JP4088615B2 - 微粉炭燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、微粉炭を燃焼させる石炭焚きボイラ等の微粉炭燃料の燃焼装置に適用され、火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置に関する。

火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された石炭焚きボイラ等の微粉炭燃料の燃焼装置においては、高い微粉度の微粉炭燃料を各バーナに供給するための種々の技術が提供されている。
かかる技術の１つである特許文献１（特開２００４−１２５３２７号公報）の技術においては、ミルからの微粉炭を一次的に貯蔵するホッパーと、該ホッパーから微粉炭を定量的に切り出す切り出しホッパーと、該切り出しホッパーと火炉のバーナとを接続する輸送配管に設けられた分級装置とをそなえて、微粉炭の搬送性を損なうことなく小粒径の微粉炭を安定してバーナに供給するように構成されている。

特開２００４−１２５３２７号公報

石炭焚きボイラ等の微粉炭燃料の燃焼装置において、未燃分を無くして燃焼効率を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した燃焼を行うには、火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置されているバーナから粗粒分が少なく高微粉度（２００♯パスの微粉（粒度７５μ以下の微粉）の占める割合が９５％以上）の微粉炭の燃焼を火炉全体で行い、火炉の全燃焼域において均一な燃焼を保持する必要がある。
かかる燃焼を実現するために、前記複数段のバーナに均一に前記のような高微粉度の微粉炭を供給するようにすると、各バーナに微粉炭を供給するためのミルの動力増加やミルの負荷増大に伴うローラの摩耗増大を招く。

また、前記のように高微粉度の微粉炭を供給しかつローラの摩耗を回避するためにミルの容量に余裕を持たせた設計を行うと、ミルが大型化して設備コストの増大を招く。
さらに、前記ミルの内部には分級装置を備えているが、ミル内部での微粉炭の流れの偏流や該分級装置に吹き込まれる微粉炭の粒子濃度が高いために分級精度の上昇が困難であり、このため各バーナに均一な粒度の微粉炭を供給し難い。

然るに、前記特許文献１（特開２００４−１２５３２７号公報）の技術にあっては、ミルから送り出された粉砕炭を、複数のホッパーを通してから圧縮空気によって分級器に供給し、該分級器で微粉と粗粉とに分級し、微粉を火炉へ供給するとともに粗粉をミルに戻して再粉砕するように構成されているにとどまり、微粉炭の粒度を火炉の全燃焼域において均一な燃焼を保持するように制御する手段については開示されていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置されたバーナへの微粉炭の粒度を、各段のバーナにおいて均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制し得る粒度に保持し、ミルの容量を適正容量にしてミルの装置コストを低減可能にした微粉炭燃料供給装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置において、前記ミルと前記各段のバーナとを接続し前記ミルからの前記粉砕炭を前記バーナに搬送する微粉炭供給管のうち、前記火炉の出口に近い下流側バーナに接続される微粉炭供給管に前記ミルからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置を設置し、該分級装置の微粉出口を前記下流側バーナに接続し、該分級装置の粗粉出口を前記下流側バーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続して、前記分級装置で分級された前記微粉を前記下流側バーナに供給するとともに、前記粗粉を前記上流側のバーナに供給するように構成したことを第１の要旨とする。
そして請求項１記載の発明は、前記第１の要旨に加えて、前記複数段のバーナ毎に設けられた前記ミルを同一容量に構成し、前記下流側バーナよりも燃焼ガス流動方向上流側に配置された中間段のバーナへは前記ミルから前記微粉炭供給管を介して直接粉砕炭を供給し、前記分級装置の粗粉出口を前記中間段のバーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続することにある。

