固体燃料粉碎装置、具备其的发电设备、以及其控制方法与流程

本发明涉及固体燃料粉碎装置及具备其的发电设备、以及固体燃料粉碎装置的控制方法。

背景技术：

以往，将煤、生物质燃料等固体燃料利用粉碎机(研磨机)粉碎成小于规定粒径的微粉状而向燃烧装置供给。研磨机通过将向旋转台投入的煤、生物质燃料等固体燃料在旋转台与辊之间碾碎而粉碎，并通过从旋转台的外周供给的搬运气体，将被粉碎而成为微粉状的燃料利用分级机筛选粒径尺寸小的燃料，向锅炉搬运而通过燃烧装置使其燃烧。在火力发电设备中，通过与在锅炉中燃烧生成的燃烧气体的热交换而产生蒸汽，通过蒸汽驱动涡轮，由此进行发电。

由研磨机粉碎的粉碎后的固体燃料(粉碎后燃料)通过设置于研磨机上部的旋转式分级机而被分级为微粒和粗粒。作为微粒的微粒燃料通过旋转式分级机的叶片之间而被送至作为后工序的燃烧装置，作为粗粒的粗粒燃料与旋转式分级机的叶片碰撞而落下至旋转台，再次被粉碎。由此，由于旋转式分级机的分级性能，在研磨机内部产生在旋转分级机附近与旋转台附近之间循环的固体燃料的粉碎后燃料的循环量的增减。

在这样的研磨机中，为了掌握运转时被粉碎的粉碎后燃料的研磨机内的内部状态，测量供给到研磨机内的搬运气体的上游侧与粉碎机内部之间的压差即研磨机压差(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-141420号公报

近年来，可再生能源的有效利用不断发展，使用现有的煤用研磨机对生物质燃料进行粉碎的需求不断提高。然而，生物质燃料的粉碎粒与煤的粉碎粒(煤粉)相比，由于比重轻，因此即使是位于旋转台附近的粗粒，也容易被搬运气体搬运至旋转式分级机附近，若在研磨机的旋转式分级机内混入粗粒，则该粗粒滞留于搬运气体的气流小的区域而不会从研磨机搬出，另外，由于比重轻，因此离心力小，粗粒有可能滞留于旋转式分级机内而堆积。若生物质燃料的粗粒堆积于旋转式分级机内，则旋转式分级机的分级性能降低，因此需要变更研磨机的运转条件，以使得粗粒不堆积。

但是，对于如专利文献1所示那样的检测研磨机压差的测量点，难以准确检测旋转式分级机内的生物质燃料的粗粒的堆积状况，无法适当地变更研磨机的运转条件。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供能够检测堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料的固体燃料粉碎装置及具备其的发电设备、以及固体燃料粉碎装置的控制方法。

本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置具备：旋转台；粉碎辊，在该粉碎辊与所述旋转台之间将固体燃料粉碎；旋转式分级机，其具备以旋转轴线为中心进行旋转并且沿着圆周方向相对于固定部竖立设置的多个叶片，对由所述粉碎辊粉碎了的粉碎后燃料进行分级；排出口，其与在所述圆周方向上竖立设置的多个所述叶片的内周侧即所述旋转式分级机的内部连接，排出由所述旋转式分级机分级后的微粒燃料；以及压差检测部，其对所述旋转式分级机的所述内部的压力与该旋转式分级机的外部的压力的压差进行检测。

由旋转台和粉碎辊粉碎了的固体燃料被以铅垂上下方向的旋转轴线为中心进行旋转的旋转式分级机分级为粗粒燃料和微粒燃料。分级了的微粒燃料从与旋转式分级机的内部连接的排出口向后工序侧排出。分级了的粗粒燃料返回至旋转式分级机的外部。但是，有可能一部分的粗粒燃料穿过叶片之间，不返回到旋转分级机的外部而堆积于固定有各叶片的固定部上等的搬运气体的气流搬运力低的区域。若在固定部上堆积粗粒燃料，则各叶片的下部被粗粒燃料填埋，用于对固体燃料的粉碎后燃料进行分级的各叶片的有效面积减少，分级性能降低。因此，设置检测旋转式分级机的内部与外部的压差的压差检测部。由此，能够检测出各叶片的下部被粗粒燃料填埋而在旋转式分级机的内外压力损失增大的情况，从而能够检测出在旋转式分级机的内部堆积有粗粒燃料的情况。

