[發明專利]生物質粉碎裝置及生物質/煤混燒系統

有效

• 申請號: 201180071245.8
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103596692A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 大丸卓一郎;山本次男;有馬謙一;木下正昭;竹內和廣;甲斐德親;植松良茂
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: B02C15/04
• 分類號: B02C15/04;F23C1/00;F23K3/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及一種將生物質固體物粉碎并微粉化的生物質粉碎裝置及生物質/煤混燒系統。

背景技術

近年來，從地球暖化的觀點出發，不斷推進CO₂排出的削減。尤其是在發電用鍋爐等燃燒設備中，多使用煤或重油等化石燃料作為燃料，但是從CO₂排出的問題出發，該化石燃料成為地球暖化的原因，從地球環境保全的觀點出發，該化石燃料的使用不斷受到限制。而且，從化石燃料的枯竭化的觀點出發，要求進行取代該化石燃料的能量資源的開發、實用化。因此，作為化石燃料的代替，實現使用了生物質的燃料的促進利用。生物質是由光合作用產生的有機物，有木質類、草木類、農作物類、廚余類等生物質。通過對該生物質進行燃料化處理，能夠有效利用生物質作為能源或工業原料。

從作為可再生能量的生物質的高效率利用的觀點出發，進行將生物質作為燃料使用。在作為燃料使用的一個方法中，將生物質固體物粉碎并微粉化，向燒煤粉鍋爐供給而作為燃料使用。這已知有將煤和生物質分別單獨粉碎的單獨粉碎方式、將煤和生物質混合后進行粉碎的混合粉碎方式。無論是哪個方式，都需要用于對生物質固體物進行粉碎的生物質粉碎裝置，但是在使用以往的燒煤鍋爐中使用的已設粉碎機時，由于已設粉碎機的能力限制，相對于兩者的混燒率最大也停留在10cal%左右。

以往為了將生物質粉碎成燒煤鍋爐用的粒徑，使用沿用了煤粉碎機的技術，例如將生物質原料投入粉碎裝置內的粉碎臺，通過與粉碎臺連動而旋轉的粉碎輥進行粉碎/干燥、分級。然后，將微粉碎后的生物質向燃燒器側進行氣流搬運（參照專利文獻1、專利文獻2）。

這種情況下，煤使用立式輥粉碎機進行粉碎，但由于生物質固體物具有伸縮性，因此與煤相比，粉碎性差，在該煤用的立式輥粉碎機中，難以粉碎至規定的大小。因此，以往，使用錘片式粉碎機或切割式粉碎機等粉碎機對生物質固體物進行粉碎。然而，在使用了錘片式粉碎機或切割式粉碎機等的生物質固體物的粉碎方法中，需要巨大的動力，不僅粉碎效率惡化，而且壽命短，在短期間內需要維護，難以連續運轉。

需要說明的是，作為使用了立式粉碎機的生物質粉碎裝置，提出了下述專利文獻等。例如，專利文獻2記載的生物質粉碎裝置通過與臺的旋轉連動而動作的輥對供給到旋轉驅動的粉碎臺上的生物質固體物進行按壓而將生物質固體物粉碎，利用來自下部的上吹氣流，將生物質粉碎物向上方搬運并分級成粗粉和微粉。另外，專利文獻3記載的生物質粉碎裝置基于輥與臺的距離，以成為促進生物質的片彼此的相互磨碎的一定范圍內的方式控制輥的按壓力或臺的轉速。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-347241號公報

專利文獻2：日本特開2009-291692號公報

專利文獻3：日本特開2008-043926號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，使用現有技術的煤粉碎裝置對木質系生物質原料進行粉碎時，存在以下的問題。

1）生物質原料與煤相比，比重輕，粉碎形狀多樣，因此存在無法充分進行以基于風量調整的產品粒徑控制為主，使用例如旋轉式分級器等機械式分級器的分級這樣的問題。

另外，生物質原料為纖維質且柔軟，與煤相比，為難粉碎性燃料，因此在生物質粉碎時，粉碎容量下降。因此，在沿用粉碎煤的立式輥粉碎機對生物質原料進行粉碎時，A（空氣）/C（煤）比成為7以上（實際上為7～13），在向鍋爐設備供給的前段側，存在需要使用例如袋濾器或旋風分離器等的庫系統對空氣進行分離的設備這樣的問題。其結果是，有時會發生庫系統的例如閉塞或起火等的麻煩。

因此，迫切希望出現一種與僅沿用以往的煤粉碎裝置的粉碎裝置不同，能夠有效地將粉碎后的生物質粉體向外部排出的生物質粉碎裝置。

本發明鑒于上述問題，以提供一種能夠有效地將粉碎后的生物質粉體向外部排出的生物質粉碎裝置及生物質/煤混燒系統為第一課題。

另外，除了1）的問題之外，還在使用現有技術的煤粉碎裝置對木質系生物質原料進行粉碎時，存在以下的問題。

2）木質系生物質原料與煤不同，具有壓縮性，因此在被粉碎輥和粉碎臺嚙入而粉碎時，存在對于生物質原料無法充分地傳遞壓力而難以粉碎的問題。

另外，生物質原料由于其水分含有量高且為纖維質，因此在由粉碎輥和粉碎臺夾持并壓碎時，粉碎后的生物質粉體（微粉）相互纏繞，存在難以分離的性質。