竪型ミル
【課題】粉塵を発生させずに、石炭を微細に粉砕して効率の良い選炭を行い得る竪型ミルを提供する。
【解決手段】分級室１４の下部に設けられた粉砕テーブル５と、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラ９と、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器１９と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管２２と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置２５とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離する。
【解決手段】分級室１４の下部に設けられた粉砕テーブル５と、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラ９と、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器１９と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管２２と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置２５とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚きボイラへ供給する石炭を粉砕する竪型ミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ミルにより粉砕して微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。
【０００３】
燃料とされる石炭には、灰分、硫黄分、重金属元素等の不燃物質、不純物（以下不純物と称す）が含まれており、これら不純物は大気汚染等の原因となり、環境負担を軽減する為に除去する必要がある。
【０００４】
従来、不純物を含む石炭を燃料とした場合、環境汚染を防止する為、石炭焚きボイラを有する発電設備等では、排ガス処理装置として脱硝装置、集塵装置、脱硫装置等が設けられている。
【０００５】
石炭の不純物を、燃焼前に除去すれば、ボイラ排ガス処理装置に於ける不純物処理量が少なくなるという利点があり、石炭と不純物とを分離する選炭は有効な手段である。又、選炭により、低品位石炭の有効利用が図れる為、不純物の除去は重要な課題となる。
【０００６】
燃焼前に事前に不純物を石炭から除去する方法として、例えば、石炭を数センチの塊に粉砕して、比重の異なる液に浸すことにより分離する比重分離法（浮遊選鉱法）により不純物と石炭とを分離（選炭）している。
【０００７】
不純物は石炭中に細かく分散して存在する為、選炭に際し、できるだけ細かく粉砕することが選炭効率の向上に寄与する。
【０００８】
ところが、浮遊選鉱法により選炭を行う場合は、多量の水を使用することから、排水の問題や水が充分得られない場所での水の確保が問題となる。
【０００９】
又、上記の様に、選炭効率を向上させるにはできるだけ細かく粉砕することが好ましいが、粉砕に要されるエネルギコストが増大する。更に、微細に粉砕すると、粉塵の処理の為の設備が必要となり、設備コストが上昇する。
【００１０】
従って、実用的な砕粉の粒度は数センチとなるが、選炭効率は限られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６１−２１２３４０号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、水を必要とせず、更に粉塵を発生させずに、石炭を微細に粉砕して効率の良い選炭を行い得る竪型ミルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離する竪型ミルに係るものである。
【００１４】
又本発明は、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する竪型ミルに係るものである。
【００１５】
又本発明は、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する竪型ミルに係るものである。
【００１６】
又本発明は、前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成された竪型ミルに係るものである。
【００１７】
又本発明は、前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させた竪型ミルに係るものである。
【００１８】
又本発明は、前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成された竪型ミルに係るものである。
【００１９】
又本発明は、前記回転ローラは回転軸に所定間隔で軸着された複数の円板状の磁石で構成された竪型ミルに係るものである。
【００２０】
又本発明は、前記回転ローラは、円筒形状であり、外周面が磁石となっている竪型ミルに係るものである。
【００２１】
又本発明は、前記回転ローラは、円周方向に複数等分された電磁石を有し、該電磁石は独立して励磁、非励磁可能であり、前記混合流から外れた位置で順次非励磁とされる様構成された竪型ミルに係るものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離するので、不純物分離装置としては石炭を粉砕する機能、動力は不要であり、ランニングコストが低減すると共に竪型ミルにより充分粒径が小さく粉砕されるので、不純物の分離は効果的に行われる。更に、石炭を燃焼する前に不純物を分離除去するので、排ガス処理装置である脱硝装置、集塵装置、脱硫装置等が必要なくなり、設備コストが低減する。
【００２３】
又本発明によれば、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離するので、微粉炭より軽い不純物を効率よく分離できる。
【００２４】
又本発明によれば、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離するので、微粉炭より重い不純物を効率よく分離できる。
【００２５】
又本発明によれば、前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成されたので、微粉炭より軽い不純物と重い不純物とを効率よく分離できる。
【００２６】
又本発明によれば、前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させたので、第１磁石及び第２磁石の磁力を効果的に不純物に作用させることができ、不純物の分離効率を向上させ、選炭効率の向上を図ることができる。