作为旋转式分级机的外部的压力，例如可以使用旋转式分级机的外周侧且收容旋转式分级机的研磨机主体内部的压力。但是，在能够测量研磨机主体内的压力变动较小时的叶片的压力损失的变化即可的情况下，也可以测量旋转式分级机的内部的绝对压力变化，作为该情况下的旋转式分级机的外部的压力，只要研磨机主体内的压力不大幅变动，则可以是恒定的基准压力，例如也可以使用研磨机主体外的大气压等。

需要说明的是，作为固体燃料，例如可以使用生物质燃料或生物质燃料与煤的混合燃料。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述压差检测部具备检测管，该检测管向所述旋转式分级机的所述内部开口，并以朝向与所述内部的流动的上游侧方向交叉的方向的方式弯折。

通过设置使插入旋转式分级机的内部的一端部开口的检测管，从而能够检测旋转式分级机的内部的压力。

检测管的开口优选弯折成指向与朝向排出口侧的内部的流动的上游侧方向交叉的方向。由此，能够减少由旋转式分级机的内部的流动的动压造成的影响而准确地测量静压。

另外，也可以将检测管分别从旋转分级机的内部及旋转分级机的外部卸下。由此，在不需要测量压力时能够卸下检测管，从而能够抑制粉碎后燃料等进入到检测管内部。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，在所述检测管连接有能够供给吹扫流体的吹扫配管。

通过从吹扫配管流出不影响压力测量的流量的吹扫流体(例如空气、氮气)，能够使吹扫流体在检测管内流通，从而能够防止粉碎后燃料等进入检测管内部而将其堵塞。例如，通过从检测管的前端附近导入吹扫流体，从前端向旋转式分级机的内部喷出吹扫流体，从而防止堵塞。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述固体燃料粉碎装置具备取得所述压差检测部的检测信号的控制部，在由所述压差检测部取得的压差超过规定值的情况、或由所述压差检测部取得的压差相对于时间的变化量超过规定值的情况下，所述控制部输出第一信号并判断为在所述旋转式分级机的所述内部堆积有粗粒燃料。

控制部在由压差检测部得到的压差的值或压差相对于时间的变化量超过规定值的情况下输出第一信号。由此，能够感测到在旋转式分级机的内部由堆积粗粒燃料引起的压差值的增加或压差变化速度的增加，从而判断为已堆积。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，与所述第一信号同时地或在输出该第一信号之后，所述控制部输出变更运转条件的第二信号以抑制所述旋转式分级机的所述内部的粗粒燃料的堆积的运转条件。

在通过第一信号掌握粗粒燃料堆积于旋转式分级机的内部的同时或之后，通过抑制粗粒燃料的堆积的第二信号来变更运转条件。由此，能够抑制堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料蓄积并堆积。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使所述旋转式分级机的转速降低的方式变更所述运转条件。

通过降低旋转式分级机的转速，从而调整分级性能，降低旋转的叶片的压力损失，使旋转式分级机的压差合理化。由此，能够变更旋转式分级机的内部的流动状态，促进堆积的粗粒燃料的排出。

另外，该运转条件的变更可以在固体燃料粉碎装置的试运转时使用，也可以在运转中使用。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使向所述旋转台上供给的固体燃料供给量降低的方式变更所述运转条件。

