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粉碎机及粉碎机的运行方法

阅读:67发布:2020-05-11

专利汇可以提供粉碎机及粉碎机的运行方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于不论为框体内的压 力 不同的任一种运行状态下,至少在框体内发生了迅速燃烧的情况下,喷射 灭火剂 来抑制迅速燃烧。将 固体 燃料 粉碎 成微粉状的 固体燃料 的粉碎机(5)具备:壳体(41),构成粉碎机(5)的 外壳 ;压力 传感器 (61A,61B),检测壳体(41)内的压力;第1灭火剂喷射部(60A),在粉碎机(5)的正常运行状态下, 压力传感器 (61A)所检测到的压力为规定的第1 阈值 以上的情况下,喷射灭火剂;及第2灭火剂喷射部(60B),在粉碎机(5)的停止动作状态下,压力传感器(61B)所检测到的压力为与第1阈值不同的阈值即第2阈值以上的情况下,喷射灭火剂。,下面是粉碎机及粉碎机的运行方法专利的具体信息内容。

1.一种粉碎机,其将固体燃料粉碎成微粉状的固体燃料,该粉碎机具备:
框体,构成所述粉碎机的外壳
传感器,检测所述框体内的压力;
第1灭火剂喷射部,在所述粉碎机为第1运行状态下,所述压力传感器所检测到的压力为规定的第1阈值以上的情况下,向所述框体内喷射灭火剂;及
第2灭火剂喷射部,在所述粉碎机为与所述第1运行状态不同的运行状态即第2运行状态下,所述压力传感器所检测到的压力为与所述第1阈值不同的阈值即第2阈值以上的情况下,向所述框体内喷射灭火剂。
2.根据权利要求1所述的粉碎机,其中,
所述第1运行状态是所述粉碎机为正常运行状态,
所述第2运行状态是包括所述粉碎机停止运转时及过渡到停止运转时的停止动作状态,
所述第1阈值根据所述正常运行状态的所述框体内的压力来设定,
所述第2阈值根据所述停止动作状态的所述框体内的最高压力来设定。
3.根据权利要求2所述的粉碎机,其中,
所述第2阈值设定为高于所述第1阈值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粉碎机,其中,
所述第1灭火剂喷射部和所述第2灭火剂喷射部成对地设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粉碎机,其中,
根据所述固体燃料的种类而设定为从所述第1灭火剂喷射部和/或所述第2灭火剂喷射部不喷射所述灭火剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粉碎机,其具备流通供给至所述框体内的传送气体的传送气体供给管,
所述传送气体供给管的一部分因所述传送气体供给管的内部成为规定的压力以上而开口。
7.一种粉碎机的运行方法,该粉碎机粉碎供给至构成外壳的框体内的固体燃料,该运行方法具备:
压力检测步骤,检测所述框体内的压力;
第1灭火剂喷射步骤,在所述粉碎机为第1运行状态下,在所述压力检测步骤中检测到的压力为规定的第1阈值以上的情况下,从第1灭火剂喷射部向所述框体内喷射灭火剂;及第2灭火剂喷射步骤,在所述粉碎机为与所述第1运行状态不同的运行状态即第2运行状态下,在所述压力检测步骤中检测到的压力为与所述第1阈值不同的阈值即第2阈值以上的情况下,从第2灭火剂喷射部向所述框体内喷射灭火剂。

说明书全文

粉碎机及粉碎机的运行方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具备灭火设备的粉碎机及粉碎机的运行方法。

背景技术

[0002] 关于火发电设备等中所使用的生物质等固体燃料,用粉碎机粉碎成微粉状并供给至锅炉等燃烧装置。粉碎机中,将从供煤管投放到粉碎台上的煤、生物质等固体燃料通过在粉碎台与粉碎辊之间进行磨碎来进行粉碎,并利用分级机将被粉碎而成为微粉状的燃料划分为粒径尺寸小的燃料并通过从粉碎台的外周供给的传送气体传送至燃烧装置。
[0003] 关于生物质燃料,作为使用化石燃料的锅炉等的二排放量的减少措施之一而备受瞩目。关于生物质燃料,以颗粒状供给至粉碎机并被粉碎,但是由于例如因静电而容易点火,因此具有引起迅速燃烧的可能性,相较于煤(微粉煤)有可能发生迅速燃烧,因此在将生物质作为燃料的情况下,需要强化安全管理。
[0004] 在专利文献1公开了如下内容:在碾磨机内部产生正常压力以上的压力时,使设置有多个的镇压器进行工作,并且使微粉煤供给机构、粉碎机构、分离机构停止。
[0005] 在专利文献2中公开了如下内容:沿着由迅速燃烧产生的冲击波的行进方向的压力和与行进方向垂直的方向的压力之差压成为规定以上或者微粉碎机或热空气导管的内部压力成为规定以上时,使微粉碎机停止。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特公昭58-35239号公报
[0009] 专利文献2:日本特开2002-143714号公报

发明内容

[0010] 发明要解决的课题
[0011] 在专利文献1及专利文献2中记载了在粉碎机内的压力成为规定的压力以上的情况下,使粉碎机的功能停止的趣旨,但是未记载粉碎机停止时或过渡到停止时的粉碎机内部的固体燃料的点火相关内容。