【００２７】
又本発明によれば、前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成されたので、分級室内での不純物の分離と分級室から送出された微粉炭を含む混合流中の不純物の分離が行え、不純物の分離効率を一層向上させ、選炭効率の向上を図ることができる等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係る竪型ミルの概略図である。
【図２】第１不純物分離装置の第１の実施の形態の正面図である。
【図３】第１不純物分離装置の第１の実施の形態の側面図である。
【図４】第１不純物分離装置の第２の実施の形態の正面図である。
【図５】第１不純物分離装置の第２の実施の形態の側面図である。
【図６】第１不純物分離装置の第３の実施の形態の正面図である。
【図７】第１不純物分離装置の第３の実施の形態の側面図である。
【図８】第２不純物分離装置の概略図である。
【図９】他の第２不純物分離装置の概略図である。
【図１０】他の第２不純物分離装置の概略図である。
【図１１】石炭に含まれる灰分の含有率、灰分の組成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００３０】
図１は、本発明が実施される竪型ミル１の一例を示している。
【００３１】
基台２に立設されたケーシング３によって密閉された空間が形成され、該空間の下部にテーブル駆動装置４を介して粉砕テーブル５が設置され、該粉砕テーブル５は前記テーブル駆動装置４によって定速で回転される。前記粉砕テーブル５の上面には断面が円弧状である凹溝６を有するテーブルセグメント７が設けられている。
【００３２】
前記粉砕テーブル５の回転中心から放射状に所要数組、例えば３組の加圧ローラユニット８が設けられている。該加圧ローラユニット８は、加圧ローラ９を有し、水平支持軸１１を中心に傾動自在となっている。又、前記ケーシング３の下部には、放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１２が設けられている。該ローラ加圧装置１２は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１０を具備し、該油圧シリンダ１０によって前記加圧ローラ９を前記凹溝６に押圧する様になっている。
【００３３】
前記粉砕テーブル５の下方には１次空気室１３が形成され、前記ケーシング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１４となっている。
【００３４】
前記ケーシング３の下部には１次空気供給口１５が取付けられ、該１次空気供給口１５は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室１３に連通している。前記粉砕テーブル５の周囲にはノズルリング２０が設けられ、該ノズルリング２０には１次空気の吹出し口１６が全周に亘って設けられている。
【００３５】
前記ケーシング３の上側には石炭給排部１７が設けられており、該石炭給排部１７の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート１８が設けられ、該シュート１８は前記ケーシング３の内部に延出している。前記シュート１８には石炭２３が供給され、供給された石炭２３は前記粉砕テーブル５上に落下する様になっている。
【００３６】
前記シュート１８の中途部に分級器１９が回転自在に設けられ、該分級器１９は円周方向に所要ピッチで配設された短冊状のブレード２１を有し、前記分級器１９は回転駆動部（図示せず）によって回転される様になっている。
【００３７】
前記石炭給排部１７には微粉炭送給管２２が接続される。該微粉炭送給管２２はボイラのバーナ（図示せず）に接続され、粉砕された微粉炭をバーナに送給する。前記微粉炭送給管２２には第２不純物分離装置２５が設けられている。
【００３８】
前記ケーシング３の下部、前記吹出し口１６の上方に、第１不純物分離装置２４が設けられる。該第１不純物分離装置２４は、前記ローラ加圧装置１２，１２の間に、該ローラ加圧装置１２、前記加圧ローラ９と干渉しない様に設けられている。
【００３９】
先ず、前記第１不純物分離装置２４について説明する。
【００４０】
図２、図３は、前記第１不純物分離装置２４の第１の実施の形態を示している。
【００４１】
前記ケーシング３の下部に半円筒状に膨出する分離部ケース２６を設け、該分離部ケース２６に回転ローラ２７を水平な回転軸２８を介して回転自在に設ける。
【００４２】
又前記分離部ケース２６の側面には分離部モータ２９を設け、該分離部モータ２９の出力軸と前記回転軸２８とを連結し、前記分離部モータ２９によって前記回転ローラ２７を図２中、時計方向に所定の速度で回転可能とする。
【００４３】
該回転ローラ２７は、複数の吸着円板３１が所定の間隔で前記回転軸２８に軸着されたものであり、前記各吸着円板３１は永久磁石となっており、該各吸着円板３１，３１の対向面は磁極が異なる様に配置されている。
【００４４】
前記分離部ケース２６の下部には、不純物分離ダクト３２が連設され、該不純物分離ダクト３２の下端には前記分級室１４の気密を維持して不純物の排出が可能な不純物排出弁、例えばロータリゲート３３が設けられる。
【００４５】
前記不純物分離ダクト３２の内面には、不純物掻取り板３４が固着されており、該不純物掻取り板３４は先端部が櫛歯状となっており、前記各吸着円板３１，３１間に挿入され、該吸着円板３１の両面に摺接する様になっている。
【００４６】
竪型ミル１の作用について説明する。
【００４７】
前記粉砕テーブル５が回転され、前記１次空気供給口１５より１次空気が導入された状態で、前記シュート１８より塊状の石炭２３が投入される。塊状の石炭２３は前記シュート１８の下端より前記粉砕テーブル５の中心に流落し、該粉砕テーブル５上に供給される。
【００４８】
該粉砕テーブル５上の石炭２３は、遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ９に噛込まれ粉砕され粉状となり、更に遠心力により外周に移動する。前記粉砕テーブル５から溢れた微粉炭は、前記吹出し口１６を吹上がる１次空気に乗って上昇する。
【００４９】
微粉炭を含む１次空気（微粉炭混合流と称す）は、前記吸着円板３１，３１間を通って上昇し、前記分級室１４に到達する。微粉炭混合流が前記吸着円板３１，３１間を流通する際に、磁化されない微粉炭は前記吸着円板３１に吸着されることなく通過する。
【００５０】