通过降低供给到旋转台上的固体燃料的供给量，从而粉碎后燃料的生成量降低，通过各叶片之间进入旋转分级机的内部的粗粒燃料减少，抑制粗粒燃料的堆积量的增加而继续排出，从而能够减少旋转式分级机的内部的粗粒燃料的堆积量。

固体燃料的供给量的降低可以与上述的旋转式分级机的转速降低同时进行，也可以在旋转式分级机的转速降低之后进行。

另外，该运转条件的变更可以在固体燃料粉碎装置的试运转时使用，也可以在运转中使用。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使从所述旋转台朝向所述旋转式分级机流动的搬运气体流量增加的方式变更所述运转条件。

通过增加从旋转台朝向旋转式分级机流动的搬运气体的流量，从而能够促进堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料的排出。

搬运气体的流量增加也可以与上述的旋转式分级机的转速的降低及固体燃料的供给量降低同时进行，也可以在固体燃料的供给量降低之后进行。若在固体燃料的供给量降低之后增加搬运气体的流量，则在将堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料排出一定程度之后，增加供给搬运气体，因此，能够抑制搬运气体供给量的增加而抑制搬运气体供给用的鼓风机所需的辅助动力。

另外，该运转条件的变更可以在固体燃料粉碎装置的试运转时使用，也可以在运转中使用。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使所述粉碎辊对所述旋转台的载荷即粉碎载荷增加的方式变更所述运转条件。

通过增加粉碎辊对旋转台的载荷即粉碎载荷，从而能够将固体燃料进一步粉碎得较细。由此，抑制粉碎后燃料所包含的粗粒燃料的产生，从而减少进入旋转式分级机内部的粗粒燃料的量，因此能够抑制在旋转式分级机的内部堆积粗粒燃料。

粉碎载荷的增加优选在上述的旋转式分级机的转速降低、固体燃料的供给量降低、搬运气体流量的增加之后，而且在未观察到粗粒燃料的堆积抑制的改善、旋转式分级机的内部与外部的压差改善较少的情况下进行。这是因为，由粉碎载荷的增加得到的粗粒燃料的堆积抑制与其他运转条件相比，时间响应慢，另外，导致动力增加。

另外，该运转条件的变更可以在固体燃料粉碎装置的试运转时使用，也可以在运转中使用。

并且，在本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置中，所述控制部以使所述旋转式分级机的转速暂时增加的方式变更所述运转条件。

通过暂时增加旋转式分级机的转速而再次恢复至原来的转速来增大离心力，使离心力增加作用于堆积在旋转式分级机的内部的粗粒燃料，能够使粗粒燃料从各叶片之间向旋转式分级机的外周侧的旋转式分级机的外部排出。由此，能够减少堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料。排出到各叶片的外周侧的外部的粗粒燃料落下到旋转台上而再次被粉碎。

通过在固体燃料粉碎装置的运转中进行该运转条件的变更，从而能够使固体燃料粉碎装置继续运转。

另外，本发明的一个实施方式的发电设备具备：上述任一项所述的固体燃料粉碎装置；锅炉，其将由所述固体燃料粉碎装置粉碎了的固体燃料燃烧而生成蒸汽；以及发电部，其利用由所述锅炉生成的蒸汽进行发电。

另外，对于本发明的一个实施方式的固体燃料粉碎装置的控制方法，所述固体燃料粉碎装置具备：旋转台；粉碎辊，在该粉碎辊与所述旋转台之间将固体燃料粉碎；旋转式分级机，其具备以旋转轴线为中心进行旋转并且沿着圆周方向相对于固定部竖立设置的多个叶片，对由所述粉碎辊粉碎了的粉碎后燃料进行分级；以及排出口，其与在所述圆周方向上竖立设置的多个所述叶片的内周侧即所述旋转式分级机的内部连接，排出由所述旋转式分级机分级后的微粒燃料，在所述固体燃料粉碎装置的控制方法中，对所述旋转式分级机的所述内部的压力与该旋转式分级机的外部的压力的压差进行检测。