[0012] 关于粉碎机,粉碎机内的压力根据运行状态(例如,正常运行状态、运转停止动作状态等)而不同,不仅如此,在任一种运行状态下,均在内部存在固体燃料时,具有在粉碎机的内部固体燃料点火并发生迅速燃烧的可能性。因此,即使仅针对特定的运行状态感测对固体燃料的点火并抑制迅速燃烧,在其他运行状态下,也有可能无法抑制迅速燃烧。
[0013] 本发明是鉴于这种情况而完成的,且目的在于提供一种不论为粉碎机内的压力不同的任一种运行状态下,至少在框体内发生了迅速燃烧的情况下,能够喷射灭火剂来抑制迅速燃烧的粉碎机及粉碎机的运行方法。
[0014] 用于解决课题的方案
[0015] 为了解决上述课题,本发明的粉碎机及粉碎机的运行方法采用以下方案。
[0016] 本发明的一方式所涉及的粉碎机将固体燃料粉碎成微粉状的固体燃料,该粉碎机具备:框体,构成所述粉碎机的外壳;压力传感器,检测所述框体内的压力;第1灭火剂喷射部,在所述粉碎机为第1运行状态下,所述压力传感器所检测到的压力为规定的第1阈值以上的情况下,向所述框体内喷射灭火剂;及第2灭火剂喷射部,在所述粉碎机为与所述第1运行状态不同的运行状态即第2运行状态下,所述压力传感器所检测到的压力为与所述第1阈值不同的阈值即第2阈值以上的情况下,向所述框体内喷射灭火剂。
[0017] 在粉碎机的框体内存在大量经粉碎的固体燃料,因此具有经粉碎的微粉状的固体燃料点火的可能性。若微粉状的固体燃料点火,则框体内的压力上升至高于迅速燃烧前的压力(即正常运行时的压力)。因此,能够通过检测框体内的压力来判断迅速燃烧的发生。
[0018] 上述结构中,在第1运行状态下设为第1阈值,在第2运行状态下设为第2阈值,而设定不同的阈值。因此,即使在第1运行状态和第2运行状态下正常运行时的压力不同的情况下,也能够判断各运行状态下的框体内的迅速燃烧的发生。并且,在第1运行状态和第2运行状态下,使不同的灭火剂喷射部进行工作。由此,即使在其中一种运行状态下喷射灭火剂之后成为另一种运行状态的情况下,在另一种运行状态下也发生了迅速燃烧时,能够喷射灭火剂。因此,不论为框体内的压力不同的任一种运行状态下,至少在框体内发生了迅速燃烧的情况下,能够喷射灭火剂来抑制迅速燃烧。
[0019] 本发明的一方式所涉及的粉碎机中,所述第1运行状态是所述粉碎机为正常运行状态,所述第2运行状态是包括所述粉碎机停止运转时及过渡到停止运转时的停止动作状态,所述第1阈值可以根据所述正常运行状态的所述框体内的最高压力来设定,所述第2阈值可以根据所述停止动作状态的所述框体内的压力来设定。并且,所述第2阈值可以设定为高于所述第1阈值。
[0020] 上述结构中,根据粉碎机为正常运行状态的框体内的压力来设定第1阈值。由此,能够在粉碎机为正常运行状态下,应对在框体内发生的迅速燃烧而喷射灭火剂,并抑制迅速燃烧。并且,在停止动作状态下框体内的压力值随着各动作状态而改变,因此根据粉碎机为停止动作状态的框体内的最高压力来设定第2阈值。由此,能够在粉碎机为停止动作状态下,应对在框体内发生的迅速燃烧而喷射灭火剂,并抑制迅速燃烧。
[0021] 因此,例如,在正常运行状态时在框体内发生迅速燃烧,第1灭火剂喷射部喷射灭火剂来抑制迅速燃烧之后,使粉碎机停止,因此即使在停止动作状态下运行时,在框体内再次发生了迅速燃烧的情况下,也能够通过第2灭火剂喷射部喷射灭火剂来抑制框体内的迅速燃烧。
[0022] 另外,作为根据正常运行状态的框体内的压力来设定第1阈值的方法,例如,可以将规定的压力与正常运行状态下的正常时的压力相加而得的压力设定为第1阈值。并且,作为根据停止动作状态的框体内的压力来设定第2阈值的方法,例如,可以将规定的压力与停止动作状态下的正常时的压力相加而得的压力设定为第2阈值。
[0023] 本发明的一方式所涉及的粉碎机中,所述第1灭火剂喷射部和所述第2灭火剂喷射部可以成对地设置。
[0024] 上述结构中,第1灭火剂喷射部和第2灭火剂喷射部成对地设置。由此,在进行第1灭火剂喷射部及第2灭火剂喷射部的设置、维护时,能够同时对第1灭火剂喷射部和第2灭火剂喷射部进行工作。因此,与独立地设置第1灭火剂喷射部和第2灭火剂喷射部的情况相比,能够减轻设置时的工作负担,还能够减轻维护时的工作负担。
[0025] 本发明的一方式所涉及的粉碎机中,可以根据所述固体燃料的种类而设定为从所述第1灭火剂喷射部和/或所述第2灭火剂喷射部不喷射所述灭火剂。
[0026] 上述结构中,根据利用粉碎机进行粉碎的固体燃料的种类而设定为从第1灭火剂喷射部和/或第2灭火剂喷射部不喷射灭火剂。由此,能够根据固体燃料的种类来确定是否向框体内喷射灭火剂。因此,例如,在粉碎低点火性的固体燃料时,从第1灭火剂喷射部和/或第2灭火剂喷射部不喷射灭火剂的情况下,能够防止在框体内未发生迅速燃烧的状态下,因除了迅速燃烧以外的主要原因而使压力上升,并向框体内喷射灭火剂的误动作。
[0027] 本发明的一方式所涉及的粉碎机具备流通供给至所述框体内的传送气体的传送气体供给管,所述传送气体供给管的一部分因所述传送气体供给管的内部成为规定的压力以上而可以开口。