石炭２３に含まれる不純物としては、硫黄、鉄、水銀、灰分等が含まれており、鉄、水銀等の金属は硫黄と化合しており、又灰分も硫黄と一体化した状態となっている。従って、硫黄と化合した鉄が前記吸着円板３１に吸着されることで、水銀等の重金属も硫黄を介在して鉄と共に前記吸着円板３１に吸着される。
【００５１】
図１１は、石炭２３に含まれる灰分の量、及び灰分の組成を示している。
【００５２】
図１１に示される様に、石炭２３の銘柄Ａ〜Ｈに於いて、灰分の含有量は、最小で１．４０Ｗ％、最大で１０．００Ｗ％となっている。
【００５３】
又、灰分の組成として、鉄分（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が含まれている。鉄分は、最小で２．５６Ｗ％、最大で２６．９０Ｗ％含まれ、全体としては、略１０Ｗ％前後の鉄分が含まれていることが分る。
【００５４】
従って、灰分についても、磁石による吸着が可能であり、前記回転ローラ２７を微粉炭混合流が通過することで、金属類、灰分が前記吸着円板３１に吸着され、石炭２３から不純物が分離される。更に、前記加圧ローラ９により粉砕された、微粉炭の粒径は、３０μｍ〜５０μｍと微細であり、高効率で不純物の分離（選炭）が可能である。
【００５５】
而して、微粉炭は、前記吸着円板３１を通過し、不純物は該吸着円板３１に吸着され、石炭２３から除去される。
【００５６】
前記吸着円板３１は前記分離部モータ２９によって回転されており、前記吸着円板３１の回転により前記不純物掻取り板３４で不純物が前記吸着円板３１から掻取られる。
【００５７】
掻取られた不純物は、前記不純物掻取り板３４によって前記不純物分離ダクト３２に導かれ、該不純物分離ダクト３２で一時的に貯溜され、前記ロータリゲート３３の弁体（図示せず）の回転により、不純物が間欠的に排出される。従って、粉砕された微粉炭から不純物の除去が、連続的且つ永続的に実施される。
【００５８】
尚、前記第１不純物分離装置２４は、前記加圧ローラ９の部分には存在しないが、該加圧ローラ９が粉砕炭層を押圧している領域では、前記加圧ローラ９により微粉炭の外周側への移動が拘束されているので、前記加圧ローラ９の部分に前記第１不純物分離装置２４が存在しなくても、全体として微粉炭からの不純物分離には支障はない。
【００５９】
不純物が除去され、前記分級室１４を上昇する微粉炭は、前記分級器１９で分級され、所定粒子以上の微粉炭は前記粉砕テーブル５上に落下し、所定粒子以下の微粉炭が前記微粉炭送給管２２より送出される。
【００６０】
図４、図５は、第１不純物分離装置２４の第２の実施の形態を示している。尚、図中、図２、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００６１】
前記第１不純物分離装置２４では、回転ローラ２７を円筒ドラム３５として、該円筒ドラム３５の外周面を磁石としたものであり、不純物掻取り板３４は前記円筒ドラム３５の外周面に摺接する様に設けられている。
【００６２】
本第１不純物分離装置２４に於いても、外周面に不純物が付着し、前記不純物掻取り板３４によって掻取られ、更に掻取られた不純物は該不純物掻取り板３４によって不純物分離ダクト３２に導かれる。
【００６３】
図６、図７は、第１不純物分離装置２４の第３の実施の形態を示している。尚、図中、図２、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００６４】
本第１不純物分離装置２４では、回転ローラ２７を複数の電磁石３６（図示では３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの４個）で構成したものである。
【００６５】
中空の円筒ドラムの表面に電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを取付け、中空ドラムの内部には前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを独立して励磁、非励磁とする励磁コイル（図示せず）が収納され、又励磁コイルへの通電状態を切替える切替え回路（図示せず）が収納されている。
【００６６】
不純物分離ダクト３２に取付けられた不純物掻取り板３４は前記回転ローラ２７の外周面に摺接する様になっている。
【００６７】
該回転ローラ２７は分離部モータ２９によって回転され、更に前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの内、３つの電磁石３６が励磁され、１つの電磁石３６が非励磁とされる。
【００６８】
図示では、電磁石３６ａが非励磁であり、電磁石３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが励磁となっている。従って、電磁石３６ｂ，３６ｃ，３６ｄには不純物が吸着され、電磁石３６ａには吸着されない。
【００６９】
前記回転ローラ２７は連続的に回転されており、電磁石３６ｂが図示の電磁石３６ａの位置、即ち電磁石３６ｂが微粉炭混合流から外れ、前記不純物分離ダクト３２に接近した位置に来ると、通電が停止され、非励磁となる。又、前記電磁石３６ａが前記不純物掻取り板３４を超えた位置で、励磁状態にされる。非励磁となった電磁石３６ｂから不純物が解放され、前記不純物掻取り板３４に落下し、前記不純物分離ダクト３２に導かれる。又、前記電磁石３６ａが励磁されることで、不純物が前記電磁石３６ａに吸着される。
【００７０】
而して、前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの励磁、非励磁が順次繰返されることで、不純物が吸着、回収され、微粉炭から分離除去される。
【００７１】
尚、前記第１不純物分離装置２４が設けられる位置は、加圧ローラ９，９の間、前記吹出し口１６の上方が、密度の濃い微粉炭混合流と前記回転ローラ２７とが接触するので好ましいが、微粉炭混合流の流路に設けられればよく、微粉炭混合流と磁石とを接触させる構成で、微粉炭から不純物を分離除去できる。
【００７２】
又、分離部ケース２６をケーシング３に対して着脱可能とし、前記回転ローラ２７の交換、保守等を簡単に行える様にしてもよい。
【００７３】
次に、前記第２不純物分離装置２５について、図８を参照して説明する。
【００７４】
該第２不純物分離装置２５は、前記竪型ミル１から送出される微粉炭混合流から、不純物を除去するものであり、前記第１不純物分離装置２４と前記第２不純物分離装置２５によって２段で不純物を除去する。
【００７５】
前記第２不純物分離装置２５は微粉炭送給管２２の直線部分、或は緩く湾曲した部分に設けられる。
【００７６】
前記微粉炭送給管２２は、該微粉炭送給管２２に連通する本管３８、分岐管３９によって分岐され、前記本管３８は前記微粉炭送給管２２と平行な管軸心を有し、分岐後は微粉炭を送給する微粉炭送給管２２として機能する。又、前記本管３８は、前記微粉炭送給管２２の管径Ｄ１に対して小径のＤ２（Ｄ１≧Ｄ２）となっており、前記本管３８の管軸心は前記微粉炭送給管２２の管軸心に対して下方に偏心し、前記微粉炭送給管２２の下端と前記本管３８の下端とは同一となっている。
