[发明专利]固体燃料粉碎装置及方法、具备其的发电设备

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明人等发现，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。