[0028] 上述结构中,传送气体供给管的一部分因传送气体供给管的内部成为规定的压力以上而开口。由此,在框体内发生迅速燃烧,并且框体内的压力上升传播到传送气体供给管内的情况下,若传送气体供给管内的压力成为规定的压力以上,则传送气体供给管的一部分开口。若传送气体供给管的一部分开口,则压力从开口部分有效地释放,因此能够抑制传送气体供给管内的压力超过规定的压力的上升。由此,能够将传送气体供给管内的压力保持在规定的压力以下,并且也能够抑制粉碎机的框体内的压力的急剧上升并抑制框体内的局部微粉状的固体燃料的密度增加而进一步抑制迅速燃烧的进展。因此,能够防止传送气体供给管内成为设想以上的压力而使传送气体供给管破损,同时能够更有效地抑制粉碎机的框体内的喷射灭火剂时的迅速燃烧。
[0029] 并且,由于使传送气体供给管的一部分开口,因此无需在传送气体供给管中确保新空间而设置另一破裂板等装置等,而能够释放传送气体供给管内的压力。因此,与设置另一装置等的情况相比,能够实现省空间化及成本的抑制。
[0030] 本发明的一方式所涉及的粉碎机的运行方法为粉碎供给至构成外壳的框体内的固体燃料的粉碎机的运行方法,该运行方法具备:压力检测步骤,检测所述框体内的压力;第1灭火剂喷射步骤,在所述粉碎机为第1运行状态下,在所述压力检测步骤中检测到的压力为规定的第1阈值以上的情况下,从第1灭火剂喷射部向所述框体内喷射灭火剂;及第2灭火剂喷射步骤,在所述粉碎机为与所述第1运行状态不同的运行状态即第2运行状态下,在所述压力检测步骤中检测到的压力为与所述第1阈值不同的阈值即第2阈值以上的情况下,从第2灭火剂喷射部向所述框体内喷射灭火剂。
[0031] 发明效果
[0032] 根据本发明,不论为框体内的压力不同的任一种运行状态下,至少在框体内发生了迅速燃烧的情况下,能够喷射灭火剂来抑制迅速燃烧。附图说明
[0033] 图1是表示具备本发明的第1实施方式所涉及的粉碎机的锅炉设备的概略结构图。
[0034] 图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的粉碎机的纵向剖视图。

具体实施方式

[0035] 以下,参考附图,对本发明所涉及的粉碎机及粉碎机的运行方法的一实施方式进行说明。
[0036] 〔第1实施方式〕
[0037] 以下,利用图1及图2,对本发明的第1实施方式进行说明。
[0038] 在图1中示出了具备本实施方式所涉及的粉碎机的锅炉设备1。另外,在本实施方式中上方表示铅垂上侧方向,且下方表示铅垂下侧方向。
[0039] 在本实施方式中,锅炉设备1具备粉碎机5,该粉碎机5例如使用生物质燃料作为固体燃料,并将供给至锅炉主体3的生物质燃料等固体燃料粉碎成微粉状的固体燃料。粉碎机5可以是仅粉碎生物质燃料的形式,也可以是粉碎煤及生物质燃料的形式。在此,生物质燃料是指可再生的源自生物的有机性资源,例如为间伐木材、废材木料、漂流木、草类、废弃物、污泥、轮胎及将它们作为原料的再循环燃料(颗粒、碎片)等,并不限定于在此提出的生物质燃料。关于生物质燃料,由于在生物质的生长过程中吸收二氧化碳,因此被视为不排放成为全球变暖气体的二氧化碳的碳中和,因此对其用途进行各种研究。
[0040] 将微粉燃料供给管7连接于粉碎机5,并将被粉碎机5粉碎的微粉燃料与成为传送气体的热空气一同经由微粉燃料供给管7导入到燃烧器9。
[0041] 将储存于生物质用筒仓11中的生物质燃料经由料斗13导入到粉碎机5。
[0042] 将热空气供给管(传送气体供给管)15连接于粉碎机5。热空气供给管15连接于1次通机17,并导入混合通过空气预热器19进行了预热的空气和绕过空气预热器19的空气并进行了温度调节的空气。并且,将通过了电集尘器23的一部分废气经由气体再循环通风机21导入到热空气供给管15。因此,将利用空气预热器19进行温度调节且通过废气进行了氧浓度调节的混合气经由热空气供给管15导入到粉碎机5。
[0043] 在锅炉主体3内的火炉中通过燃烧器9形成火焰,并通过锅炉主体3内的未图示的热交换器生成蒸汽。所生成的蒸汽通过导入到未图示的蒸汽涡轮来进行发电。
[0044] 从锅炉主体3排放的废气在通过脱硝装置25进行脱硝之后通过空气预热器19对从1次通风机17导入的空气进行加热之后导入到电集尘器23。废气通过在利用电集尘器23进行除尘之后,经由诱导通风机27导入到脱硫装置29。可以在诱导通风机27的上游侧抽出一部分废气并经由气体再循环通风机21导入到热空气供给管15。
[0045] 从诱导通风机27导入的废气在通过脱硫装置29进行脱硫之后导入到烟囱31并排放到大气中。
[0046] 图2中示出了图1中所示的粉碎机5的详细内容。粉碎机5设为立式碾磨机,并且粉碎生物质燃料等固体燃料而制成微粉。
[0047] 构成粉碎机5的外壳的壳体(框体)41呈立式圆筒中空形状,且在顶棚部42的中央部安装有燃料供给管43。该燃料供给管43将从生物质用筒仓11(参考图1)导入的颗粒状的生物质燃料供给至壳体41内,且沿上下方向(铅垂方向)配置于壳体41的中心位置,并且下端部延伸设置至壳体41内部。
[0048] 在壳体41的底面部40上设置基座44,并在该基座44上旋转自如地配置有粉碎台45。配置成燃料供给管43的下端部与粉碎台45的中央对置。如箭头A0所示,燃料供给管43从上方朝向下方供给生物质燃料。
[0049] 粉碎台45绕上下方向(铅垂方向)的中心轴线旋转自如,并且通过未图示的驱动装置进行驱动。粉碎台45的上表面例如呈如中心部高且随着朝向外侧而变低的倾斜形状,可以呈外周部向上方湾曲的形状。