【００７７】
前記分岐管３９は、前記本管３８の管径Ｄ２に対して小径のＤ３（Ｄ１≧Ｄ２≧Ｄ３）を有し、前記微粉炭送給管２２に対して鋭角α（例えば５゜〜３０゜）に傾斜しており、分岐点４１は前記微粉炭送給管２２の下端からＤ２の高さとなっている。尚、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。
【００７８】
前記分岐点４１の上流側に、第１磁石４２、該第１磁石４２の下流側に第２磁石４３が配設されている。
【００７９】
前記第１磁石４２は前記微粉炭送給管２２の全周を囲む円筒形状をしており、前記第２磁石４３は前記微粉炭送給管２２の上端を中心に円周方向所要範囲を囲む円弧断面を有する形状をしており、好ましくは前記微粉炭送給管２２の上半部を囲む略半円筒形状となっている。
【００８０】
前記第１磁石４２は、該第１磁石４２を通過する不純物を励磁する励磁領域を形成する。又、前記第２磁石４３は励磁された不純物を前記微粉炭送給管２２の上部に吸引する吸引領域を形成する。
【００８１】
尚、前記第１磁石４２、前記第２磁石４３に使用される磁石としては、永久磁石であっても、電磁石であってもよい。又、永久磁石を使用する場合は、分割した磁石を連設することで強い磁力が得られる。
【００８２】
以下、前記第２不純物分離装置２５の作用について説明する。
【００８３】
前記竪型ミル１から送出される微粉炭混合流には、前記第１不純物分離装置２４で取りきれなかった不純物が含まれており、この不純物は前記第１磁石４２を通過する際に励磁され、更に、前記第２磁石４３を通過する際に前記第２磁石４３側に吸引される。
【００８４】
前記第１磁石４２を通過する際に、不純物が励磁されることで、前記第２磁石４３の吸引力が効果的に作用する。前記第２磁石４３を通過することで、不純物は前記第２磁石４３に引寄せられ、更に前記分岐点４１によって分流され、不純物が微粉炭より分離される。
【００８５】
尚、前記分岐点４１の位置、即ち（Ｄ１−Ｄ２）は、前記微粉炭混合流の速さ、前記第２磁石４３の強さ等によって適宜選択する。例えば、前記第２磁石４３の磁力が充分強く磁力だけで分流可能であれば、Ｄ１とＤ２の値を等しくする（Ｄ１−Ｄ２＝０）。
【００８６】
又、前記分岐管３９を前記微粉炭送給管２２の上側に連通させたことから、不純物の比重が微粉炭より軽いものを分離するのに適している。
【００８７】
図９に示す第２不純物分離装置４５は、分岐管３９を微粉炭送給管２２の下側に連通させたものであり、この場合、不純物を下側に向って分離することから、分離作用に重力が加わる。従って、前記第２不純物分離装置４５は不純物の比重が微粉炭より大きい場合に適している。尚、更に不純物に作用する遠心力を分離に利用する為、前記第２不純物分離装置４５を湾曲部に設け、前記分岐管３９を外周側に連通してもよい。
【００８８】
又、前記第２不純物分離装置２５と前記第２不純物分離装置４５とを組合わせることも可能である。例えば、前記第２不純物分離装置２５を上流側に、前記第２不純物分離装置４５を下流側に設けることで、前記第２不純物分離装置２５で微粉炭より軽いものを分離し、前記第２不純物分離装置４５で微粉炭より重いものを分離でき、選炭効率が向上する。
【００８９】
前記第２不純物分離装置２５、前記第２不純物分離装置４５は配管途中に設けるものであるので、既存の設備に追加して設けることが容易である。尚、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。
【００９０】
次に、図１０は第２不純物分離装置の他の実施の形態を示している。
【００９１】
図１０に示される第２不純物分離装置４６は、前記第１磁石４２、前記第２磁石４３が設けられる部分の微粉炭送給管２２を部分的に太径としたものである。
【００９２】
太径とすることで、励磁領域、吸引領域を通過する微粉炭混合流の流速が低下し、励磁領域、吸引領域の通過時間が長くなり、不純物に対する励磁作用、吸引作用が大きくなり、分離効果が増大する。
【００９３】
尚、前記第１磁石４２と前記第２磁石４３とは分離して設けたが、連続して設けてもよいし、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。更に、前記第２不純物分離装置２５のみ、或は前記第１不純物分離装置２４のみを設けることが可能であり、この場合も、選炭効率が向上することは言う迄もない。
【符号の説明】
【００９４】
１ 竪型ミル
３ ケーシング
５ 粉砕テーブル
９ 加圧ローラ
１２ ローラ加圧装置
１４ 分級室
１６ 吹出し口
２４ 第１不純物分離装置
２５ 第２不純物分離装置
２６ 分離部ケース
２７ 回転ローラ
３１ 吸着円板
３２ 不純物分離ダクト
３３ ロータリゲート
３４ 不純物掻取り板
３５ 円筒ドラム
３６ 電磁石
３８ 本管
３９ 分岐管
４１ 分岐点
４２ 第１磁石
４３ 第２磁石
４５ 第２不純物分離装置
４６ 第２不純物分離装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚きボイラへ供給する石炭を粉砕する竪型ミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ミルにより粉砕して微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。
【０００３】
燃料とされる石炭には、灰分、硫黄分、重金属元素等の不燃物質、不純物（以下不純物と称す）が含まれており、これら不純物は大気汚染等の原因となり、環境負担を軽減する為に除去する必要がある。
【０００４】
従来、不純物を含む石炭を燃料とした場合、環境汚染を防止する為、石炭焚きボイラを有する発電設備等では、排ガス処理装置として脱硝装置、集塵装置、脱硫装置等が設けられている。
【０００５】
石炭の不純物を、燃焼前に除去すれば、ボイラ排ガス処理装置に於ける不純物処理量が少なくなるという利点があり、石炭と不純物とを分離する選炭は有効な手段である。又、選炭により、低品位石炭の有効利用が図れる為、不純物の除去は重要な課題となる。
【０００６】
燃焼前に事前に不純物を石炭から除去する方法として、例えば、石炭を数センチの塊に粉砕して、比重の異なる液に浸すことにより分離する比重分離法（浮遊選鉱法）により不純物と石炭とを分離（選炭）している。
【０００７】
不純物は石炭中に細かく分散して存在する為、選炭に際し、できるだけ細かく粉砕することが選炭効率の向上に寄与する。
【０００８】
ところが、浮遊選鉱法により選炭を行う場合は、多量の水を使用することから、排水の問題や水が充分得られない場所での水の確保が問題となる。