火炉の燃焼ガス流動方向に複数段のバーナを設置した石炭焚きボイラ等の微粉炭燃料の燃焼装置においては、火炉の出口までの距離が大きい燃焼ガス流動方向上流側のバーナから火炉内に噴出される微粉炭燃料の燃焼時間が、火炉の出口までの距離が小さい燃焼ガス流動方向下流側のバーナからの微粉炭燃料の燃焼時間よりも長くなる。
このため、火炉の出口までの距離が小さく燃焼時間が短い前記下流側バーナからの微粉炭燃料の粒度を、前記のように未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した燃焼を行うに必要な高微粉度（２００♯パスの微粉（粒度７５μ以下の微粉）の占める割合が９５％以上）に保持すると、前記燃焼時間が前記下流側バーナからの微粉炭燃料よりも長くなる燃焼ガス流動方向上流側のバーナからの微粉炭燃料は、その粒度を前記下流側バーナからの微粉炭燃料の粒度よりも粗にしても、前記下流側バーナからの微粉炭燃料と同レベルの完全燃焼を行うことが可能となる。

本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、火炉の出口に近い下流側バーナに接続される微粉炭供給管に前記ミルからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置を設置し、該分級装置の微粉出口を火炉の出口までの距離が小さく燃焼時間が短い前記下流側バーナに接続して該下流側バーナからの微粉炭燃料の粒度を前記のような高微粉度に保持するとともに、該分級装置の粗粉出口を前記火炉の出口までの距離が大きく燃焼時間が長い燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続して該上流側バーナには前記下流側バーナへの微粉炭燃料よりも粒度が粗の微粉炭燃料を供給することにより、前記下流側バーナ及び上流側のバーナで、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことができる。

従ってかかる発明によれば、火炉の出口に近い下流側バーナに接続されるミルのみ前記高微粉度の微粉炭燃料粒度に対応した容量に設計すれば、上流側のバーナに接続されるミルは前記下流側バーナに接続されるミルよりも小容量の設計であっても、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した前記下流側バーナ側と同一レベルの燃焼を行うことがが可能となる。
これにより、前記下流側バーナに接続される微粉炭供給管に分級装置を設置して、該分級装置からの微粉を下流側バーナに供給し該分級装置からの粗粉を上流側バーナに供給するというきわめて簡単な構造かつ低コストの微粉炭燃料供給装置で以って、各段のバーナにおいて均一な燃焼を実現して、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘの発生を抑制し得る燃焼を行うことが可能となる。

また、請求項２記載の発明は、前記第１の要旨に加えて、前記分級装置の微粉出口と前記下流側バーナとを接続する前記微粉炭供給管に前記微粉を溜める捕集ビンを設置し、該捕集ビン内に溜められる微粉の量を検出する微粉量検出手段と、該微粉量検出手段からの前記微粉の量の検出値に基づき該分級装置を通った微粉量が一定の目標範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するコントローラとを備えてなることを特徴とする。
かかる発明において、前記微粉量検出手段は具体的には次の２つの手段による。
（１）前記微粉量検出手段は前記捕集ビン内における微粉のレベルを検出するレベル計からなり、前記コントローラは前記レベル計からのレベル検出値が目標レベル範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するように構成される。
（２）前記微粉量検出手段は前記捕集ビン内における微粉の重量を検出するロードセルからなり、前記コントローラは前記ロードセルからの微粉重量検出値が目標重量範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するように構成される。

かかる発明によれば、分級装置の微粉出口と下流側バーナとを接続する微粉炭供給管に微粉を溜める捕集ビンを設置して、該捕集ビン内に一時的に溜められる微粉の量を、レベル計による微粉のレベルあるいはロードセルによる微粉重量によって検出し、かかる微粉の量の検出値に基づき分級装置の回転数を下流側バーナへの微粉量が一定の目標範囲内になるように制御することにより、分級装置における分級精度を高精度に保持することが可能となり、各段のバーナに供給する微粉炭の粒度を、均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘの発生を抑制し得る粒度に保持することができる。

