって流量を調整された後の冷ガスを給炭機２０へのシールガスとして利用している。このため、給炭機２０へ供給されるシールガスとミル１０に供給される一次空気との合計量が、熱ガスダンパ３０ｃ及び冷ガスダンパ３０ｄで調整された量となる。
一方、例えば、第１シールガス配管８１が、冷ガス流路３０ｂのうち冷ガスダンパ３０ｄよりも上流側から分岐している場合には、ミル１０に供給される一次空気の量は、熱ガスダンパ３０ｃ及び冷ガスダンパ３０ｄで調整された量となる。したがって、給炭機２０へ供給されるシールガスとミル１０に供給される一次空気との合計量は、熱ガスダンパ３０ｃ及び冷ガスダンパ３０ｄで調整された一次空気に、給炭機２０へ供給されるシールガスに導かれるシールガスを加えた量となる。
以上から、本実施形態では、給炭機２０へ供給されるシールガスとミル１０に供給される一次空気との合計量を低減することができる。特に、シールガスとして流量調整後の冷ガスを抽気しているので、ミル１０へ供給される冷ガスの流量を低減することができる。上述したように、給炭機２０へ供給されるシールガスとミル１０に供給される一次空気とは、ミル１０内で混合され火炉２１０へ向かう。よって、給炭機２０へ供給されるシールガスとミル１０に供給される一次空気との合計量を低減することができる本実施形態では、ミル１０から火炉２１０へ向かう一次空気の流量を低減することができる。

【0052】

このように、本実施形態では、ミル１０から火炉２１０へ向かう一次空気の流量を低減することができる。すなわち、微粉燃料供給流路１００ｂ内を流通する一次空気とシールガスとの混合流体の流量の増加を抑制することができる。微粉燃料供給流路１００ｂの流路断面積は一定であるので、流路内を流通する混合流体の流量が増加すると流速が増大してしまうが、本実施形態では混合流体の流量の増加を抑制することができるので、流速の増大を抑制することができる。したがって、混合流体によって搬送される微粉燃料による微粉燃料供給流路１００ｂの流路内面の摩耗を抑制することができる。したがって、微粉燃料供給流路１００ｂの損傷を抑制することができるので、微粉燃料供給流路１００ｂを長寿命化することができる。

【0053】

また、微粉燃料供給流路１００ｂ内を流通する混合流体の流量が増加すると、その分、バーナ２２０へ供給される二次空気とバーナ２２０の上部に供給される追加空気の流量割合が減少する。この場合、バーナ２２０での好適な燃焼に必要な空気の供給バランス（一次空気、二次空気、追加空気の流量割合）が崩れ、燃焼ガス中のＮＯｘ濃度や燃焼灰中の未燃炭素分が増加する可能性がある。例えば、ＮＯｘが増加すると、ボイラ２００の後流に配置された脱硝装置３５において、燃焼ガス中のＮＯｘを還元するためのアンモニアの消費量が増加する。また、灰中の未燃炭素分が増加すると灰として系外に排出される熱損失（未燃分損失）が増加し、燃料消費量が増加する。このため、発電プラント１の運転コストが増大する可能性がある。一方、本実施形態では、微粉燃料供給流路１００ｂ内を流通する混合流体の流量の増加を抑制することができる。これにより、バーナ２２０での好適な燃焼に必要な空気の供給バランスが確保され、燃焼ガス中のＮＯｘ濃度の増加や燃焼灰中の未燃炭素分の増加を抑制することができる。よって、脱硝装置３５において、燃焼ガス中のＮＯｘを還元するため還元剤（例えば、アンモニア等）の消費量の増加や燃焼消費量の増加を抑制することができるので、発電プラント１の運転コストの増大を抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御性の良好な範囲としつつ、ミル１０へ供給される冷ガスの流量を低減することができるので、ミル１０のハウジング１１内を流通する一次空気の温度を上昇させることができる。したがって、固体燃料の乾燥効率を向上させることができる。