【０００９】
又、上記の様に、選炭効率を向上させるにはできるだけ細かく粉砕することが好ましいが、粉砕に要されるエネルギコストが増大する。更に、微細に粉砕すると、粉塵の処理の為の設備が必要となり、設備コストが上昇する。
【００１０】
従って、実用的な砕粉の粒度は数センチとなるが、選炭効率は限られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６１−２１２３４０号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、水を必要とせず、更に粉塵を発生させずに、石炭を微細に粉砕して効率の良い選炭を行い得る竪型ミルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離する竪型ミルに係るものである。
【００１４】
又本発明は、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する竪型ミルに係るものである。
【００１５】
又本発明は、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する竪型ミルに係るものである。
【００１６】
又本発明は、前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成された竪型ミルに係るものである。
【００１７】
又本発明は、前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させた竪型ミルに係るものである。
【００１８】
又本発明は、前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成された竪型ミルに係るものである。
【００１９】
又本発明は、前記回転ローラは回転軸に所定間隔で軸着された複数の円板状の磁石で構成された竪型ミルに係るものである。
【００２０】
又本発明は、前記回転ローラは、円筒形状であり、外周面が磁石となっている竪型ミルに係るものである。
【００２１】
又本発明は、前記回転ローラは、円周方向に複数等分された電磁石を有し、該電磁石は独立して励磁、非励磁可能であり、前記混合流から外れた位置で順次非励磁とされる様構成された竪型ミルに係るものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離するので、不純物分離装置としては石炭を粉砕する機能、動力は不要であり、ランニングコストが低減すると共に竪型ミルにより充分粒径が小さく粉砕されるので、不純物の分離は効果的に行われる。更に、石炭を燃焼する前に不純物を分離除去するので、排ガス処理装置である脱硝装置、集塵装置、脱硫装置等が必要なくなり、設備コストが低減する。
【００２３】
又本発明によれば、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離するので、微粉炭より軽い不純物を効率よく分離できる。
【００２４】
又本発明によれば、前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離するので、微粉炭より重い不純物を効率よく分離できる。
【００２５】
又本発明によれば、前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成されたので、微粉炭より軽い不純物と重い不純物とを効率よく分離できる。
【００２６】
又本発明によれば、前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させたので、第１磁石及び第２磁石の磁力を効果的に不純物に作用させることができ、不純物の分離効率を向上させ、選炭効率の向上を図ることができる。
【００２７】
又本発明によれば、前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成されたので、分級室内での不純物の分離と分級室から送出された微粉炭を含む混合流中の不純物の分離が行え、不純物の分離効率を一層向上させ、選炭効率の向上を図ることができる等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係る竪型ミルの概略図である。
【図２】第１不純物分離装置の第１の実施の形態の正面図である。
【図３】第１不純物分離装置の第１の実施の形態の側面図である。
【図４】第１不純物分離装置の第２の実施の形態の正面図である。
【図５】第１不純物分離装置の第２の実施の形態の側面図である。
【図６】第１不純物分離装置の第３の実施の形態の正面図である。
【図７】第１不純物分離装置の第３の実施の形態の側面図である。
【図８】第２不純物分離装置の概略図である。
【図９】他の第２不純物分離装置の概略図である。
【図１０】他の第２不純物分離装置の概略図である。
【図１１】石炭に含まれる灰分の含有率、灰分の組成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００３０】
図１は、本発明が実施される竪型ミル１の一例を示している。
【００３１】
基台２に立設されたケーシング３によって密閉された空間が形成され、該空間の下部にテーブル駆動装置４を介して粉砕テーブル５が設置され、該粉砕テーブル５は前記テーブル駆動装置４によって定速で回転される。前記粉砕テーブル５の上面には断面が円弧状である凹溝６を有するテーブルセグメント７が設けられている。
【００３２】
前記粉砕テーブル５の回転中心から放射状に所要数組、例えば３組の加圧ローラユニット８が設けられている。該加圧ローラユニット８は、加圧ローラ９を有し、水平支持軸１１を中心に傾動自在となっている。又、前記ケーシング３の下部には、放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１２が設けられている。該ローラ加圧装置１２は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１０を具備し、該油圧シリンダ１０によって前記加圧ローラ９を前記凹溝６に押圧する様になっている。
【００３３】
前記粉砕テーブル５の下方には１次空気室１３が形成され、前記ケーシング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１４となっている。
【００３４】
前記ケーシング３の下部には１次空気供給口１５が取付けられ、該１次空気供給口１５は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室１３に連通している。前記粉砕テーブル５の周囲にはノズルリング２０が設けられ、該ノズルリング２０には１次空気の吹出し口１６が全周に亘って設けられている。