[0050] 在粉碎台45的上方以对置的方式配置有多个粉碎辊46。关于各粉碎辊46,在粉碎台45的外周部的上方沿周向以等间距间隔而配置(另外,在图2中作为代表仅示出了1个粉碎辊46和其外围设备)。粉碎辊46能够上下摆动,且被支承为自如地接近粉碎台45的上表面及与粉碎台45的上表面分开。若在粉碎辊46的外周面与粉碎台45的上表面接触的状态下使该粉碎台45进行旋转,则粉碎辊46从粉碎台45接受旋转力而联动旋转。若从燃料供给管43供给生物质燃料,则在粉碎辊46与粉碎台45之间按压并粉碎生物质燃料。
[0051] 在粉碎台45的铅垂下方设置有刮板48,该刮板48将堆积在壳体41的底面部40的生物质燃料、异物排放到壳体41的外部。刮板48固定在粉碎台45的一部分,且能够以与粉碎台45同轴的方式进行旋转。在刮板48的前端设置有刷部49。刷部49以下端与壳体41的底面部
40上表面抵接的方式配置,并在底面部40的上表面进行滑动。并且,在壳体41的底面部40且为刷部49的旋转轨道上形成有排放开口50。排放开口50经由排放管51与配置于壳体41的外部的黄矿储槽52相连通。
[0052] 将热空气供给管15(参考图1)连接于连接壳体41的下部。热空气供给管15具有:预热空气流通管15b,使通过空气预热器19进行了预热的空气流通;冷却空气流通管15c,使绕过空气预热器19的冷却空气流通;汇合部15a,使在预热空气流通管15b内流通的经预热的空气及在冷却空气流通管15c内流通的冷却空气进行汇合(混合);及混合空气流通管15d,使在汇合部15a混合的空气流通。混合空气流通管15d与壳体41相连通。从1次通风机17供给空气,并供给其中通过空气预热器19进行了加热的预热空气和绕过空气预热器19而供给的冷空气,并在汇合部15a将预热空气和冷空气控制为热空气成为规定范围的温度。而且,经由气体再循环通风机21导入通过了电集尘器23的一部分废气,并通过废气调节热空气的氧浓度。
[0053] 冷却空气流通管15c的一部分例如由挠性伸缩部47形成,以容许该冷却空气流通管15c的延伸方向的伸缩。而且,伸缩部47形成为若热空气供给管15的内部的压力成为规定压力则破口(开口)。伸缩部47破口的规定压力根据正常运行状态的壳体41内的压力来设定。具体而言,设定为如下压力,该压力高于在粉碎机5的正常运行时(即,未引起迅速燃烧等异常的状态)作用于伸缩部47的压力,且低于使配置于供给至热空气供给管15的热空气的流动的上游侧的各种装置(例如,1次通风机17、空气预热器19)破损的压力。另外,本实施方式中,使伸缩部47破口,但是并不限定于此,可以形成为法兰接头部分的一部分、测量用座等能够更换的其他部位破口(开口)。
[0054] 如箭头A1所示,将由热空气供给管15供给的热空气导入到壳体41内,并供给至位于粉碎台45的下方的下方空间S1。
[0055] 另外,图2中,关于使废气从气体再循环通风机21流通的配管,因图示关系而进行了省略。
[0056] 对具有点火并发生迅速燃烧的可能性的空间进行说明。本实施方式中,相当于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3。
[0057] 在形成下方空间S1的壳体41的侧壁部设置有向下方空间S1内喷射灭火剂的灭火剂喷射装置60。灭火剂喷射装置60具备第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B。第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B成对地设置。即,第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B相互靠近地设置。另外,第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B可以分开配置。
[0058] 图2所示的本实施方式中,在下方空间S1内例如设置有2个灭火剂喷射装置60(第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B各2个),且设置成隔着壳体41的中心轴线对置。但是,关于灭火剂喷射装置60的数量,并不限定于2个,根据下方空间S1的大小来确定。
[0059] 可以在下方空间S1内的由×标记表示的位置设置压力传感器61。压力传感器61具有第1压力传感器61A及第2压力传感器61B,第1压力传感器61A和第2压力传感器61B成对地设置。即,第1压力传感器61A和第2压力传感器61B相互靠近地设置。另外,第1压力传感器61A和第2压力传感器61B可以分开配置。
[0060] 另外,下方空间S1内的压力传感器61还能够省略(将在后面进行叙述)。
[0061] 在壳体41的上部设置有旋转式分选机(分级机)53。旋转式分选机53以包围燃料供给管43的方式配置,且围绕燃料供给管43进行旋转。随着旋转式分选机53的旋转,安装于其外周侧的多个叶片53a沿周向行走。被粉碎台45和粉碎辊46粉碎的生物质燃料的微粉通过从下方空间S1穿过粉碎台45的外周侧并上升的热空气的流动(参考箭头A2)而向上方卷扬。被卷扬的微粉中相对大直径的微粉被叶片53a打落,返回到粉碎台45上并再次被粉碎。由此,通过旋转式分选机53按微粉的尺寸进行分级,规定的直径以下的生物质燃料的微粉与热空气一同从微粉燃料供给管7传送并被搬出。
