[发明专利]生物质粉碎装置及生物质/煤混烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将生物质固体物粉碎并微粉化的生物质粉碎装置及生物质/煤混烧系统。

背景技术

近年来，从地球暖化的观点出发，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，多使用煤或重油等化石燃料作为燃料，但是从CO₂排出的问题出发，该化石燃料成为地球暖化的原因，从地球环境保全的观点出发，该化石燃料的使用不断受到限制。而且，从化石燃料的枯竭化的观点出发，要求进行取代该化石燃料的能量资源的开发、实用化。因此，作为化石燃料的代替，实现使用了生物质的燃料的促进利用。生物质是由光合作用产生的有机物，有木质类、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，能够有效利用生物质作为能源或工业原料。

从作为可再生能量的生物质的高效率利用的观点出发，进行将生物质作为燃料使用。在作为燃料使用的一个方法中，将生物质固体物粉碎并微粉化，向烧煤粉锅炉供给而作为燃料使用。这已知有将煤和生物质分别单独粉碎的单独粉碎方式、将煤和生物质混合后进行粉碎的混合粉碎方式。无论是哪个方式，都需要用于对生物质固体物进行粉碎的生物质粉碎装置，但是在使用以往的烧煤锅炉中使用的已设粉碎机时，由于已设粉碎机的能力限制，相对于两者的混烧率最大也停留在10cal%左右。

以往为了将生物质粉碎成烧煤锅炉用的粒径，使用沿用了煤粉碎机的技术，例如将生物质原料投入粉碎装置内的粉碎台，通过与粉碎台连动而旋转的粉碎辊进行粉碎/干燥、分级。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）。

这种情况下，煤使用立式辊粉碎机进行粉碎，但由于生物质固体物具有伸缩性，因此与煤相比，粉碎性差，在该煤用的立式辊粉碎机中，难以粉碎至规定的大小。因此，以往，使用锤片式粉碎机或切割式粉碎机等粉碎机对生物质固体物进行粉碎。然而，在使用了锤片式粉碎机或切割式粉碎机等的生物质固体物的粉碎方法中，需要巨大的动力，不仅粉碎效率恶化，而且寿命短，在短期间内需要维护，难以连续运转。

需要说明的是，作为使用了立式粉碎机的生物质粉碎装置，提出了下述专利文献等。例如，专利文献2记载的生物质粉碎装置通过与台的旋转连动而动作的辊对供给到旋转驱动的粉碎台上的生物质固体物进行按压而将生物质固体物粉碎，利用来自下部的上吹气流，将生物质粉碎物向上方搬运并分级成粗粉和微粉。另外，专利文献3记载的生物质粉碎装置基于辊与台的距离，以成为促进生物质的片彼此的相互磨碎的一定范围内的方式控制辊的按压力或台的转速。

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

专利文献3：日本特开2008-043926号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，使用现有技术的煤粉碎装置对木质系生物质原料进行粉碎时，存在以下的问题。

1）生物质原料与煤相比，比重轻，粉碎形状多样，因此存在无法充分进行以基于风量调整的产品粒径控制为主，使用例如旋转式分级器等机械式分级器的分级这样的问题。

另外，生物质原料为纤维质且柔软，与煤相比，为难粉碎性燃料，因此在生物质粉碎时，粉碎容量下降。因此，在沿用粉碎煤的立式辊粉碎机对生物质原料进行粉碎时，A（空气）/C（煤）比成为7以上（实际上为7～13），在向锅炉设备供给的前段侧，存在需要使用例如袋滤器或旋风分离器等的库系统对空气进行分离的设备这样的问题。其结果是，有时会发生库系统的例如闭塞或起火等的麻烦。

因此，迫切希望出现一种与仅沿用以往的煤粉碎装置的粉碎装置不同，能够有效地将粉碎后的生物质粉体向外部排出的生物质粉碎装置。

本发明鉴于上述问题，以提供一种能够有效地将粉碎后的生物质粉体向外部排出的生物质粉碎装置及生物质/煤混烧系统为第一课题。

另外，除了1）的问题之外，还在使用现有技术的煤粉碎装置对木质系生物质原料进行粉碎时，存在以下的问题。

2）木质系生物质原料与煤不同，具有压缩性，因此在被粉碎辊和粉碎台啮入而粉碎时，存在对于生物质原料无法充分地传递压力而难以粉碎的问题。

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台夹持并压碎时，粉碎后的生物质粉体（微粉）相互缠绕，存在难以分离的性质。