【００３５】
前記ケーシング３の上側には石炭給排部１７が設けられており、該石炭給排部１７の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート１８が設けられ、該シュート１８は前記ケーシング３の内部に延出している。前記シュート１８には石炭２３が供給され、供給された石炭２３は前記粉砕テーブル５上に落下する様になっている。
【００３６】
前記シュート１８の中途部に分級器１９が回転自在に設けられ、該分級器１９は円周方向に所要ピッチで配設された短冊状のブレード２１を有し、前記分級器１９は回転駆動部（図示せず）によって回転される様になっている。
【００３７】
前記石炭給排部１７には微粉炭送給管２２が接続される。該微粉炭送給管２２はボイラのバーナ（図示せず）に接続され、粉砕された微粉炭をバーナに送給する。前記微粉炭送給管２２には第２不純物分離装置２５が設けられている。
【００３８】
前記ケーシング３の下部、前記吹出し口１６の上方に、第１不純物分離装置２４が設けられる。該第１不純物分離装置２４は、前記ローラ加圧装置１２，１２の間に、該ローラ加圧装置１２、前記加圧ローラ９と干渉しない様に設けられている。
【００３９】
先ず、前記第１不純物分離装置２４について説明する。
【００４０】
図２、図３は、前記第１不純物分離装置２４の第１の実施の形態を示している。
【００４１】
前記ケーシング３の下部に半円筒状に膨出する分離部ケース２６を設け、該分離部ケース２６に回転ローラ２７を水平な回転軸２８を介して回転自在に設ける。
【００４２】
又前記分離部ケース２６の側面には分離部モータ２９を設け、該分離部モータ２９の出力軸と前記回転軸２８とを連結し、前記分離部モータ２９によって前記回転ローラ２７を図２中、時計方向に所定の速度で回転可能とする。
【００４３】
該回転ローラ２７は、複数の吸着円板３１が所定の間隔で前記回転軸２８に軸着されたものであり、前記各吸着円板３１は永久磁石となっており、該各吸着円板３１，３１の対向面は磁極が異なる様に配置されている。
【００４４】
前記分離部ケース２６の下部には、不純物分離ダクト３２が連設され、該不純物分離ダクト３２の下端には前記分級室１４の気密を維持して不純物の排出が可能な不純物排出弁、例えばロータリゲート３３が設けられる。
【００４５】
前記不純物分離ダクト３２の内面には、不純物掻取り板３４が固着されており、該不純物掻取り板３４は先端部が櫛歯状となっており、前記各吸着円板３１，３１間に挿入され、該吸着円板３１の両面に摺接する様になっている。
【００４６】
竪型ミル１の作用について説明する。
【００４７】
前記粉砕テーブル５が回転され、前記１次空気供給口１５より１次空気が導入された状態で、前記シュート１８より塊状の石炭２３が投入される。塊状の石炭２３は前記シュート１８の下端より前記粉砕テーブル５の中心に流落し、該粉砕テーブル５上に供給される。
【００４８】
該粉砕テーブル５上の石炭２３は、遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ９に噛込まれ粉砕され粉状となり、更に遠心力により外周に移動する。前記粉砕テーブル５から溢れた微粉炭は、前記吹出し口１６を吹上がる１次空気に乗って上昇する。
【００４９】
微粉炭を含む１次空気（微粉炭混合流と称す）は、前記吸着円板３１，３１間を通って上昇し、前記分級室１４に到達する。微粉炭混合流が前記吸着円板３１，３１間を流通する際に、磁化されない微粉炭は前記吸着円板３１に吸着されることなく通過する。
【００５０】
石炭２３に含まれる不純物としては、硫黄、鉄、水銀、灰分等が含まれており、鉄、水銀等の金属は硫黄と化合しており、又灰分も硫黄と一体化した状態となっている。従って、硫黄と化合した鉄が前記吸着円板３１に吸着されることで、水銀等の重金属も硫黄を介在して鉄と共に前記吸着円板３１に吸着される。
【００５１】
図１１は、石炭２３に含まれる灰分の量、及び灰分の組成を示している。
【００５２】
図１１に示される様に、石炭２３の銘柄Ａ〜Ｈに於いて、灰分の含有量は、最小で１．４０Ｗ％、最大で１０．００Ｗ％となっている。
【００５３】
又、灰分の組成として、鉄分（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が含まれている。鉄分は、最小で２．５６Ｗ％、最大で２６．９０Ｗ％含まれ、全体としては、略１０Ｗ％前後の鉄分が含まれていることが分る。
【００５４】
従って、灰分についても、磁石による吸着が可能であり、前記回転ローラ２７を微粉炭混合流が通過することで、金属類、灰分が前記吸着円板３１に吸着され、石炭２３から不純物が分離される。更に、前記加圧ローラ９により粉砕された、微粉炭の粒径は、３０μｍ〜５０μｍと微細であり、高効率で不純物の分離（選炭）が可能である。
【００５５】
而して、微粉炭は、前記吸着円板３１を通過し、不純物は該吸着円板３１に吸着され、石炭２３から除去される。
【００５６】
前記吸着円板３１は前記分離部モータ２９によって回転されており、前記吸着円板３１の回転により前記不純物掻取り板３４で不純物が前記吸着円板３１から掻取られる。
【００５７】
掻取られた不純物は、前記不純物掻取り板３４によって前記不純物分離ダクト３２に導かれ、該不純物分離ダクト３２で一時的に貯溜され、前記ロータリゲート３３の弁体（図示せず）の回転により、不純物が間欠的に排出される。従って、粉砕された微粉炭から不純物の除去が、連続的且つ永続的に実施される。
【００５８】
尚、前記第１不純物分離装置２４は、前記加圧ローラ９の部分には存在しないが、該加圧ローラ９が粉砕炭層を押圧している領域では、前記加圧ローラ９により微粉炭の外周側への移動が拘束されているので、前記加圧ローラ９の部分に前記第１不純物分離装置２４が存在しなくても、全体として微粉炭からの不純物分離には支障はない。
【００５９】
不純物が除去され、前記分級室１４を上昇する微粉炭は、前記分級器１９で分級され、所定粒子以上の微粉炭は前記粉砕テーブル５上に落下し、所定粒子以下の微粉炭が前記微粉炭送給管２２より送出される。
【００６０】
図４、図５は、第１不純物分離装置２４の第２の実施の形態を示している。尚、図中、図２、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００６１】
前記第１不純物分離装置２４では、回転ローラ２７を円筒ドラム３５として、該円筒ドラム３５の外周面を磁石としたものであり、不純物掻取り板３４は前記円筒ドラム３５の外周面に摺接する様に設けられている。
【００６２】
本第１不純物分離装置２４に於いても、外周面に不純物が付着し、前記不純物掻取り板３４によって掻取られ、更に掻取られた不純物は該不純物掻取り板３４によって不純物分離ダクト３２に導かれる。
