固体燃料粉碎装置及方法、具备其的发电设备制造方法及图纸

一种固体燃料粉碎装置及方法、具备其的发电设备。该固体燃料粉碎装置即使在使用生物质燃料的情况下也能够向锅炉供给稳定粉碎的微粉燃料。该固体燃料粉碎装置具备：旋转台；粉碎辊，在其与旋转台之间将作为固体燃料的生物质燃料粉碎；旋转式分级机，其具备沿着以旋转轴线为中心的圆周方向竖立设置的多个叶片，对由粉碎辊粉碎了的粉碎后的生物质燃料进行分级；鼓风部，其供给从旋转台侧朝向旋转式分级机的一次空气；以及控制部，其对从鼓风部供给的一次空气供给量(A)进行控制，控制部在被从旋转式分级机供给分级后的生物质燃料的锅炉的运转范围内将一次空气供给量(A1)控制为大致恒定。

【技术实现步骤摘要】
固体燃料粉碎装置及方法、具备其的发电设备
本专利技术涉及适于粉碎生物质燃料的固体燃料粉碎装置、具备其的发电设备及固体燃料粉碎方法。
技术介绍
以往，将煤、生物质燃料等含碳固体燃料利用粉碎机(研磨机)粉碎成小于规定粒径的微粉状而向燃烧装置供给。研磨机通过将向旋转台投入的煤、生物质燃料等固体燃料在旋转台与辊之间碾碎而粉碎，并由分级机对被粉碎而成为微粉状的燃料筛选粒径尺寸小的燃料，通过从旋转台的外周经由管道供给的作为搬运气体(搬运用气体)的一次空气，将所筛选出的粒径尺寸小的燃料向锅炉搬运并通过燃烧装置使其燃烧。在火力发电设备中，通过与在锅炉中燃烧生成的燃烧气体的热交换而产生蒸汽，通过该蒸汽来驱动涡轮，由此进行发电。在使用煤作为含碳固体燃料的情况下，如专利文献1及2所示，根据供煤量调整一次空气供给量。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-130739号公报专利文献2：日本特开2000-140680号公报但是，作为含碳的固体燃料，与煤相比，木质系粒料等生物质燃料难以粉碎地较细且燃烧性高，具有即使是较大的粒径也能够适当地燃烧的性质。因此，在使用生物质燃料作为固体燃料的情况下，以与煤的微粉燃料相比约大5～10倍程度的粒径的状态从研磨机向设置于锅炉的燃烧装置供给。这样，在煤和生物质燃料中，由于向燃烧装置供给的粒径不同，因此进行固体燃料的粉碎及分级的研磨机在生物质燃料粉碎用途和煤粉碎用途中设为不同的设计(例如外壳形状、旋转台的转速、分级机的转速等)，本来优选进行单独设计。但是，从设备成本、设置空间等观点出发，期望能够利用同一研磨机来应对生物质燃料和煤这两者的固体燃料，使用能够共用该煤和生物质燃料的研磨机，从而能够使用生物质燃料。供给到研磨机的搬运气体(一次空气)具有搬运粉碎后的固体燃料、并且使粉碎后的固体燃料干燥的作用。煤与生物质燃料相比含水率高，例如从作为高水分的次烟煤(含水率约30w％)到作为低水分的烟煤(含水率约10w％)是各种各样的。因此，期望在煤粉碎时重视干燥性，并根据煤的种类设定、控制搬运气体(一次空气)的供给量、温度。与此相对，生物质燃料的含水率、粒径等性状与煤大不相同。将木质系粒料等生物质燃料粉碎而得到的粉碎后的生物质燃料与煤相比比重小且为轻量，但粒径大。因此，粉碎后的生物质燃料与煤的微粉燃料相比，难以通过旋转式分级机的叶片从研磨机出口搬出，具有难以向设置在下游侧的锅炉的燃烧装置即燃烧器搬运、供给的特性。另外，生物质燃料的粉碎燃料容易在研磨机内部的间隙、气流的停滞区域堆积，而且，由于比重小，旋转式分级机的转速也被设定得较慢，因此，例如即使在旋转式分级机的内部产生气流的停滞而生物质燃料的粉碎燃料堆积于旋转式分级机内，也难以通过离心力去除并排出堆积。另一方面，木质系粒料等生物质燃料的含水率通常被管理得比煤低，因此期望在生物质燃料的粉碎时，对于搬运气体(一次空气)，与干燥性相比更重视搬运性。
技术实现思路
本专利技术人等发现，在粉碎生物质燃料的情况下，以与煤不同的考虑方法来控制搬运气体的供给量、温度是有效的。本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供即使在使用生物质燃料的情况下，也能够向锅炉供给稳定粉碎了的微粉燃料的固体燃料粉碎装置、具备其的发电设备及固体燃料粉碎方法。本专利技术的一个实施方式的固体燃料粉碎装置具备：旋转台；粉碎辊，在该粉碎辊与所述旋转台之间将生物质燃料粉碎；旋转式分级机，其对由所述粉碎辊粉碎所述生物质燃料而得到的粉碎后的生物质燃料进行分级，以筛选微粉生物质燃料；搬运气体供给部，其供给从所述旋转台侧朝向所述旋转式分级机的搬运气体；以及控制部，其对从所述搬运气体供给部供给的搬运气体供给量进行控制，所述控制部在被从所述旋转式分级机供给分级后的所述微粉生物质燃料的锅炉的运转范围内将所述搬运气体供给量控制为大致恒定。粉碎后的生物质燃料与来自煤的微粉燃料即微粉煤燃料相比粒径大且比重小，因此难以通过旋转式分级机向下游的锅炉搬运及供给。因此，即使锅炉为低负载，为了确保被粉碎的生物质燃料的搬运所需的搬运力，需要规定值以上的搬运气体(搬运用气体)的供给量。另一方面，在粉碎后得到由旋转式分级机分级出的微粉生物质燃料时，生物质燃料在作为燃料的制造过程中伴随干燥，因此与微粉煤燃料相比含水率低，因此利用搬运气体进行干燥的必要性较少。因此，即使锅炉为高负载，也不需要为了使燃料中的水分干燥而增加搬运气体供给量。因此，在锅炉的运转范围内将搬运气体供给量控制为大致恒定。由此，能够维持在锅炉的运转范围内被粉碎的生物质燃料的搬运力，并且能够简便地控制搬运气体供给量。锅炉的运转范围是指运用时所使用的运转范围，例如是指从锅炉的最低负载运转到过载(例如最高负载)运转的范围。进而，在本专利技术的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使所述搬运气体供给量的增减量相对于所述锅炉的负载的增减量的比例为±10％以下的方式将所述搬运气体供给量控制为大致恒定。在锅炉的负载的增减变化时，以增减变化的前后的搬运气体供给量的增减变化的比例为±10％以下的方式，将搬运气体供给量控制为大致恒定。例如，即使与锅炉负载对应的生物质燃料增减，搬运气体供给量也被抑制在最初供给量的10％以内的增减范围内。通过使搬运气体供给量为大致恒定，相对于由锅炉的运转范围的负载的增减引起的燃料供给量的增减，增减变化的前后的搬运气体供给量的变化的比例为±10％以下，成为搬运气体供给量的变化少的状况。进而，在本专利技术的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，由所述控制部控制的所述搬运气体供给量的目标值由所述锅炉的燃烧装置所需的所述微粉生物质燃料的粒径决定。在锅炉的燃烧装置(燃烧器)中，存在为了得到所期望的燃烧性所能够容许的微粉生物质燃料的粒径。例如，若粒径大于规定值，则不能使微粉生物质燃料在锅炉内完全燃烧而产生未燃部分。另一方面，即使粒径过于小于上述规定值，也会增加研磨机的压差、消耗动力，是不经济的。因此，根据燃烧器所需的微粉生物质燃料的粒径来决定搬运气体的目标值。具体而言，使用如下特性来决定搬运气体供给量，即，若搬运气体供给量大，则向燃烧装置供给粒径较大的微粉生物质燃料，若搬运气体供给量较小，则向燃烧器供给粒径较小的微粉生物质燃料。由此，基于燃烧装置的燃烧性能，能够容易地决定可使微粉生物质燃料在锅炉内良好燃烧的搬运气体供给量的目标值。另外，搬运气体供给量的目标值也可以决定为避免由空气过剩引起的燃烧装置中的不稳定的燃烧。例如，在将搬运气体供给量设为A(t/h)，将微粉生物质燃料的供给量设为F(t/h)的情况下，以A/F不超过2以上且5以下的上限值的方式来决定搬运气体供给量的目标值。进而，在本专利技术的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述固体燃料粉碎装置除了具有粉碎所述生物质燃料以供给所述微粉生物质燃料的生物质燃料粉碎模式之外，还具有粉碎煤以供给微粉煤的煤粉碎模式，所述控制部对用于所述生物质燃料粉碎模式时的所述搬运气体供给量和用于所述煤粉碎模式时的所述搬运气体供给量进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体燃料粉碎装置，其中，/n所述固体燃料粉碎装置具备：/n旋转台；/n粉碎辊，在该粉碎辊与所述旋转台之间将生物质燃料粉碎；/n旋转式分级机，其对由所述粉碎辊粉碎所述生物质燃料而得到的粉碎后的生物质燃料进行分级，以筛选微粉生物质燃料；/n搬运气体供给部，其供给从所述旋转台侧朝向所述旋转式分级机的搬运气体；以及/n控制部，其对从所述搬运气体供给部供给的搬运气体供给量进行控制，/n所述控制部在被从所述旋转式分级机供给分级后的所述微粉生物质燃料的锅炉的运转范围内将所述搬运气体供给量控制为大致恒定。/n