また、請求項５記載の発明は、前記第１の要旨に加えて、前記分級装置の微粉出口と前記下流側バーナとを接続する前記微粉炭供給管に前記微粉を溜める捕集ビンを設置し、該捕集ビンの前記微粉炭供給管への接続部に、空気流により該捕集ビン内の微粉を前記微粉炭供給管内に搬送する空気搬送装置を設けるとともに、該空気搬送装置への空気量を調整する空気量調整手段を設け、前記空気量調整手段により前記空気搬送装置の空気量を調整することにより、前記捕集ビンから微粉炭供給管に搬送される微粉の量を制御するように構成してなることを特徴とする。
かかる発明によれば、分級装置の微粉出口と下流側バーナとを接続する微粉炭供給管に微粉を溜める捕集ビンを設置して、該捕集ビン内の微粉を空気搬送装置により下流側バーナに供給し、空気量調整手段により該空気搬送装置の空気量を調整して捕集ビンから下流側バーナに供給される微粉量を制御することにより、下流側バーナへの微粉量を常時適正量に維持することができる。

また、参考技術は、火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置において、前記ミルを前記バーナと同数設けて各段のバーナに微粉炭供給管を介して接続するとともに、前記火炉における燃焼ガス流動方向上流側のバーナに接続されるミルを、その粒度が該上流側のバーナよりも前記火炉の出口に近い下流側のミルの粒度よりも大きくなるように構成した。
かかる参考技術において好ましくは、前記バーナと同数設けた複数のミルは、前記火炉の出口に近い下流側のミルが粒度の最も小さいミルに構成され、燃焼ガス流動方向上流側になるに従い粒度の大きいミルにより構成する。

かかる参考技術によれば、火炉の出口までの距離が大きく燃焼時間が長い燃焼ガス流動方向上流側のバーナに接続されるミルを、その粒度が火炉の出口までの距離が小さく燃焼時間が短い下流側バーナに接続されるミルよりも大きくなるように構成することにより、下流側のバーナに接続されるミルからの微粉炭燃料の粒度を高微粉度に保持するとともに、上流側バーナに接続されるミルからの微粉炭燃料の粒度を前記下流側バーナよりも粗とすることにより、前記下流側バーナ及び上流側のバーナで、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことができる。
これにより、前記上流側のバーナに接続されるミルの容量を下流側バーナに接続されるミルの容量よりも小さく設計しても、未燃分を無くしかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことが可能となり、ミルを小型化、低コスト化することができる。

本発明によれば、下流側バーナに接続される微粉炭供給管に高精度の分級装置を設置することにより、火炉の出口に近い下流側バーナに接続されるミルのみ高微粉度の微粉炭燃料粒度に対応した容量に設計すれば、上流側のバーナに接続されるミルは前記下流側バーナに接続されるミルよりも小容量の設計であっても、未燃分を無くしかつＮＯｘ発生量を低減した前記下流側バーナ側と同一レベルの燃焼を行うことが可能となる。
これにより、前記下流側バーナに接続される微粉炭供給管に分級装置を設置して、該分級装置からの微粉を下流側バーナに供給し該分級装置からの粗粉を上流側バーナに供給するというきわめて簡単な構造かつ低コストの微粉炭燃料供給装置で以って、各段のバーナにおいて均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘの発生を抑制し得る燃焼を行うことが可能となる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本発明の第１実施例に係る石炭焚きボイラにおける微粉炭燃料供給装置の系統図である。
図１において、１はボイラの火炉、１ａは該火炉１からの燃焼ガスの出口である火炉出口、２ａ、２ｂ、２ｃは前記火炉１内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナで、該火炉１の燃焼ガス流動方向（Ｙ矢方向）に複数段設置されている。前記火炉出口１ａに最も近いバーナ２ａが下流側バーナ、該下流側バーナ２ａよりも前記火炉出口１ａから最も離れたバーナ２ｃが上流側バーナ、２ｂが中流側バーナを構成する。５は前記各バーナ２ａ、２ｂ、２ｃの下流側にアディショナルエアを供給するためのアディショナルエアノズルである。

３ａ、３ｂ、３ｃは原料炭を粉砕して微粉炭（粉砕炭）を生成するミルで、３ａが下流側ミル、３ｃが上流側ミル、３ｂが中流側ミルを構成する。前記各ミルの詳細構造は後述する。４ａ、４ｂ、４ｃは前記下流側ミル３ａ、中流側ミル３ｂ、上流側ミル３ｃと前記下流側バーナ２ａ、中流側バーナ２ｂ、上流側バーナ２ｃとをそれぞれ接続する微粉炭供給管である。
１０は分級装置で、前記火炉出口１ａに最も近い位置に設けられた下流側バーナ２ａに接続される微粉炭供給管４ａに設置されて前記下流側ミル３ａからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級するものである。

前記分級装置１０の微粉出口は前記微粉炭供給管４ａに接続されて前記下流側バーナ２ａに該微粉炭供給管４ａを通して微粉を供給する。また、該分級装置１０の粗粉出口は、フィーダ１２及び粗粉管１１を介して前記上流側バーナ２ｃの微粉炭供給管４ｃに接続され、前記分級装置１０からの粗粉及び前記上流側ミル３ｃからの粉砕炭（微粉炭）を混合し微粉炭供給管４ｃを通して前記上流側バーナ２ｃに供給するようになっている。
また、前記中流側ミル３ｂからの粉砕炭（微粉炭）は微粉炭供給管４ｂを通して中流側バーナ２ｂに直接粉砕炭（微粉炭）を供給するようになっている。

図８は前記ミル３（下流側ミル３ａ、中流側ミル３ｂ、上流側ミル３ｃ）の詳細を示す断面図で、図８において、４１は台座、４０は本体ケース、３３はローラ軸の軸端部に固着されて軸心回りにモータ等により回転駆動され荷重装置３６により粉砕荷重が負荷されるローラ、３４は回転中心３２ａ回りにモータ等により回転駆動される粉砕テーブルであり、原料炭（被粉砕物）は供給管３２を通って前記粉砕テーブル３４上の受け面３４ａに落下し、ローラ３３の粉砕面と粉砕テーブル３４の受け面３４ａとの間に噛み込まれる。
そして、該原料炭は、荷重装置３６により粉砕荷重を負荷されながら回転している前記ローラ３３によって、回転中心３２ａ回りに回転している粉砕テーブル３４の受け面３４ａに押圧され、微粉状に粉砕される。３５は偏流板である。

このようにして粉砕された微粒分は熱風供給口３８からの熱風によって乾燥されながら上方の分級装置３１に搬送される。粗粒分は本体ケース４０の内壁まで飛ばされて該内壁に沿って落下し、粉砕テーブル３４の受け面３４ａに戻される。
該分級装置３１においては、駆動モータ３９により回転駆動される回転羽根３１ａによって前記粉砕炭を微粉と粗粉とに分級し、粗粉は粉砕テーブル３４の受け面３４ａに落下させ、微粉は微粉出口管３７を通して前記微粉炭供給管４（４ａ、４ｂ、４ｃ）に送り込まれる。３１ｂは該分級装置３１の整流コーンである。

図２は、図１における分級装置１０の概略断面図である。
図２において、１９は本体ケース、１４は整流コーン、１３は前記ミル３（下流側ミル３ａ、中流側ミル３ｂ、上流側ミル３ｃ）の微粉出口管３７からの粉砕炭（前記ミル３からの微粉分）を導入するための粉砕炭入口管、１６は微粉出口管、１１は粗粉管である。
１５は分級機駆動モータ２５によりＮ矢印のように回転駆動される回転軸１８に固定されて回転する回転羽根であり、該回転羽根１５により前記粉砕炭入口管１３から導入される粉砕炭を微粉と粗粉とに分級する。
該回転羽根１５の回転によって分級された微粉は微粉出口１６を通って微粉炭供給管４ａに送り込まれ、該微粉炭供給管４ａを通って前記下流側バーナ２ａの供給される。一方、該回転羽根１５の回転によって分級された粗粉は粗粉管１１及びフィーダ１２を通って
前記上流側バーナ２ｃの微粉炭供給管４ｃに送り込まれ、前記上流側ミル３ｃからの粉砕炭（微粉炭）とを混合され、微粉炭供給管４ｃを通して前記上流側バーナ２ｃに供給される。