【００６３】
図６、図７は、第１不純物分離装置２４の第３の実施の形態を示している。尚、図中、図２、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００６４】
本第１不純物分離装置２４では、回転ローラ２７を複数の電磁石３６（図示では３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの４個）で構成したものである。
【００６５】
中空の円筒ドラムの表面に電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを取付け、中空ドラムの内部には前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを独立して励磁、非励磁とする励磁コイル（図示せず）が収納され、又励磁コイルへの通電状態を切替える切替え回路（図示せず）が収納されている。
【００６６】
不純物分離ダクト３２に取付けられた不純物掻取り板３４は前記回転ローラ２７の外周面に摺接する様になっている。
【００６７】
該回転ローラ２７は分離部モータ２９によって回転され、更に前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの内、３つの電磁石３６が励磁され、１つの電磁石３６が非励磁とされる。
【００６８】
図示では、電磁石３６ａが非励磁であり、電磁石３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが励磁となっている。従って、電磁石３６ｂ，３６ｃ，３６ｄには不純物が吸着され、電磁石３６ａには吸着されない。
【００６９】
前記回転ローラ２７は連続的に回転されており、電磁石３６ｂが図示の電磁石３６ａの位置、即ち電磁石３６ｂが微粉炭混合流から外れ、前記不純物分離ダクト３２に接近した位置に来ると、通電が停止され、非励磁となる。又、前記電磁石３６ａが前記不純物掻取り板３４を超えた位置で、励磁状態にされる。非励磁となった電磁石３６ｂから不純物が解放され、前記不純物掻取り板３４に落下し、前記不純物分離ダクト３２に導かれる。又、前記電磁石３６ａが励磁されることで、不純物が前記電磁石３６ａに吸着される。
【００７０】
而して、前記電磁石３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの励磁、非励磁が順次繰返されることで、不純物が吸着、回収され、微粉炭から分離除去される。
【００７１】
尚、前記第１不純物分離装置２４が設けられる位置は、加圧ローラ９，９の間、前記吹出し口１６の上方が、密度の濃い微粉炭混合流と前記回転ローラ２７とが接触するので好ましいが、微粉炭混合流の流路に設けられればよく、微粉炭混合流と磁石とを接触させる構成で、微粉炭から不純物を分離除去できる。
【００７２】
又、分離部ケース２６をケーシング３に対して着脱可能とし、前記回転ローラ２７の交換、保守等を簡単に行える様にしてもよい。
【００７３】
次に、前記第２不純物分離装置２５について、図８を参照して説明する。
【００７４】
該第２不純物分離装置２５は、前記竪型ミル１から送出される微粉炭混合流から、不純物を除去するものであり、前記第１不純物分離装置２４と前記第２不純物分離装置２５によって２段で不純物を除去する。
【００７５】
前記第２不純物分離装置２５は微粉炭送給管２２の直線部分、或は緩く湾曲した部分に設けられる。
【００７６】
前記微粉炭送給管２２は、該微粉炭送給管２２に連通する本管３８、分岐管３９によって分岐され、前記本管３８は前記微粉炭送給管２２と平行な管軸心を有し、分岐後は微粉炭を送給する微粉炭送給管２２として機能する。又、前記本管３８は、前記微粉炭送給管２２の管径Ｄ１に対して小径のＤ２（Ｄ１≧Ｄ２）となっており、前記本管３８の管軸心は前記微粉炭送給管２２の管軸心に対して下方に偏心し、前記微粉炭送給管２２の下端と前記本管３８の下端とは同一となっている。
【００７７】
前記分岐管３９は、前記本管３８の管径Ｄ２に対して小径のＤ３（Ｄ１≧Ｄ２≧Ｄ３）を有し、前記微粉炭送給管２２に対して鋭角α（例えば５゜〜３０゜）に傾斜しており、分岐点４１は前記微粉炭送給管２２の下端からＤ２の高さとなっている。尚、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。
【００７８】
前記分岐点４１の上流側に、第１磁石４２、該第１磁石４２の下流側に第２磁石４３が配設されている。
【００７９】
前記第１磁石４２は前記微粉炭送給管２２の全周を囲む円筒形状をしており、前記第２磁石４３は前記微粉炭送給管２２の上端を中心に円周方向所要範囲を囲む円弧断面を有する形状をしており、好ましくは前記微粉炭送給管２２の上半部を囲む略半円筒形状となっている。
【００８０】
前記第１磁石４２は、該第１磁石４２を通過する不純物を励磁する励磁領域を形成する。又、前記第２磁石４３は励磁された不純物を前記微粉炭送給管２２の上部に吸引する吸引領域を形成する。
【００８１】
尚、前記第１磁石４２、前記第２磁石４３に使用される磁石としては、永久磁石であっても、電磁石であってもよい。又、永久磁石を使用する場合は、分割した磁石を連設することで強い磁力が得られる。
【００８２】
以下、前記第２不純物分離装置２５の作用について説明する。
【００８３】
前記竪型ミル１から送出される微粉炭混合流には、前記第１不純物分離装置２４で取りきれなかった不純物が含まれており、この不純物は前記第１磁石４２を通過する際に励磁され、更に、前記第２磁石４３を通過する際に前記第２磁石４３側に吸引される。
【００８４】
前記第１磁石４２を通過する際に、不純物が励磁されることで、前記第２磁石４３の吸引力が効果的に作用する。前記第２磁石４３を通過することで、不純物は前記第２磁石４３に引寄せられ、更に前記分岐点４１によって分流され、不純物が微粉炭より分離される。
【００８５】
尚、前記分岐点４１の位置、即ち（Ｄ１−Ｄ２）は、前記微粉炭混合流の速さ、前記第２磁石４３の強さ等によって適宜選択する。例えば、前記第２磁石４３の磁力が充分強く磁力だけで分流可能であれば、Ｄ１とＤ２の値を等しくする（Ｄ１−Ｄ２＝０）。
【００８６】
又、前記分岐管３９を前記微粉炭送給管２２の上側に連通させたことから、不純物の比重が微粉炭より軽いものを分離するのに適している。
【００８７】
図９に示す第２不純物分離装置４５は、分岐管３９を微粉炭送給管２２の下側に連通させたものであり、この場合、不純物を下側に向って分離することから、分離作用に重力が加わる。従って、前記第２不純物分離装置４５は不純物の比重が微粉炭より大きい場合に適している。尚、更に不純物に作用する遠心力を分離に利用する為、前記第２不純物分離装置４５を湾曲部に設け、前記分岐管３９を外周側に連通してもよい。
【００８８】