【0055】

給炭機２０とミル１０との間の燃料供給部１７には、シールガス流量を絞るような構造物を設置することができない。このため、給炭機２０へシールガスを供給する第１シールガス供給部８０では、大量のシールガスを消費する。したがって、例えば、給炭機２０へシールガスを供給する第１シールガス配管８１が、ミル１０へシールガスを供給する第２シールガス配管７１から分岐している場合には、シールガスファン７２の大型化や、シールガスファン７２の消費動力の増加の原因となる。
一方、本実施形態では、給炭機２０へシールガスを供給する第１シールガス配管８１と、ミル１０へシールガスを供給する第２シールガス配管７１とが別の流路となっている。すなわち、給炭機２０へシールガスを供給する系統と、ミル１０へシールガスを供給する系統とが別の系統とされている。これにより、シールガスファン７２で送風するガスをミル１０へ供給するシールガスのみとすることができるので、シールガスファン７２が送風するガスの量を低減することができる。したがって、シールガスファン７２を小型化することができる。また、シールガスファン７２の消費エネルギーを低減することができる。

【0056】

給炭機２０が要求するシールガスの圧力は、ミル１０のシール部が要求するシールガス圧力よりも低い。このため、例えば、給炭機２０へシールガスを供給する第１シールガス配管８１が、ミル１０へシールガスを供給する第２シールガス配管７１から分岐している場合には、シールガスファン７２で生成される高圧のシールガスを、絞り弁等で減圧して給炭機２０へ供給しており、シールガスの圧力を変化させるためのエネルギーが無駄となっていた。
一方、本実施形態では、給炭機２０へシールガスを供給する第１シールガス配管８１と、ミル１０へシールガスを供給する第２シールガス配管７１とが別の流路となっている。また、第１シールガス配管８１には、シールガスの圧力を増大させる装置（ファン等）を設けていない。このため、シールガスの圧力を変化させる必要がないので、エネルギー効率を向上させることができる。

【0057】

エネルギー効率の向上効果について、図３を用いて詳細に説明する。図３は、本実施形態における、一次空気通風機３１から火炉２１０のバーナ２２０まで流通する一次空気の各地点での圧力を示すグラフである。図３の縦軸は一次空気の圧力を示し、図３の横軸は各地点を示している。

【0058】

図３において、Ｐ７は一次空気通風機３１の地点を示し、Ｐ６は熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂとの分岐地点（図１参照）を示している。Ｐ５は熱ガス流路３０ａにおいて熱交換器３４（熱ガスＨが熱交換された後）の地点を示し、Ｐ４は熱ガスダンパ３０ｃもしくは冷ガスダンパ３０ｄが設けられる地点を示し、Ｐ３は熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂとの合流地点（図１のＰ）を示している。Ｐ２はミル１０の入口である地点を示し、Ｐ１はミル１０の出口である地点を示している。

【0059】

Ｐ７からＰ６までの区間Ａ７では、一次空気（一次空気通風機３１によって取り込まれた外気）は、配管を流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。分岐地点Ｐ６において、一次空気は、冷ガス流路３０ｂを流通する冷ガスＣと、熱ガス流路３０ａを流通して熱交換器３４で加熱される熱ガスＨとに分かれる。

【0060】

熱ガスＨは、地点Ｐ６から地点Ｐ５までの間の区間Ａ６において、熱交換器３４で熱交換することで圧力が大きく低減する。また、熱ガスＨは、地点Ｐ５から熱ガスダンパ３０ｃが設けられる地点Ｐ４までの間の区間Ａ５において、熱ガス流路３０ａを流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。次に、熱ガスＨは、地点Ｐ４から熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂとの合流地点である地点Ｐ３までの間の区間Ａ４において、熱ガスダンパ３０ｃの圧力損失によって大きく圧力が低下する。