[0062] 在旋转式分选机53的上游侧(旋转式分选机53的下方侧)与粉碎台45的上方之间形成有上方空间S2。在形成上方空间S2的壳体41的侧壁部设置有向上方空间S2内喷射灭火剂的灭火剂喷射装置60。图2中,在上方空间S2内例如设置有2个灭火剂喷射装置60,且设置成隔着壳体41的中心轴线对置并成对。灭火剂喷射装置60的数量并不限定于2个。但是,灭火剂喷射装置60的数量根据上方空间S2的大小来确定。
[0063] 在例如设置有2个灭火剂喷射装置60的情况下,设置成隔着壳体41的中心轴线对置并成对,但是上方空间S2的灭火剂喷射装置60和下方空间S1的灭火剂喷射装置60无需在壳体41的周向上处于相同位置,可以在周向上相互偏离。因此,能够在上方空间S2和下方空间S1这两个大区域中减少偏差而喷射灭火剂。
[0064] 在上方空间S2内的由×标记表示的位置设置有检测迅速燃烧的压力传感器61。关于压力传感器61的数量,根据上方空间S2内的容积来确定,图2所示的本实施方式中例如设为2个。压力传感器61的数量并不限定于2个。
[0065] 将微粉燃料供给管7连接于顶棚部42。微粉燃料供给管7将通过旋转式分选机53进行分级之后的生物质燃料的微粉与热空气一同如箭头A3所示那样排放,并导入到锅炉主体3(参考图1)。在旋转式分选机53的下游侧且微粉燃料供给管7的上游侧的空间(即,被旋转式分选机53的叶片53a包围的内侧的空间)形成有分级空间S3。
[0066] 在形成分级空间S3的顶棚部42设置有向分级空间S3内喷射灭火剂的灭火剂喷射装置60。图2中,将设置于分级空间S3内的灭火剂喷射装置60例如设为1个。灭火剂喷射装置60的数量并不限定于1个。但是,灭火剂喷射装置60的数量根据分级空间S3的大小来确定。
[0067] 在分级空间S3内的由×标记表示的位置设置有检测迅速燃烧的压力传感器61。关于设置于分级空间S3内的压力传感器61的数量,根据分级空间S3内的容积来确定,在图2所示的本实施方式中例如设为1个。压力传感器61的数量并不限定于1个。
[0068] 作为从设置于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3的灭火剂喷射装置60喷射的灭火剂(即,从第1灭火剂喷射部60A及第2灭火剂喷射部60B喷射的灭火剂),只要具备灭火功能,则种类不作特别限定,但是例如可使用粉体(碳酸氢钠:通常为小苏打等)。
[0069] 设置于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3的压力传感器61检测在粉碎机5内生物质燃料点火并发生迅速燃烧时的压力上升。将压力传感器61的输出发送到未图示的控制部。控制部中,根据从压力传感器61发送的压力值判断迅速燃烧的发生,并根据其结果控制设置于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3的灭火剂喷射装置60的动作。
[0070] 详细而言,如下所示,控制部判断迅速燃烧的发生,并控制灭火剂喷射装置60的动作。
[0071] 控制部始终掌握粉碎机5的运行状态。关于粉碎机5的运行状态,控制部可以自动判断,也可以手动输入。
[0072] 在粉碎机5的运行状态为正常运行状态(第1运行状态)时,在第1压力传感器61A所检测到的压力超过规定的第1阈值的情况下,控制部判断为发生了迅速燃烧。若在正常运行状态时,由控制部判断为发生了迅速燃烧,则控制成与此基本同时从第1灭火剂喷射部60A喷射灭火剂。
[0073] 并且,在粉碎机5的运行状态为停止动作状态(第2运行状态)时,在第2压力传感器61B所检测到的压力超过规定的第2阈值的情况下,控制部也判断为发生了迅速燃烧。若在停止动作状态时,由控制部判断为发生了迅速燃烧,则控制成与此基本同时从第2灭火剂喷射部60B喷射灭火剂。
[0074] 另外,正常运行状态是指在粉碎机5内粉碎生物质燃料而制成微粉,并通过传送用热空气将所粉碎的生物质燃料的微粉供给至锅炉主体3的运行状态。并且,停止动作状态是指包括粉碎机5停止运转的状态(停止运转时)及过渡到停止运转的状态(过渡到停止运转时)这两者的运行状态。,在过渡到停止运转的状态中,为了停止运转,具有:清洗状态,使旋转式分选机53高速旋转并清洗旋转式分选机53;及清空状态,在未将生物质燃料及热空气供给至壳体41内的状态下使粉碎台45及刮板48进行旋转,并从粉碎机5内排放了生物质燃料;等。
[0075] 并且,关于基于控制部的迅速燃烧的发生的判断,可以如下进行。在设置于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3的任一个压力传感器61检测到超过规定的阈值的压力的情况下,控制部判断为发生了迅速燃烧。或者,在正常运行状态时,在由设置于上方空间S2的压力传感器61中的2个第1压力传感器61A和设置于分级空间S3的压力传感器61中的1个第1压力传感器61A构成的3个第1压力传感器61A中的2个检测到超过规定的阈值的压力的情况下,可以判断为迅速燃烧的发生并抑制错误判断。并且,同样地,在停止动作状态时,在由设置于上方空间S2的压力传感器61中的2个第2压力传感器61B和设置于分级空间S3的压力传感器61中的1个第2压力传感器61B构成的3个第2压力传感器61B中的2个检测到超过规定的阈值的压力的情况下,控制部可以判断为迅速燃烧的发生并抑制错误判断。若由控制部判断为发生了迅速燃烧,则控制成与此基本同时从设置于下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3的灭火剂喷射装置60喷射灭火剂。
[0076] 第1阈值根据正常运行状态的壳体41内的压力来设定。具体而言,设定为将规定压力(例如,为200Aq以上且500Aq以下)与在正常运行状态时正常运行时的壳体41内的压力相加而得的压力。并且,第2阈值根据停止动作状态的壳体41内的最高压力来设定。具体而言,在停止动作状态时,压力值根据各动作状态而不同,因此设定为将规定压力(例如,为200Aq以上且500Aq以下)与正常运行时的壳体41内的最高压力相加而得的压力。另外,在正常运行时正常运行时的壳体内的压力和在停止动作状态时正常运行时的壳体41内的压力为不同的压力值,因此第1阈值和第2阈值成为不同的压力。具体而言,在停止动作状态时,由于在从粉碎机5内排放了生物质燃料的清空状态时等将大量不活性气体供给至壳体41内,因此变得高于正常运行时的压力。即,在停止动作状态时,为了降低壳体41内的氧浓度而发生投放不活性气体的工作,壳体41的内部压力与该介质的投放的量相对应地增加。并且,第2阈值设定为高于第1阈值。
[0077] 控制部例如由CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)及计算机可读取的存储介质等构成。并且,关于用于实现各种功能的一系列的处理,作为一例,通过以程序的形式存储于存储介质等中,由CPU将该程序读出到RAM等,并执行信息的加工·运算处理来实现各种功能。另外,程序可以应用预先安装于ROM、其他存储介质中的形态、在存储于计算机可读取的存储介质中的状态下被提供的形态、经由基于有线或无线的通信机构传送的形态等。计算机可读取的存储介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。
[0078] 对在下方空间S1、上方空间S2及分级空间S3中设置灭火剂喷射装置60的理由进行说明。
[0079] 在上方空间S2及分级空间S3中设置了灭火剂喷射装置60的理由是因为:在上方空间S2中,由于粉碎台45的上部而存在大量粉碎后的生物质燃料量;及在分级空间S3中,存在大量成为微粉的生物质燃料并且成为传送气体的热空气被加热时与其他空间相比更容易点火。而且,是因为:由于存在来自生物质燃料的挥发物、异物混入的情况而产生火花,与其他空间相比为容易点火的空间,并且是以微粉的形式存在且表面积大并容易点火的空间。因此,在这种空间中,还设置压力传感器61而能够在适当的时刻进行灭火。
[0080] 另一方面,下方空间S1成为粉碎台45的下方,在粉碎台45上被粉碎的生物质燃料通过供给至下方空间S1的热空气而被卷扬,因此微粉的存在量少于上方空间S2。然而,由于是存在不少生物质燃料的微粉,且被供给大量热空气的空间,因此与其他空间相比有可能点火。因此,设置灭火剂喷射装置60。但是,压力传感器61可以省略,可以利用靠近下方空间S1的上方空间S2、分级空间S3的压力传感器61的信号
[0081] 如前所述,从热空气供给管15向下方空间S1供给热空气,穿过上方空间S2,并通过分级空间S3而流到微粉燃料供给管7。在粉碎辊46与粉碎台45之间被粉碎的燃料成为微粉,通过热空气而被卷扬,穿过旋转式分选机53并被分级之后,穿过微粉燃料供给管7并被导入到锅炉主体3的燃烧器9。因此,除了下方空间S1、上方空间S2、分级空间S3以外,还有受迅速燃烧的影响的空间。
[0082] 接着,对与点火并发生迅速燃烧的空间不同,且具有在其他空间点火并发生迅速燃烧的延烧的可能性的空间进行说明。本实施方式中,相当于燃料供给管43、热空气供给管15及微粉燃料供给管7。
[0083] 灭火剂喷射装置60还设置于燃料供给管43、热空气供给管15及微粉燃料供给管7中。设置于热空气供给管15的灭火剂喷射装置60设置于比汇合部15a更靠热空气的流动的下游侧。与上述的灭火剂喷射装置60同样地,各灭火剂喷射装置60由控制部控制。可通过这些灭火剂喷射装置60来防止迅速燃烧的延烧。
[0084] 另外,在为如下容量的空间的情况下,有时还能够省略设置于热空气供给管15的灭火剂喷射装置60,即,在冷却空气流通管15c的一部分设置有在规定压力下破口的伸缩部47的情况下,通过伸缩部47破口,热空气供给管15内无法成为规定以上的压力,因此能够抑制迅速燃烧的延烧的容量的空间。
[0085] 并且,由于有可能延烧,因此需要在燃料供给管43、热空气供给管15及微粉燃料供给管7中设置灭火剂喷射装置60,但是由于点火的可能性低,因此无需设置压力传感器61,优选利用靠近该延烧的空间的上方空间S2、分级空间S3的压力传感器61的信号,并考虑迅速燃烧的传播时间在适当的时刻喷射灭火剂。
[0086] 关于灭火剂喷射装置60的设置位置,考虑迅速燃烧的传播时间而设置。具体而言,在发生了迅速燃烧的情况下,设置于能够在迅速燃烧的火焰传播到达之前和之后喷射灭火剂的位置。通过在延烧传播到达之前和之后喷射灭火剂,能够抑制压力上升。
[0087] 相对于此,在灭火剂喷射装置60的设置位置比适当位置更靠近发生迅速燃烧的部位的情况下,相对于火焰的蔓延,灭火剂的喷射过快,因此在由延烧传播引起的火焰没有发展的状态下通过灭火剂喷射装置60之后喷射灭火剂,从而无法有效地抑制延烧传播,在喷射灭火剂之后火焰发展并蔓延,使压力上升。