又、前記第２不純物分離装置２５と前記第２不純物分離装置４５とを組合わせることも可能である。例えば、前記第２不純物分離装置２５を上流側に、前記第２不純物分離装置４５を下流側に設けることで、前記第２不純物分離装置２５で微粉炭より軽いものを分離し、前記第２不純物分離装置４５で微粉炭より重いものを分離でき、選炭効率が向上する。
【００８９】
前記第２不純物分離装置２５、前記第２不純物分離装置４５は配管途中に設けるものであるので、既存の設備に追加して設けることが容易である。尚、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。
【００９０】
次に、図１０は第２不純物分離装置の他の実施の形態を示している。
【００９１】
図１０に示される第２不純物分離装置４６は、前記第１磁石４２、前記第２磁石４３が設けられる部分の微粉炭送給管２２を部分的に太径としたものである。
【００９２】
太径とすることで、励磁領域、吸引領域を通過する微粉炭混合流の流速が低下し、励磁領域、吸引領域の通過時間が長くなり、不純物に対する励磁作用、吸引作用が大きくなり、分離効果が増大する。
【００９３】
尚、前記第１磁石４２と前記第２磁石４３とは分離して設けたが、連続して設けてもよいし、分岐管３９に流量調整弁４８を設け、分岐流量を調整してもよい。更に、前記第２不純物分離装置２５のみ、或は前記第１不純物分離装置２４のみを設けることが可能であり、この場合も、選炭効率が向上することは言う迄もない。
【符号の説明】
【００９４】
１ 竪型ミル
３ ケーシング
５ 粉砕テーブル
９ 加圧ローラ
１２ ローラ加圧装置
１４ 分級室
１６ 吹出し口
２４ 第１不純物分離装置
２５ 第２不純物分離装置
２６ 分離部ケース
２７ 回転ローラ
３１ 吸着円板
３２ 不純物分離ダクト
３３ ロータリゲート
３４ 不純物掻取り板
３５ 円筒ドラム
３６ 電磁石
３８ 本管
３９ 分岐管
４１ 分岐点
４２ 第１磁石
４３ 第２磁石
４５ 第２不純物分離装置
４６ 第２不純物分離装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離することを特徴とする竪型ミル。
【請求項２】
前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する請求項１の竪型ミル。
【請求項３】
前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する請求項１の竪型ミル。
【請求項４】
前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成された請求項１の竪型ミル。
【請求項５】
前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させた請求項１の竪型ミル。
【請求項６】
前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成された請求項１の竪型ミル。
【請求項７】
前記回転ローラは回転軸に所定間隔で軸着された複数の円板状の磁石で構成された請求項６の竪型ミル。
【請求項８】
前記回転ローラは、円筒形状であり、外周面が磁石となっている請求項６の竪型ミル。
【請求項９】
前記回転ローラは、円周方向に複数等分された電磁石を有し、該電磁石は独立して励磁、非励磁可能であり、前記混合流から外れた位置で順次非励磁とされる様構成された請求項６の竪型ミル。
【請求項１】
分級室の下部に設けられた粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧され転動する加圧ローラと、前記分級室の上部に位置し、粉砕された微粉炭が空気混合流として通過する様配設された分級器と、分級された微粉炭の空気混合流を送出する微粉炭送給管と、該微粉炭送給管に設けられた不純物分離装置とを具備し、該不純物分離装置は、前記微粉炭送給管の周囲に設けられた第１磁石と、該第１磁石の下流側に位置し、前記微粉炭送給管の周囲の一部に設けられた第２磁石と、該第２磁石の下流側で前記微粉炭送給管に連通する分岐管とを有し、前記第１磁石は励磁領域を形成し、前記第２磁石は吸引領域を形成し、前記励磁領域を通過する微粉炭中の不純物を励磁し、該励磁された不純物を前記吸引領域により前記分岐管に誘導して、不純物を分離することを特徴とする竪型ミル。
【請求項２】
前記第２磁石は前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する請求項１の竪型ミル。
【請求項３】
前記第２磁石は前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する請求項１の竪型ミル。
【請求項４】
前記微粉炭送給管に２組の不純物分離装置を連設し、一方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の上端部に設けられ、前記分岐管は上方に向って分離する様構成され、他方の不純物分離装置は、前記第２磁石が前記微粉炭送給管の下端部に設けられ、前記分岐管は下方に向って分離する様構成された請求項１の竪型ミル。
【請求項５】
前記微粉炭送給管の前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を前記微粉炭送給管に対して太径にし、前記励磁領域部分、前記吸引領域部分を流れる空気混合流の流速を前記微粉炭送給管部分に対して低減させた請求項１の竪型ミル。
【請求項６】
前記分級室に臨接して他の不純物分離装置が設けられ、該他の不純物分離装置は、微粉炭を含む混合流の流れの中に位置する回転ローラを具備し、該回転ローラは磁力で微粉炭中の不純物を吸着して分離する様構成された請求項１の竪型ミル。
【請求項７】
前記回転ローラは回転軸に所定間隔で軸着された複数の円板状の磁石で構成された請求項６の竪型ミル。
【請求項８】
前記回転ローラは、円筒形状であり、外周面が磁石となっている請求項６の竪型ミル。
【請求項９】
前記回転ローラは、円周方向に複数等分された電磁石を有し、該電磁石は独立して励磁、非励磁可能であり、前記混合流から外れた位置で順次非励磁とされる様構成された請求項６の竪型ミル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−８８０９０（Ｐ２０１１−８８０９０Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４４５８２（Ｐ２００９−２４４５８２）
【出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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