【技术特征摘要】
20190213 JP 2019-0238501.一种固体燃料粉碎装置，其中，
所述固体燃料粉碎装置具备：
旋转台；
粉碎辊，在该粉碎辊与所述旋转台之间将生物质燃料粉碎；
旋转式分级机，其对由所述粉碎辊粉碎所述生物质燃料而得到的粉碎后的生物质燃料进行分级，以筛选微粉生物质燃料；
搬运气体供给部，其供给从所述旋转台侧朝向所述旋转式分级机的搬运气体；以及
控制部，其对从所述搬运气体供给部供给的搬运气体供给量进行控制，
所述控制部在被从所述旋转式分级机供给分级后的所述微粉生物质燃料的锅炉的运转范围内将所述搬运气体供给量控制为大致恒定。


2.根据权利要求1所述的固体燃料粉碎装置，其中，
所述控制部以使所述搬运气体供给量的增减量相对于所述锅炉的负载的增减量的比例为±10％以下的方式将所述搬运气体供给量控制为大致恒定。


3.根据权利要求1或2所述的固体燃料粉碎装置，其中，
由所述控制部控制的所述搬运气体供给量的目标值由所述锅炉的燃烧装置所需的所述微粉生物质燃料的粒径决定。


4.根据权利要求1或2所述的固体燃料粉碎装置，其中，
所述固体燃料粉碎装置除了具有粉碎所述生物质燃料以供给所述微粉生物质燃料的生物质燃料粉碎模式之外，还具有粉碎煤以供给微粉煤的煤粉碎模式，
所述控制部对用于所述生物质燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口聪太朗，泽昇吾，松本慎治，栗原诚矢，内田英睦，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP