立式輥碾機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及應用于例如粉煤焚燒鍋爐等的立式輥碾機，尤其是涉及具備固定式分級器的立式輥碾機。
【背景技術】
[0002]—直以來，在煤焚燒鍋爐中，向例如圖7及圖8所示的立式輥碾機10那樣的粉煤機(碾磨機)投入原料煤，并將粉碎了的粉煤用作燃料。在立式輥碾機10的內部，粉碎輥13在設置于殼體11內的下部的粉碎臺12上一邊旋轉一邊回旋。需要說明的是，圖中的附圖標記14是投入原料煤的煤投入管。
[0003]被投入到立式輥碾機10內的原料煤通過嚙入粉碎臺12與粉碎輥之間被粉碎而成為粉煤。該粉煤借助從在粉碎臺12的周圍配設的喉部15噴出的熱風，一邊被干燥一邊被氣流輸送到在殼體11內的上方配置的固定式分級器20。此時，粒徑大的粗大粒子進行在重力作用下落下而返回到粉碎臺12上的重力分級，因此粉煤被反復粉碎直至形成所希望的粒徑。
[0004]在基于上述重力分級的一次分級之后，含有粗粒的產品粒子的粉煤被在粉碎臺12的上部配置的分級器再次分級。這樣的分級器具有固定式、旋轉式以及將固定式/旋轉式組合而成的方式，圖示的分級器為固定式。需要說明的是，公知旋轉式分級器是利用由旋轉葉片產生的碰撞、慣性力來進行分級的分級器，具有較高的分級性能。
[0005]氣流輸送來的粉煤被熱風干燥進而通過固定式分級器20而被分級。分級出的粉煤通過從固定式分級器20的內部向殼體11的外部上方連通的粉煤出口 16而由輸送用的一次空氣氣流輸送到鍋爐。
[0006]固定式分級器20具備在錐形件21的上端部側沿周向以等間隔開口的多個固定葉片入口窗22。該固定葉片入口窗22是以貫穿形成錐形件21的壁面的方式設置的開口部，并成為供對粉煤進行氣流輸送的流(以下，稱作“固氣二相流”)通過而向錐形件21的內部流入的入口以及流路。
[0007]而且，在錐形件21的內壁側，安裝有與各固定葉片入口窗22成對的多個固定葉片23ο
[0008]另外，在錐形件21的內側，設置有形成與固定葉片入口窗22以及固定葉片23對置的壁面的內筒24。
[0009]固定葉片23為了對固氣二相流賦予回旋而全部以朝相同方向傾斜的方式安裝，即，以與朝向錐形件21的軸中心的半徑方向的線具有傾斜角度Θ的方式安裝。因此，如果增減固定葉片23的傾斜角度Θ，則與固定葉片23的開度(角度)對應地，回旋流的強度也發生變化，因此能夠實現分級的微粉度的調整。
[0010]需要說明的是，圖中的附圖標記25是將原料煤以及由分級器20分級的出粗粒向粉碎臺12上供給的錐形件出口。
[0011]上述固定式分級器20是旋流式分級器，且為沒有驅動部的簡單構造，因此具有低成本且容易維護等優點。但是，固定式分級器20的粗粒域分級的精度低，粉煤中的粗粒(給燃燒性帶來不良影響的超過100篩號的程度的粗粒)增加，因此成為使從鍋爐排出的燃燒廢氣中包含的未燃成分增加的重要原因。
[0012]在此，對固定式分級器20的分級原理簡單進行說明，從固定葉片入口窗22通過鄰接的固定葉片23之間的固氣二相流利用回旋流將粉煤的粒子離心分級為粗粒和微粉。然后，粒徑小且輕量的微粉加入來自下方的返回上升流而被卷起，從內筒24的下方進入內側并從粉煤出口 16向立式輥碾機10的外部流出。但是，被離心分離出的粒徑大的粗粒由于重量較大，因此，未加入從內筒24的下方進入內筒24的內側的流中而到達錐形件21的內壁，并在重力作用下沿著錐形件21的內壁面向下方落下。
[0013]該粗粒最終從在錐形件21的下部中央開口的煤投入管14落下到粉碎臺12上并被再次粉碎。
[0014]關于具備上述固定式分級器的立式輥碾機，在下述的專利文獻1所公開的現有技術中，為了降低產品粉煤中的粗粒比例，進行了在葉片入口窗的附近設置偏流板、改變內筒的傾斜度這樣的設計。
