[发明专利]立式辊磨机

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式辊磨机，适合于用作发电用锅炉中的燃料等的煤炭或石油焦的微粉碎。

背景技术

发电用锅炉多采用以煤炭、石油焦为燃料的类型。其原因在于燃料成本的价格低，容易调节发电量等，对于在作为发展中国家的中国等地方，自然不必说，即使在我国(日本)，发电量的相当部分仍依赖于煤炭、石油焦。但是，煤炭、石油焦具有二氧化碳排放量多的较大缺点。

日本向世界发布了到2020年削减到1990年的二氧化碳的排放量的25％的公约。为了实现该公约，国民、产业界必须负担大的责任和义务，为很困难的数值，但是，既然发布了该公约，就必须朝向该目标迈进。为此，抑制由发电用锅炉所采用的煤炭、石油焦产生的二氧化碳的产生量这一点也是非常重要的对策。

即，由于在作为发电用燃料的煤炭、石油焦的使用中，二氧化碳的排放量非常大，故关于二氧化碳的排放，被评价为各种危害的根源。但是，即使在化石燃料中，马上停止煤炭的使用这一点，对于没有资源的我国(日本)，仍是不可能的。由于至少在准备原子能发电、绿色的替代能量之前，其经济性、方便性、蕴藏量丰富，难以枯竭，故不能够中止使用。

于是，如何将从这些化石燃料中排放的二氧化碳量控制在较少程度这一点是今后的技术的重要课题，为了解决该课题，进行新的技术开发这一点是非常重要的主题。另外，作为其一个环节而值得考虑的是供给锅炉的煤炭、石油焦的粉碎阶段的微粉化，其带来的二氧化碳产生量的降低。原本，通过一台粉碎磨机而实现的削减效果微小，但是，如果放眼于全世界，则使用台数多到难以计数，如果对它们进行合计，则可有助于巨量的二氧化碳的排放量的削减。在发达国家，特别是作为以技术立国的我国(日本)认为，率先专门致力于粉碎磨机的微粉化处理这一点成为使命和责任。

本发明人很早就着眼于这一点，专心研究粉碎磨机的微粉化对策，也列举有大的成果。有代表性的技术为在专利文献1和2中记载的辊破碎面形状的改良，特别是狭缝辊的开发。在狭缝辊中，在作为粉碎辊的破碎面的外周面，沿周向按照规定间隔形成中心线方向的狭缝槽。通过它的使用，在立式辊磨机的领域，与已有磨机相比较，粉碎物的啮入性改善，实现了微粉化率的提高。

即，在火力发电站的场合，对于煤炭粉碎粒度，现状是通过200号筛、微粉平均值为75％，但是进一步减小该粉碎粒度，如果通过200号筛、超过75％的微粉与过去磨机相比较而被大量地采用，则锅炉的燃烧效率提高，其结果是，与完全燃烧有关，有助于二氧化碳量的排放量的减少。

另外，虽然通过钢铁厂的高炉生产生铁，但是，为了将铁矿石还原、溶解，生成而采用大量的焦炭还原气体，然而由于焦炭由高价的粘结炭生产，故价格非常高，为了降低其使用量，通过高炉鼓风口吹入低价格的微粉炭，由此，减小焦炭消耗量，降低生铁生产成本。

本发明人开发的狭缝辊也大量地用于高炉微粉炭吹入设备，大大有助于成本的降低。在某钢厂，其成本降低效果在1年的期间也达到6～7亿日元。包括200号筛在内的200号筛以下的微粉的生产量与过去的磨机相比较，约增加20％以上，由此，高炉燃烧效率上升，有助于更进一步的焦炭消耗量的降低。换言之，焦炭消耗量的降低还导致在焦炭生产时产生的二氧化碳的削减，对该削减做出巨大的贡献。

发电用锅炉的煤炭粉碎机多采用立式辊磨机。立式辊磨机由进行水平旋转的一个驱动台与多个粉碎辊构成，该粉碎辊按照包围其旋转中心线的方式设置于驱动台上，其中，从磨机中间供给到台中心部上的煤炭因离心力而运送到外部，啮入于辊和台之间，由此，逐渐将煤炭粉碎。经过粉碎的煤炭通过运送气流而气流运送到上方，由分级机进行分级，捕获必要的粒度的煤炭，运送到后级，将大于它的粒度的煤炭再次返送给磨机内部。

在煤炭粉碎用立式辊磨机中，大体分为：粉碎辊的形状为锥台状，旋转台顶面的环状破碎部为水平面的莱歇辊式磨机型；粉碎辊的外周面在与旋转方向相垂直的面内，向外周侧凸出的方向弯曲，在旋转台的顶面上形成嵌合该粉碎辊的外周面的截面呈弧状的环状槽的轮胎型。轮胎型粉碎辊进一步分为其最大直径D和与轮胎破碎面的旋转方向相垂直的面的曲率半径R的比例在4.3以上的凸型轮胎，以及不到4.3的扁平型轮胎型。本发明人对市场上销售的轮胎型辊的D/R进行了调查，前者的凸型轮胎的平均D/R在4.5～5.0的范围内，后者的扁平型轮胎的平均D/R在3.8～4.1的范围内，由此，作为两者的划分点，D/R＝4.3是妥当的。