【0061】

一方、冷ガスＣは、地点Ｐ６から冷ガスダンパ３０ｄが設けられる地点Ｐ４までの間の区間Ａ６及び区間Ａ５において、冷ガス流路３０ｂを流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。次に、冷ガスＣは、地点Ｐ４から熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂとの合流地点である地点Ｐ３までの間の区間Ａ４において、冷ガスダンパ３０ｄの圧力損失によって大きく圧力が低下する。
区間Ａ６及び区間Ａ５の途中において、一部の冷ガスＣが、第２シールガス配管７１（図１参照）にシールガスＳ２として流入する。第２シールガス配管７１に流入したシールガスＳ２は、シールガスファン７２によって昇圧されるため、圧力が急激に上昇する。次に、シールガスＳ２は、第２シールガス配管７１を流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。その後、シールガスＳ２は、ミル１０のシール部へ供給されることに起因する圧力損失によって圧力が急激に低下し、ミル１０内のガスと混合する。
区間Ａ４の途中において、一部の冷ガスＣが、第１シールガス配管８１にシールガスＳ１として流入する。第１シールガス配管８１に流入したシールガスＳ１は、第１シールガス配管８１を流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。その後、シールガスＳ１は、給炭機２０へ供給されることに起因する圧力損失によって圧力が急激に低下するとともに、給炭機２０からミル１０へ流通し、ミル１０内のガスと混合する。

【0062】

地点Ｐ３で合流した冷ガスＣと熱ガスＨは、一次空気として一次空気流路１００ａを流通する。一次空気は、ミル１０の入口である地点Ｐ２までの区間Ａ２において、一次空気流路１００ａを流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。地点Ｐ２からミル１０の出口Ｐ１までの区間Ａ２において、一次空気は、ミル１０内の様々な要因（例えば、粉砕テーブル１２の外周部を吹き上げる際の圧力損失等）によって、圧力が低下する。地点Ｐ１でミル１０から排出された一次空気は、微粉燃料供給流路１００ｂを流通する。一次空気は、バーナ２２０が設けられる地点Ｐ０までの区間Ａ１において、微粉燃料供給流路１００ｂを流通することで生じる圧力損失によって圧力が徐々に低減する。

【0063】

一方、図３の破線Ｓ１´は、第２シールガス配管７１の途中位置から第１シールガス配管８１´（図１参照）を分岐させた場合の給炭機２０へ供給される場合におけるシールガスの圧力を示している（以下、この場合を「比較例」と称する。）。比較例では、上述のように、シールガスファン７２で生成される高圧のシールガスを、絞り弁等で減圧して給炭機２０へ供給することとなるので、Ｓ１よりもさらに急激に圧力が低減していることがわかる（圧力差Ｄ参照）。このように、本実施形態では、比較例と比較して、エリアＢ２で示される圧力を削減することができるので、この分エネルギー効率を向上させることができる。また、比較例では、冷ガス流路３０ｂから分岐する第２シールガス配管７１内を流通する冷ガスの流量も、本実施形態よりも多くなる。このため、シールガスファン７２によって昇圧する際のエネルギーも増大する。したがって、本実施形態では、比較例と比較して、Ｂ２で示される領域の圧力削減に加えて、Ｂ１で示した領域の分だけ、シールガスファン７２により消費するエネルギーが低減することとなる。したがって、この点からも、エネルギー効率を向上させることができる。

【0064】

また、本実施形態では、一次空気流量計１０１及びシールガス流量計８２を備えている。これにより、一次空気流量計１０１が計測した一次空気の流量と、シールガス流量計８２が計測したシールガスの流量とに基づいて、火炉２１０へ導かれる一次空気の流量を導出することができる。

【0065】

［変形例１］
なお、図２に示すように、冷ガス流路３０ｂに、内部を流通する冷ガスに圧力損失を与える絞り部９０を設けてもよい。絞り部（圧力損失増大部）９０は、冷ガス流路３０ｂのうち、第１シールガス配管８１の上流端が接続する箇所よりも下流側に設けられている。絞り部９０は、例えば、固定オリフィスであってもよく、また、可変オリフィスであってもよい。

【0066】

給炭機２０への冷ガス分配を行う場合、配置上、一次空気の経路（一次空気流路１００ａ等）と、給炭機２０へ供給されるシールガス用の経路（第１シールガス配管８１等）とで、圧力損失が異なる場合がある。特に、第１シールガス配管８１の圧力損失が、一次空気流路１００ａの圧力損失よりも高い場合、給炭機２０へ所望の量のシールガスが流れない可能性がある。したがって、このような場合に、上述の絞り部９０を設けることで、第１シールガス配管８１内をシールガスが流通し易くすることができる。よって、好適に給炭機２０へシールガスを供給することができる。

【0067】

［変形例２］
また、図４に示すように、冷ガス流路３０ｂに、ガスの逆流を防止する逆止弁（逆流防止部）９１を設けてもよい。逆止弁９１は、冷ガス流路３０ｂのうち、第１シールガス配管８１の上流端が接続する箇所よりも下流側（熱ガス流路３０ａと冷ガス流路３０ｂとの合流地点Ｍ側）に設けられている。

【0068】

高水分炭などを使用する等、ミル１０が想定以上に熱量を要求した場合、冷ガスダンパ３０ｄが絞られ過ぎ、熱ガス流路３０ａから冷ガス流路３０ｂへ熱ガスが逆流し、逆流した熱ガスが、第１シールガス配管８１を介して、給炭機２０へ導かれる可能性がある。給炭機２０に熱ガスが流入すると、給炭機２０内の固体燃料が過熱される恐れがある。また、高温の熱ガスによって、給炭機２０の搬送部２２のベルト等ゴム部品が劣化し、故障の原因となる。
逆止弁９１を設けることで、熱ガス流路３０ａから冷ガス流路３０ｂへ熱ガスが逆流した場合であっても、逆止弁９１によって、熱ガスが妨げられる。したがって、冷ガス流路３０ｂにおいて、高温の熱ガスが逆止弁９１よりも上流側を流通しない。よって、高温の熱ガスが第１シールガス配管８１に流入する事態を発生し難くすることができる。よって、給炭機２０への熱ガスの流入を防止することができる。

【0069】

また、逆流弁は、開度を調整可能なダンパ（図５参照）であってもよい。すなわち、逆流を防止する際に、ダンパを全閉状態とすることで、逆流を防止することができる。なお、このダンパの開度を調整することで、変形例１の絞り部９０と同じ機能を持たせてもよい。

【0070】

［変形例３］
図５に示すように、第１シールガス配管８１の途中位置に合流するアシスト配管９２を設けてもよい。
第１シールガス配管８１の圧力損失が大きい場合等、給炭機２０の要求するシールガス量を満たすシールガスを供給できない場合がある。この場合には、アシスト配管９２を介して、不足する分のシールガス（アシストガス）を供給してもよい。アシスト配管９２の上流端は、第１シールガス配管８１の分岐点よりも圧力の高い、シールガスファン７２の出口や、冷ガス流路３２ｂの冷ガスダンパ３２ｄよりも上流側に接続されていてもよい。また、アシスト配管９２には、アシスト弁９３を設けて補充されるアシストするガスの供給を制御してもよい。また、圧力の高いアシストガスが第１シールガス配管８１の分岐点側（冷ガス流路３０ｂ側）への逆流を防止する逆止弁９４を設けてもよい。

【0071】

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、上述した実施形態では、本開示のミルとしたが、固体燃料としては、バイオマス燃料や石油精製時に発生するＰＣ（石油コークス：Petroleum Coke）燃料等の固体燃料であってもよく、また、これらの固体燃料を混合して使用してもよい。

【0072】

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は、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置（１００）は、固体燃料を粉砕する粉砕機（６０）と、冷ガスが内部を流通する冷ガス流路（３０ｂ）と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路（３０ａ）と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機（６０）へ供給する搬送用ガス供給部（３０）と、前記粉砕機（６０）へシールガスを供給する第１シールガス供給部（８０）と、を備え、前記冷ガス流路（３０ｂ）には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパ（３０ｄ）が設けられていて、前記第１シールガス供給部（８０）は、上流端が前記冷ガス流路（３０ｂ）の前記冷ガスダンパ（３０ｄ）よりも下流側に接続される第１シールガス流路（８１）を有し、前記第１シールガス流路（８１）を介して前記冷ガス流路（３０ｂ）を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機（６０）へ供給する。

