[发明专利]生物质粉碎装置及生物质与煤混烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及将生物质固态物粉碎而进行微粉化的生物质粉碎装置及生物质与煤混烧系统。

背景技术

近年来，从地球温室化的观点出发，不断推进CO₂排出的削减。尤其是在发电用锅炉等燃烧设备中，多使用煤、重油等化石燃料作为燃料，但该化石燃料由于CO₂排出的问题而成为地球温室化的原因，从地球环境保护的见解出发而其使用不断受到限制。而且从化石燃料的枯竭化的观点出发，也要求将其取代的能量资源的开发、实用化。因此，作为化石燃料的代替而实现使用了生物质的燃料的利用的促进。生物质是光合成所产生的有机物，存在木质类、草木类、农作物类、厨余类等生物质。通过对该生物质进行燃料化处理，能够有效地利用生物质作为能量源或工业原料。

从作为可再生能量的生物质的高效率利用的观点出发，而进行使用生物质作为燃料的情况。作为燃料而使用的方法之一包括将生物质固态物粉碎而进行微粉化，并向微粉烧煤锅炉供给而作为燃料使用。已知有将煤和生物质分别单独粉碎的单独粉碎方式、在将煤与生物质混合之后进行粉碎的混合粉碎方式。无论是哪一方式，都需要用于将生物质固态物粉碎的生物质粉碎装置，但要使用在以往的烧煤锅炉中使用的现有粉碎机时，由于现有粉碎机的能力制约，相对于煤的混烧率最大也仅停留在3cal%左右。

以往为了将生物质粉碎成烧煤锅炉用的粒径，而沿用了煤粉碎机，例如将生物质原料向粉碎装置内的粉碎工作台投入，利用与粉碎工作台连动而旋转的粉碎辊进行粉碎、干燥，并进行分类。然后，将微粉碎后的生物质向燃烧器侧进行气流搬运（参照专利文献1、专利文献2）。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2004-347241号公报

【专利文献2】日本特开2009-291692号公报

发明内容

然而，使用现有技术的煤粉碎装置将木质系生物质原料粉碎时，存在以下的问题。

1）木质系生物质原料与煤不同而具有压缩性，因此在由粉碎辊和粉碎工作台啮入而进行粉碎时，对于生物质原料未充分地传递压力而存在难以粉碎的问题。

另外，生物质原料由于其水分含有量高且为纤维质，因此在由粉碎辊和粉碎工作台夹持、压扁时，被粉碎的生物质粉体（微粉）相互缠绕，具有难以分离的性质。

因此，即使利用现有技术的煤粉碎装置进行粉碎，粉碎后的生物质粉体的粗粒与微粉也会聚集成块，难以移动，其结果是会发生过粉碎，相对于煤粉碎的情况，存在生物质原料的粉碎处理量大幅下降而粉碎装置的消耗动力增加的问题。

此外，即使在与煤混合粉碎的情况下，通常以5~10%将混合粉碎率提升至木质系生物质原料的混合限度时，微粉粒度下降，存在燃烧器的燃烧效率恶化的问题。

另外，由于粉碎装置的动力增加，因此需要降低粉碎装置的容量而进行运转。

2）另外，为了使木质系生物质原料在以往类型烧煤锅炉中漂浮燃烧，而需要将平均粒径粉碎成0.5mm~1mm左右，但例如利用捶击式粉碎机或切割式粉碎机大量粉碎成该尺寸的话，存在效率差的问题。

3）此外，未充分粉碎的木质系生物质粉体（粗粒）的形状为不定形，相互容易缠绕，因此即使从粉碎辊外周部排出且借助设置在粉碎工作台周边的喷出空气流而上升，粗粒与微粉的分离也不容易，存在过粉碎成燃尽所需的粒径以上的比率增加、粉碎效力增加的问题。

因此，迫切希望出现与仅沿用以往的煤粉碎装置的粉碎装置不同，能够有效且稳定地粉碎木质系生物质原料的生物质粉碎装置。

本发明鉴于上述问题，其课题在于提供一种能够有效且稳定地粉碎生物质原料的生物质粉碎装置及生物质与煤混烧系统。

用于解决上述的课题的本发明的第一发明的生物质粉碎装置的特征在于，具备：粉碎装置主体，其具有从垂直轴方向上方供给生物质原料的原料供给管；粉碎工作台，其具有载置所供给的生物质原料的工作台内衬；驱动部，其驱动该粉碎工作台旋转；粉碎辊，其与所述粉碎工作台的旋转连动地动作，利用按压力将所述生物质原料粉碎；鼓风单元，其从所述粉碎工作台的外周侧下方朝向上方形成上升流，喷出对粉碎后的生物质粉体进行气流搬运的搬运气体；及分类器，其设置在粉碎装置主体的顶部侧，对伴随着所述搬运气体的生物质微粒进行分类，并且，在所述粉碎工作台的工作台内衬的表面上形成有多个从所述工作台内衬的表面的内周部朝向外缘侧的放射状的工作台槽，并且该槽的前端到达工作台内衬中央部附近。

第二发明的生物质粉碎装置以第一发明为基础，其特征在于，所述工作台槽的前端侧朝向粉碎工作台的旋转方向倾斜。