[0088] 并且,在灭火剂喷射装置60的设置位置比适当位置远离迅速燃烧发生部位的情况下,在延烧传播蔓延之后喷射灭火剂,灭火不及时,或者需要在延烧传播大于设计时的状态下投放灭火剂,相较于所设想的灭火剂量需要大量的灭火剂且无法有效地抑制迅速燃烧。因此,成为成本增加的主要原因。
[0089] 上述结构的粉碎机5如下动作。
[0090] 若从燃料供给管43朝向粉碎台45的中央投放生物质燃料(参考箭头A0),则生物质燃料通过由粉碎台45的旋转引起的离心力被导入到粉碎台45的外周侧,并夹持于粉碎台45与粉碎辊46之间而被粉碎。被粉碎的生物质燃料通过从热空气供给管15导入的热空气而向上方卷扬(参考箭头A2),并被导入到旋转式分选机53。旋转式分选机53中,直径相对大的微粉被叶片53a打落而返回到粉碎台45上。通过了叶片53a的分级后的微粉与热空气一同被导入到微粉燃料供给管7,并供给至锅炉主体3的燃烧器9(参考图1)。
[0091] 在如上述的粉碎机5的正常运行状态时,生物质燃料点火并发生了迅速燃烧的情况下,控制部根据适当地设置于各空间中的第1压力传感器61A的检测值来判断迅速燃烧的发生,并在适当的时刻从适当地设置于各空间中的各第1灭火剂喷射部60A喷射灭火剂。并且,在粉碎机5的停止动作状态时,生物质燃料点火并发生了迅速燃烧的情况下,控制部根据适当地设置于各空间中的第2压力传感器61B的检测值来判断迅速燃烧的发生,并在适当的时刻从适当地设置于各空间中的各第2灭火剂喷射部60B喷射灭火剂。
[0092] 详细而言,控制部进行以下控制。
[0093] 首先,控制部判断粉碎机5的运行状态。在运行状态为正常运行状态的情况下,第1压力传感器61A检测壳体41内的压力(压力检测步骤),并将所检测到的压力发送至控制部。控制部判断第1压力传感器61A所检测到的压力是否为第1阈值以上。在为第1阈值以上的情况下,判断为在粉碎机5内生物质燃料点火并发生了迅速燃烧,并从各第1灭火剂喷射部60A喷射灭火剂(第1灭火剂喷射步骤)。在所检测到的压力低于第1阈值的情况下,返回到判断运行状态的步骤。并且,喷射灭火剂之后,返回到判断运行状态的步骤。并且,清除从各第1灭火剂喷射部60A喷射的灭火剂的情况下,过渡到使粉碎机5停止的动作。
[0094] 另一方面,在运行状态为停止动作状态的情况下,第2压力传感器61B检测壳体41内的压力(压力检测步骤),并将所检测到的压力发送至控制部。控制部判断第2压力传感器61B所检测到的压力是否为第2阈值以上。在为第2阈值以上的情况下,判断为在粉碎机5内生物质燃料点火并发生了迅速燃烧,并从各第2灭火剂喷射部60B喷射灭火剂(第2灭火剂喷射步骤)。在所检测到的压力低于第2阈值的情况下,返回到判断运行状态的步骤。并且,清除从各第2灭火剂喷射部60B喷射的灭火剂的情况下,过渡到使粉碎机5完全停止的动作。
[0095] 根据本实施方式,发挥以下作用效果。
[0096] 在粉碎机5内,在正常运行状态及停止动作状态中的任一种运行状态下,均具有发生迅速燃烧的可能性。
[0097] 本实施方式中,在正常运行状态和停止动作状态下,设定不同的阈值。具体而言,根据粉碎机5为正常运行状态的壳体41内的压力来设定第1阈值,并根据粉碎机5为停止动作状态的壳体41内的压力来设定第2阈值。在正常运行状态和停止动作状态下,正常运行时的压力值不同,但是通过如此设定与各运行状态相对应的阈值,在任一种运行状态下,均能够判断壳体41内的迅速燃烧的发生。
[0098] 并且,在正常运行状态和停止动作状态下,使不同的灭火剂喷射部进行工作。因此,在任一种运行状态下,均针对各运行状态准备灭火剂,因此在壳体41内发生了迅速燃烧的情况下,能够喷射灭火剂来抑制迅速燃烧。
[0099] 因此,例如,在正常运行状态时在粉碎机5内发生迅速燃烧,第1灭火剂喷射部60A喷射灭火剂来抑制迅速燃烧之后,使粉碎机5停止,因此即使在停止动作状态下运行时,在粉碎机5内再次发生了迅速燃烧的情况下,也能够通过第2压力传感器61B及控制部检测迅速燃烧,并由第2灭火剂喷射部60B喷射灭火剂来抑制在粉碎机5内发生的迅速燃烧。
[0100] 并且,第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B成对地设置。由此,在进行第1灭火剂喷射部60A及第2灭火剂喷射部60B的设置、维护时,能够同时进行第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B的设置工作。因此,与独立地设置第1灭火剂喷射部60A和第2灭火剂喷射部60B的情况相比,能够减轻设置时的工作负担,并且还能够减轻维护时的工作负担。
[0101] 并且,设置于热空气供给管15的一部分的伸缩部47通过从内部发挥作用的规定压力而破口。由此,在粉碎机5内发生迅速燃烧,壳体41内的压力上升传播到热空气供给管15内的情况下,若热空气供给管15内的压力成为规定的压力,则伸缩部47破口。若伸缩部47破口,则压力从破口部分释放,因此能够抑制热空气供给管15内的压力的上升。由此,能够将热空气供给管15内的压力保持在规定压力以下。因此,能够防止热空气供给管15内成为设想以上的压力,且除了伸缩部47部分以外的热空气供给管15破损。并且,能够防止通过热空气供给管15供给的热空气的流动的上游侧的各种装置因压力的传播而破损。并且,由于制成能够容易地更换热空气供给管15的破损处的伸缩部47,因此能够容易地修复破损部分。