かかる第１実施例によれば、火炉出口１ａに近い下流側バーナ２ａに接続される微粉炭供給管４ａにミル３ａからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置１０を設置し、該分級装置１０の微粉出口１６を火炉出口１ａまでの距離が小さく燃焼時間が短い下流側バーナ２ａに接続して、該下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料の粒度を高微粉度（２００♯パスの微粉（粒度７５μ以下の微粉）の占める割合が９５％以上）に保持するとともに、該分級装置１０の粗粉出口（粗粉管１１）を前記火炉出口１ａまでの距離が大きく燃焼時間が長い燃焼ガス流動方向の上流側バーナ２ｃへの微粉炭供給管４ｃに接続して、該上流側バーナ２ｃには前記下流側バーナ２ａへの微粉炭燃料よりも粒度が粗の微粉炭燃料を供給することにより、前記下流側バーナ２ａ及び上流側バーナ２ｃで、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことができる。

即ち、火炉１の燃焼ガス流動方向に複数段のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃを設置した石炭焚きボイラ等の微粉炭燃料の燃焼装置においては、火炉出口１ａまでの距離が大きい燃焼ガス流動方向上流側バーナ２ｃから火炉１内に噴出される微粉炭燃料の燃焼時間が、火炉出口１ａまでの距離が小さい燃焼ガス流動方向の下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料の燃焼時間よりも長くなる。
このため、火炉出口１ａまでの距離が小さく燃焼時間が短い下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料の粒度を、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した燃焼を行うに必要な高微粉度に保持すると、前記燃焼時間が前記下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料よりも長くなる燃焼ガス流動方向の上流側バーナ２ｃからの微粉炭燃料は、その粒度を前記下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料の粒度よりも粗にしても、前記下流側バーナ２ａからの微粉炭燃料と同レベルの完全燃焼を行うことが可能となる。

従ってかかる実施例によれば、火炉出口１ａに近い下流側バーナ２ａに接続されるミル３ａのみ前記高微粉度の微粉炭燃料粒度に対応した容量に設計すれば、上流側バーナ２ｃに接続されるミル３ｃは前記下流側バーナ２ａに接続されるミル３ｃよりも小容量の設計であっても、未燃分を無くしかつＮＯｘ発生量を低減した前記下流側バーナ側と同一レベルの燃焼を行うことが可能となる。
これにより、前記下流側バーナ２ａに接続される微粉炭供給管４ａに分級装置１０を設置して、該分級装置１０からの微粉を下流側バーナ２ａに供給し該分級装置１０からの粗粉を上流側バーナ２ｃに供給するという、きわめて簡単な構造かつ低コストの微粉炭燃料供給装置で以って、各段のバーナにおいて均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制し得る燃焼を行うことが可能となる。

図３は本発明の第２実施例を示す図１対応図である。
この実施例においては、ミル３ａ、３ｂ、３ｃをバーナ２ａ、２ｂ、２ｃと同数設けて、各段のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃに微粉炭供給管４ａ、４ｂ、４ｃを介して接続するとともに、前記火炉１における燃焼ガス流動方向の上流側バーナ２ｃに接続される上流側ミル３ｃを、その粒度が該上流側バーナ２ｃよりも前記火炉出口１ａに近い下流側バーナ２ａに接続される下流側ミル３ａの粒度よりも大きく構成し、さらに前記下流側バーナ２ａと上流側バーナ２ｃとの間に位置する中流側バーナ２ｂに接続される中流側ミル３ｂ粒度を前記下流側ミル３ａと上流側ミル３ｃとの中間粒度に構成している。
即ちかかる実施例においては、前記バーナ２と同数設けた複数のミル３は、前記火炉出口１ａに近い下流側ミル３ａが粒度の最も小さいミルに構成され、燃焼ガス流動方向上流側になるに従い粒度の大きいミル３により構成する。