【0073】

上記構成では、シールガス流路が、冷ガス流路のうち冷ガスダンパよりも下流側から分岐している。これにより、冷ガスダンパを通過するガスの量は、搬送用ガスに用いられる冷ガスとシールガスとの合計量となる。すなわち、搬送用ガスに用いられる冷ガスのみが冷ガスダンパを通過する場合と比較して、冷ガスダンパを通過するガスの量が多くなる。ダンパは、その性質上、全閉付近では開度に対する流量の制御性が低下するが、上記構成では、冷ガスダンパを通過するガスの量が多くなるので、冷ガスダンパの開度を大きくすることができる。以上から、冷ガスダンパの制御性の低下を抑制し、搬送用ガスの温度及び流量を好適に調整することができる。

【0074】

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記粉砕機（６０）は、前記固体燃料を粉砕する粉砕部（１０）と、前記粉砕部（１０）へ前記固体燃料を供給する固体燃料供給装置（２０）と、を有し、前記第１シールガス供給部（８０）は、前記固体燃料供給装置（２０）へシールガスを供給し、上流端が前記冷ガス流路（３０ｂ）の前記冷ガスダンパ（３０ｄ）よりも上流側に接続される第２シールガス流路（７１）及び前記第２シールガス流路（７１）に設けられる送風部を有し、前記第２シールガス流路（７１）を介して前記冷ガス流路（３０ｂ）を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕部（１０）へ供給する第２シールガス供給部（７０）をさらに備える。

【0075】

上記構成では、固体燃料供給装置へシールガスを供給する第１シールガス流路と、粉砕部へシールガスを供給する第２シールガス流路とが別の流路となっている。すなわち、固体燃料供給装置へシールガスを供給する系統と、粉砕部へシールガスを供給する系統とが別の系統とされている。これにより、送風部で送風するガスを粉砕部へ供給するシールガスのみとすることができるので、送風部が送風するガスの量を低減することができる。したがって、送風部を小型化することができる。また、送風部の消費エネルギーを低減することができる。

【0076】

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記冷ガス流路（３０ｂ）には、前記第１シールガス流路（８１）の上流端が接続する箇所よりも下流側に、内部を流通する冷ガスの圧力損失を増大させる圧力損失増大部（９０）が設けられている。

【0077】

上記構成では、冷ガス流路のうち、第１シールガス流路の上流端が接続する箇所よりも下流側に、圧力損失増大部が設けられている。これにより、冷ガス流路のうち、第１シールガス流路の上流端が接続する箇所よりも下流側において、圧力損失が増大する。したがって、第１シールガス流路内をシールガスが流通し易くすることができる。よって、好適に粉砕機へシールガスを供給することができる。

【0078】

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記冷ガス流路（３０ｂ）には、前記第１シールガス流路（８１）の上流端が接続する箇所よりも下流側に、ガスの逆流を防止する逆流防止部（９１）が設けられている。

【0079】

上記構成では、冷ガス流路のうち、第１シールガス流路の上流端が接続する箇所よりも下流側に、逆流防止部が設けられている。これにより、例えば、粉砕機内の高温のガスが搬送用ガス供給部を逆流した場合に、逆流防止部によって、高温のガスが妨げられる。したがって、冷ガス流路において、高温のガスが逆流防止部よりも上流側を流通しない。よって、高温のガスが第１シールガス流路に流入する事態を発生し難くすることができる。

【0080】

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記粉砕機（６０）へ供給される前記搬送用ガスの流量を検出する搬送用ガス流量検出部（１０１）と、前記粉砕機（６０）へ供給される前記シールガスの流量を検出するシールガス流量検出部（８２）と、を備える。

【0081】

上記構成では、搬送用ガス流量検出部とシールガス流量検出部とを備えている。これにより、粉砕機へ供給されるガスの合計量を検出することができる。したがって、粉砕機から排出されるガスの量を検出することができる。