[0102] 而且,通过将热空气供给管15内的压力保持在规定压力以下,还抑制粉碎机5的框体内的压力的急剧上升,能够抑制生物质燃料的微粉存在的密度局部急剧增加,能够进一步抑制喷射了灭火剂时的壳体41内的迅速燃烧的进展,能够更有效地抑制粉碎机5内的喷射了灭火剂时的迅速燃烧。
[0103] 并且,由于使已经设置于热空气供给管15的一部分中的伸缩部47破口,因此无需在热空气供给管15另设用于抑制压力上升的破裂板等装置等,而能够释放热空气供给管15内的压力。并且,在已有的粉碎机5中设置另一装置等的情况下,需要确保配置装置的新空间,由此具有不得不变更配管的布局的可能性,但是若为本实施方式的结构,则无需变更以往的配管的布局而能够抑制压力的上升。因此,与设置另一装置等的情况相比,能够实现省空间化及成本的抑制。
[0104] 另外,本实施方式中,对作为利用粉碎机5粉碎的固体燃料而粉碎生物质燃料的例子进行了说明,但是所粉碎的固体燃料并不限于生物质燃料,可以是高点火性的煤等。并且,粉碎机5可以是仅粉碎煤的形式,也可以是仅粉碎生物质燃料的形式。并且,可以是与煤一起粉碎生物质燃料的形式,也可以是切换粉碎煤和生物质燃料的形式。
[0105] 并且,本实施方式中,对独立地设置第1压力传感器61A和第2压力传感器61B,并根据粉碎机5的运行状态,区分使用检测压力的压力传感器的例子进行了说明,但是可以将压力传感器设为1个,并在所有运行状态下,由1个压力传感器检测压力。
[0106] 〔第2实施方式〕
[0107] 以下,对本发明的第2实施方式进行说明。
[0108] 本实施方式中,在粉碎机5为切换粉碎煤和生物质燃料的形式这一点,与第1实施方式不同。关于其他结构,与第1实施方式相同,因此省略其说明。
[0109] 本实施方式中,在粉碎作为低点火性的固体燃料的煤的情况下,使压力传感器61停止。另一方面,在粉碎作为高点火性的固体燃料的生物质燃料的情况下,通过在第1实施方式中说明的方法,运用灭火剂喷射装置60及压力传感器61等。如此,根据被粉碎机5粉碎的固体燃料的种类来进行如下切换:从第1灭火剂喷射部60A及第2灭火剂喷射部60B不喷射灭火剂或者喷射灭火剂。
[0110] 另外,关于压力传感器61的停止及运行的切换,可以由工作人员手动进行,也可以由控制部自动进行。
[0111] 根据本实施方式,发挥以下作用效果。
[0112] 控制部根据粉碎机5内的压力上升来判断迅速燃烧,因此在尽管未发生迅速燃烧但是发生了由其他主要原因引起的压力上升的情况下,具有尽管实际上未发生迅速燃烧,但是会错误地判断为发生了迅速燃烧的可能性。若如此进行错误的判断,则会进行不必要的灭火剂的喷射(误动作)。本实施方式中,在粉碎作为低点火性的(即,引起迅速燃烧的可能性低)固体燃料的煤时,从第1灭火剂喷射部60A及第2灭火剂喷射部60B不喷射灭火剂。因此,即使在未发生迅速燃烧的状态下,因除了迅速燃烧以外的主要原因而使压力上升的情况下,也能够防止向粉碎机5内喷射灭火剂的误动作。
[0113] 另外,在粉碎作为低点火性的固体燃料的煤的情况下,可以将第1阈值及第2阈值调节为高于在将作为点火性高于煤的燃料的生物质用作固体燃料的情况下设定的第1阈值及第2阈值的值(例如为2000Aq以上)。并且,在粉碎作为高点火性的固体燃料的生物质燃料的情况下,如第1实施方式中所说明那样,设定第1阈值及第2阈值。如此,根据固体燃料的种类来调节第1阈值及第2阈值。另外,关于第1阈值及第2阈值的调节,可以由工作人员手动进行,也可以由控制部自动进行。
[0114] 如此,在粉碎煤时,通过将实际上无法达到的压力设为阈值,能够容易地将灭火剂喷射装置60设为不工作的状态。因此,即使在未发生迅速燃烧的状态下,因除了迅速燃烧以外的主要原因而使压力上升的情况下,也能够防止向粉碎机5内喷射灭火剂的误动作。
[0115] 另外,本发明并不限定于上述各实施方式所涉及的发明,在不脱离其主旨的范围内,能够进行适当变形。例如,在上述各实施方式中,在燃料供给管43、热空气供给管15及微粉燃料供给管7中设置了灭火剂喷射装置60,但是可以在它们中的任意1个或2个中设置灭火剂喷射装置60。
[0116] 附图标记说明:
[0117] 1-锅炉设备,3-锅炉主体,5-粉碎机,7-微粉燃料供给管,9-燃烧器,11-生物质用筒仓,13-料斗,15-热空气供给管(传送气体供给管),15b-预热空气流通管,15c-冷却空气流通管,15d-混合空气流通管,17-1次通风机,19-空气预热器,21-气体再循环通风机,23-电集尘器,25-脱硝装置,27-诱导通风机,29-脱硫装置,31-烟囱,40-底面部,41-壳体(框体),42-顶棚部,43-燃料供给管,44-基座,45-粉碎台,46-粉碎辊,47-伸缩部,48-刮板,52-黄铁矿储槽,60-灭火剂喷射装置,60A-第1灭火剂喷射部,60B-第2灭火剂喷射部,61-压力传感器,61A-第1压力传感器,61B-第2压力传感器。
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