かかる第２実施例によれば、火炉出口１ａまでの距離が大きく燃焼時間が長い燃焼ガス流動方向の上流側バーナ２ｃに接続される上流側ミル３ｃを、その粒度が火炉出口１ａまでの距離が小さく燃焼時間が短い下流側バーナ２ａに接続される下流側ミル３ａよりも大きくなるように構成することにより、下流側バーナ２ａに接続されるミルからの微粉炭燃料の粒度を高微粉度に保持するとともに、上流側バーナ２ｃに接続される上流側ミル３ｃからの微粉炭燃料の粒度を前記下流側バーナ２ａよりも粗とすることにより、前記下流側バーナ２ａ及び上流側バーナ２ｃで、未燃分を無くして着火性を向上しかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことが可能となる。

これにより、前記上流側バーナ２ｃに接続される上流側ミル３ｃの容量及び前記中流側バーナ２ｂに接続される中流側ミル３ｂの容量を、下流側バーナ２ａに接続される下流側ミル３ａの容量よりも小さく設計しても、未燃分を無くしかつＮＯｘ発生量を低減した同一レベルの燃焼を行うことが可能となり、ミル３ａ、３ｂ、３ｃを小型化、低コスト化することができる。
その他の構成は前記第１実施例（図１）と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。

図４は本発明の第３実施例を示す図１対応図である。
この実施例においては、前記分級装置１０の微粉出口１６（図２参照）と前記下流側バーナ２ａとを接続する微粉炭供給管４ａに前記微粉を溜める捕集ビン２０を設置している。２７は該捕集ビン２０の出口を開閉するフィーダである。
２３は該捕集ビン２０内に溜められる微粉２２のレベルを検出するレベル計、２１前記捕集ビン内における微粉の重量を検出するロードセル、２４は前記分級装置１０における分級機駆動モータ２５の回転数を制御するモータコントローラであり、前記レベル計２３からの微粉レベル検出値及び前記ロードセル２１からの微粉重量検出値は前記モータコントローラ２４に入力される。

図５は、かかる第３実施例における制御ブロック図である。
図５において、前記レベル計２３からの微粉レベル検出値及び前記ロードセル２１からの微粉重量検出値はモータコントローラ２４のモータ回転数算出部２４２に入力される。２４１はレベル設定部で、図６（Ａ）のように、微粉レベルの上昇に従いモータ回転数（分級機駆動モータ２５の回転数）を低下するように設定されている。２４３は重量設定部で、図６（Ｂ）のように、ロードセル出力の増加（微粉重量の増加）に従いモータ回転数（分級機駆動モータ２５の回転数）を低下するように設定されている。

前記モータ回転数算出部２４２においては、前記微粉レベル検出値と前記レベル設定部２４１に設定された微粉レベル設定値とを比較して、微粉レベル検出値が微粉レベル設定値になるようなモータ回転数（モータ回転数の補正値）を算出する。
また、前記モータ回転数算出部２４２においては、前記微粉重量検出値（ロードセル出力）と前記重量設定部２４３に設定された微粉重量設定値とを比較して、微粉重量検出値が微粉重量設定値になるようなモータ回転数（モータ回転数の補正値）を算出する。
２４４はモータ制御装置で、前記微粉レベルによるモータ回転数の補正値あるいは微粉重量によるモータ回転数の補正値のいずれか一方または双方によるモータ回転数の補正値で以って分級機駆動モータ２５の回転数を制御する。
これにより、前記レベル検出値がレベル設定部２４１に設定された目標レベル範囲内になるように、あるいは前微粉重量検出値が重量設定部２４３に設定された目標重量範囲内になるように、前記分級装置の回転数を制御することができる。