[0015]在先技術文獻
[0016]專利文獻:
[0017]專利文獻1:日本特開2011-104563號公報
【發明內容】
[0018]發明要解決的技術問題
[0019]如上所述，在立式輥碾機10的固定式分級器20中，固定葉片23對經過了粉碎后的重力分級的固氣二相流賦予回旋，并利用離心力分級為粗粒與微粉，但接近產品粒子徑的粗粉(介于粗粒/微粒之間且成為未燃成分的基礎的粒子徑為150μπι左右)的離心效果較弱，因此，由于氣流的變動等而一部分呈現向內筒24附近的中心方向流入、在內筒24的附近回旋、下降的趨勢。其結果是，粗粉混進微粉的返回上升流的概率增大，存在因混入產品微粉的粗粉量的增加而導致分級效率下降這樣的問題。
[0020]作為分級效率下降的主要原因，認為有例如下述的兩個原因。
[0021]第一原因是，如圖8(a)中虛線箭頭所示，通過了固定葉片23之間的固定葉片入口窗22的固氣二相流所包含的粗粒子的一部分(圖中的粗粒子Pc)與內筒24的外表面(與錐形件21的內壁面對置的面)發生碰撞而反彈，并再次與固定葉片23的背側(凸狀的曲面)發生碰撞。
[0022]第二原因是，如圖8(a)中虛線箭頭所示，在通過固定葉片23之間的固定葉片入口窗22時，固氣二相流所包含的粗粒子的一部分(圖中的粗粒子Pd)直接與固定葉片23的背側碰撞。
[0023]在上述兩個原因中，由于固定葉片23由反彈力較高的鐵板制造，因此與固定葉片23的背側發生了碰撞的粗粒子Pc、Pd反彈至內筒24的外表面附近而失速。即，在通過了固定葉片23之間的固定葉片入口窗22的固氣二相流中，由于粗粒子的一部分與成為固定葉片23的背側的面發生碰撞而受到較強的反彈力，移動至內筒24的外表面附近而失速，因此上述粗粒子Pc、Pd在重力作用下沿著內筒24的外表面落下。
[0024]但是，如圖8(b)中實線箭頭所示，該粗粒子Pc、Pd在落下途中加入朝向內筒24的內側(粉煤出口 16)上升的微粒子輸送用的氣流。
[0025]其結果是，認為與固定葉片23的背側發生了碰撞的粗粒子Pc、Pd在內筒24的外表面附近失速并與微粒子一起從粉煤出口 16流出。這樣的粗粒子Pc、Pd的流出使固定式分級器20的分級效率下降，故不優選。
[0026]近年來，在世界性的能源枯竭的背景下，廉價的低品位煤的利用需求正在增加，作為燃燒性較好的低品位煤用的分級器，期待能夠應用固定式分級器。
[0027]另外，在煤焚燒鍋爐中，對高效率(降低灰中未燃成分)、低NOx燃料的要求也較高，謀求能夠降低產品粉煤中的粗粒比例的固定式分級器。
[0028]本發明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，在具備固定式分級器的立式輥碾機中，降低產品粉煤中的粗粒比例(對燃燒性帶來不良影響的超過100篩號的程度的粗粒比例)。
[0029]用于解決技術問題的方案
[0030]為了解決上述技術問題，本發明采用了下述的方案。
[0031 ]本發明的第一方案是一種立式輥碾機，其在殼體內具備旋流式的固定式分級器，該旋流式的固定式分級器供對粉碎固體而得到的粉體進行氣流輸送的固氣二相流通過，由此利用離心力對粒徑小的微粉進行分級并使其向外部流出，所述固定式分級器構成為，將所述固氣二相流從在錐狀構件開口的固定葉片入口窗導入到內部，并利用在所述固定葉片入口窗的內側附近安裝的固定葉片對所述固氣二相流賦予回旋，由此使所述微粉通過在所述錐狀構件的內側設置的內筒的下端部側而從上部的微粉出口向外部流出，在所述內筒的外表面上，形成有碰撞后的粒子的反彈系數比鐵板表面高的表面層。
[0032]根據該結構，由于在內筒的外表