【0082】

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記第１シールガス流路（８１）の途中位置に合流するアシスト配管（９２）を備え、前記アシスト配管（９２）は、前記第１シールガス配管（８１）の分岐点よりも圧力の高いシールガスを前記第１シールガス配管８１へ供給する。

【0083】

第１シールガス配管の圧力損失が大きい場合等、供給先の要求するシールガス量を満たすシールガスを供給できない場合がある。
上記構成では、前記第１シールガス配管の分岐点よりも圧力の高いシールガスを前記第１シールガス配管８１へ供給するアシスト配管を備えている。これにより、圧力の高いシールガスを第１シールガス配管に供給することができるので、第１シールガス配管内を流通するシールガスの圧力を増大させることができる。したがって、第１シールガス配管の圧力損失が大きい場合等であっても、供給先へシールガスを送り易くすることができる。

【0084】

本開示の発電プラントは、上記いずれかに記載の固体燃料粉砕装置（１００）と、前記固体燃料粉砕装置（１００）で粉砕した固体燃料を燃焼して蒸気を生成するボイラ（２００）と、を備えている。

【0085】

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粉砕機（６０）と、冷ガスが内部を流通する冷ガス流路（３０ｂ）と、前記冷ガスよりも高温のガスである熱ガスが内部を流通する熱ガス流路（３０ａ）と、を有し、前記熱ガス又は前記熱ガスと前記冷ガスとを混合した混合ガスを、粉砕した前記固体燃料を搬送する搬送用ガスとして前記粉砕機（６０）へ供給する搬送用ガス供給部（３０）と、前記粉砕機（６０）へシールガスを供給する第１シールガス供給部（８０）と、を備え、前記冷ガス流路（３０ｂ）には、開度を調整することで、内部を流通する前記冷ガスの流量を調整する冷ガスダンパ（３０ｄ）が設けられている固体燃料粉砕装置（１００）の運転方法であって、前記第１シールガス供給部（８０）によって、上流端が前記冷ガス流路（３０ｂ）の前記冷ガスダンパ（３０ｄ）よりも下流側に接続される第１シールガス流路（８１）を介して、前記冷ガス流路（３０ｂ）を流通する前記冷ガスをシールガスとして前記粉砕機（６０）へ供給する工程を備える。

【符号の説明】

【0086】

１ ：発電プラント
１０ ：ミル（粉砕部）
１１ ：ハウジング
１２ ：粉砕テーブル
１３ ：粉砕ローラ
１４ ：駆動部
１５ ：ミルモータ
１６ ：回転式分級機
１６ａ ：ブレード
１７ ：燃料供給部
１８ ：分級機モータ
１９ ：出口ポート
２０ ：給炭機（固体燃料供給装置）
２１ ：バンカ
２２ ：搬送部
２３ ：給炭機モータ
２４ ：ダウンスパウト
２５ ：給炭機ハウジング
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
３０ｅ ：熱ガス流量計
３０ｆ ：冷ガス流量計
３１ ：一次空気通風機
３２ ：押込気通風機
３２ｂ ：冷ガス流路
３２ｄ ：冷ガスダンパ
３４ ：熱交換器
３５ ：脱硝装置
３６ ：煙道
４０ ：状態検出部
４１ ：底面部
４２ ：天井部
４５ ：ジャーナルヘッド
４７ ：支持アーム
４８ ：支持軸
４９ ：押圧装置
５０ ：制御部
６０ ：粉砕機
７０ ：第２シールガス供給部
７１ ：第２シールガス配管
７２ ：シールガスファン
８０ ：第１シールガス供給部
８１ ：第１シールガス配管
８１´ ：第１シールガス配管
８２ ：シールガス流量計
９０ ：絞り部
９１ ：逆止弁
９２ ：アシスト配管
９３ ：アシスト弁
１００ ：固体燃料粉砕装置
１００ａ ：一次空気流路
１００ｂ ：微粉燃料供給流路
１０１ ：一次空気流量計
２００ ：ボイラ
２１０ ：火炉
２２０ ：バーナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】