かかる第３実施例によれば、分級装置１０の微粉出口と下流側バーナ２ａとを接続する微粉炭供給管４ａに微粉を溜める捕集ビン２０を設置して、該捕集ビン２０内に一時的に溜められる微粉２２の量を、レベル計２３による微粉のレベルあるいはロードセル２１による微粉重量によって検出し、かかる微粉の量の検出値に基づき分級装置１０の回転数を下流側バーナ２ａへの微粉量が一定の目標範囲内になるように制御することにより、分級装置１０における分級精度を高精度に保持すること可能となる。
これにより、各段のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃに供給する微粉炭の粒度を、均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘの発生を抑制し得る粒度に保持することができる。
その他の構成は前記第１実施例（図１）と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。

図７は本発明の第４実施例を示す図１対応図である。
この実施例においては、前記分級装置１０の微粉出口１６（図２参照）と前記下流側バーナ２ａとを接続する前記微粉炭供給管４ａに前記微粉を溜める捕集ビン２０を設置し、該捕集ビン２０のフィーダ４０出口の前記微粉炭供給管４ａへの接続部に、空気圧縮機４３から空気管４４を通して供給される空気流のエジェクタ作用により該捕集ビン２０内の微粉を前記微粉炭供給管４ａ内に搬送する空気搬送装置４１を設けるとともに、該空気搬送装置４１への空気量を調整する空気制御弁４２を設けている。
そして、前記空気制御弁４２によって前記空気搬送装置４１の空気量を調整することにより前記捕集ビン２０からフィーダ４０を介して微粉炭供給管４ａに搬送される微粉の量を制御する。

かかる第４実施例によれば、分級装置１０の微粉出口１６（図２参照）と下流側バーナ２ａとを接続する微粉炭供給管４ａに微粉を溜める捕集ビン２０を設置して、該捕集ビン２０内の微粉２２を空気搬送装置４１のエジェクタ作用により下流側バーナ２ａに供給するとともに、空気制御弁４２により該空気搬送装置４１の空気量を調整して捕集ビン２０から下流側バーナ２ａに供給される微粉量を制御することにより、該下流側バーナ２ａへの微粉量を常時適正量に維持することができる。

本発明によれば、火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置されたバーナへの微粉炭の粒度を、各段のバーナにおいて均一な燃焼を実現して未燃分及びＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制し得る粒度に保持することが可能となって、ミルの容量を適正容量にしてミルの装置コストを低減可能にした微粉炭燃料供給装置を提供できる。

本発明の第１実施例に係る石炭焚きボイラにおける微粉炭燃料供給装置の系統図である。 前記第１実施例における分級装置の概略断面図である。 本発明の第２実施例を示す図１対応図である。 本発明の第３実施例を示す図１対応図である。 前記第３実施例における制御ブロック図である。 （Ａ）（Ｂ）は前記第３実施例における分級装置の特性線図である。 本発明の第４実施例を示す図１対応図である。 前記各実施例におけるミルの断面図である。

符号の説明

１ 火炉
１ａ 火炉出口
２ａ 下流側バーナ
２ｂ 中流側バーナ
２ｃ 上流側バーナ
３ａ 下流側ミル
３ｂ 中流側ミル
３ｃ 上流側ミル
４ａ、４ｂ、４ｃ 微粉炭供給管
５ アディショナルエアノズル
１０ 分級装置
１１ 粗粉管
１３ 粉砕炭入口管
１５ 回転羽根
１６ 微粉出口
２０ 捕集ビン
２１ ロードセル
２３ レベル計
２４ モータコントローラ
３１ 分級装置（ミル）
４１ 空気搬送装置
４２ 空気制御弁

Claims (5)

1. 火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置において、前記ミルと前記各段のバーナとを接続し前記ミルからの前記粉砕炭を前記バーナに搬送する微粉炭供給管のうち、前記火炉の出口に近い下流側バーナに接続される微粉炭供給管に、前記ミルからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置を設置し、該分級装置の微粉出口を前記下流側バーナに接続し、該分級装置の粗粉出口を前記下流側バーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続して、前記分級装置で分級された前記微粉を前記下流側バーナに供給するとともに、前記粗粉を前記上流側バーナに供給するように構成し、
   更に、前記複数段のバーナ毎に設けられた前記ミルを同一容量に構成し、前記下流側バーナよりも燃焼ガス流動方向上流側に配置された中間段のバーナへは前記ミルから前記微粉炭供給管を介して直接粉砕炭を供給し、前記分級装置の粗粉出口を前記中間段のバーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続してなることを特徴とする微粉炭燃料供給装置。
2. 火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置において、前記ミルと前記各段のバーナとを接続し前記ミルからの前記粉砕炭を前記バーナに搬送する微粉炭供給管のうち、前記火炉の出口に近い下流側バーナに接続される微粉炭供給管に、前記ミルからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置を設置し、該分級装置の微粉出口を前記下流側バーナに接続し、該分級装置の粗粉出口を前記下流側バーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続して、前記分級装置で分級された前記微粉を前記下流側バーナに供給するとともに、前記粗粉を前記上流側バーナに供給するように構成し、
   更に、前記分級装置の微粉出口と前記下流側バーナとを接続する前記微粉炭供給管に前記微粉を溜める捕集ビンを設置し、該捕集ビン内に溜められる微粉の量を検出する微粉量検出手段と、該微粉量検出手段からの前記微粉の量の検出値に基づき該分級装置を通った微粉量が一定の目標範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するコントローラとを備えてなることを特徴とする微粉炭燃料供給装置。
3. 前記微粉量検出手段は前記捕集ビン内における微粉のレベルを検出するレベル計からなり、前記コントローラは前記レベル計からのレベル検出値が目標レベル範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載の微粉炭燃料供給装置。
4. 前記微粉量検出手段は前記捕集ビン内における微粉の重量を検出するロードセルからなり、前記コントローラは前記ロードセルからの微粉重量検出値が目標重量範囲内になるように前記分級装置の回転数を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載の微粉炭燃料供給装置。
5. 火炉内に微粉炭燃料を噴出して燃焼せしめるバーナを該火炉の燃焼ガス流動方向に複数段設置し、原料炭をミルにより粉砕した粉砕炭を前記バーナに送り込むように構成された微粉炭燃料供給装置において、前記ミルと前記各段のバーナとを接続し前記ミルからの前記粉砕炭を前記バーナに搬送する微粉炭供給管のうち、前記火炉の出口に近い下流側バーナに接続される微粉炭供給管に、前記ミルからの粉砕炭を粒度の粗い粗粉と粒度の小さい微粉とに分級する分級装置を設置し、該分級装置の微粉出口を前記下流側バーナに接続し、該分級装置の粗粉出口を前記下流側バーナよりも前記燃焼ガス流動方向上流側のバーナへの微粉炭供給管に接続して、前記分級装置で分級された前記微粉を前記下流側バーナに供給するとともに、前記粗粉を前記上流側バーナに供給するように構成し、
   更に、前記分級装置の微粉出口と前記下流側バーナとを接続する前記微粉炭供給管に前記微粉を溜める捕集ビンを設置し、該捕集ビンの前記微粉炭供給管への接続部に、空気流により該捕集ビン内の微粉を前記微粉炭供給管内に搬送する空気搬送装置を設けるとともに、該空気搬送装置への空気量を調整する空気量調整手段を設け、前記空気量調整手段により前記空気搬送装置の空気量を調整することにより前記捕集ビンから微粉炭供給管に搬送される微粉の量を制御するように構成してなることを特徴とする微粉炭燃料供給装置。

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