发明效果

由于设置检测旋转式分级机的内部与外部的压差的压差检测单元，因此能够检测堆积于旋转式分级机的内部的粗粒燃料。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的发电设备的概要结构图。

图2是示出图1的研磨机的概要的纵剖视图。

图3是示出下游侧检测管的安装位置周围的纵剖视图。

图4a是示出粗粒燃料相对于分级机转速的堆积比例的曲线图。

图4b是示出粗粒燃料相对于燃料供给量的堆积比例的曲线图。

图4c是示出粗粒燃料相对于搬运气体流量的堆积比例的曲线图。

图4d是示出粗粒燃料相对于粉碎载荷的堆积比例的曲线图。

图5是示出研磨机的运转条件的变更的流程图。

图6是示出分级机的摆动运转的曲线图。

附图标记说明：

1...发电设备

10...研磨机(固体燃料粉碎装置)

11...外壳

12...旋转台

13...辊(粉碎辊)

14...驱动部

15...吹出口

16...分级机(旋转式分级机)

16a...分级桨叶(叶片)

16b...固定部

17...燃料供给部

18...马达

19...排出口

20...供煤机

21...料仓

22...搬运部

23...马达

24...落料管(downspout)部

30...鼓风部

30a...热气鼓风机

30b...冷气鼓风机

30c...热气风门

30d...冷气风门

40...状态检测部(温度检测单元、压差检测单元)

41...底面部

42...顶部

43...压差检测部

43a...测压计

43b...上游侧检测管(检测管)

43c...下游侧检测管(检测管)

43c1...开口端

43d...开闭阀

44...o型环

45...轴颈头

46...凸缘部

47...支承臂

48...支承轴

49...按压装置

50...控制部

100...固体燃料粉碎系统

100a...一次空气流路(一次气体供给部)

100b...供给流路

200...锅炉

210...炉膛

220...燃烧器部

b1...堆积粗粒燃料

f1...分级机内部的流动

l...粉碎载荷

sp1...(分级机的)内部

sp2...(分级机的)外部

sp3...(分级机的下方的)空间

qa...一次空气流量(搬运气体流量)

qb...燃料供给量(固体燃料供给量)

r...分级机转速(转速)。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

<发电设备1的整体结构>

本实施方式的发电设备1具备固体燃料粉碎系统100和锅炉200。

固体燃料粉碎系统100是将生物质燃料等固体燃料粉碎而生成微粒燃料并向锅炉200的燃烧器部220供给该微粒燃料的装置。需要说明的是，发电设备1具备一台固体燃料粉碎系统100，但也可以为具备与一台锅炉200的多个燃烧器部220分别对应的多台固体燃料粉碎系统100的系统。另外，在本实施方式的发电设备1中，主要使用生物质燃料，但也可以为煤与生物质燃料的混烧。

固体燃料粉碎系统100具备研磨机(固体燃料粉碎装置)10、供煤机20、鼓风部30、状态检测部40、以及控制部50。

需要说明的是，在本实施方式中，上方表示铅垂上侧的方向，上部、上表面等的“上”表示铅垂上侧的部分。另外，同样地，“下”表示铅垂下侧的部分。

生物质燃料是能够再生的源自生物的有机资源，例如是间伐材、废料木、漂流木、草类、废弃物、污泥、轮胎及将它们作为原料的再利用燃料(颗粒、碎屑)等，且并不限定于此处所示出的物质。对于颗粒的尺寸，例如直径为6～8mm程度，长度为40mm以下程度。生物质燃料在生物质的生长过程中引入二氧化碳，成为不排出作为全球变暖气体的二氧化碳的碳中和，因此对其利用进行了各种研究。

研磨机10具备外壳11、旋转台12、辊13(粉碎辊)、驱动部14、分级机(旋转式分级机)16、燃料供给部17、以及驱动分级机16旋转的马达18。

外壳11形成为沿铅垂方向延伸的筒状，并且是收容旋转台12、辊13、分级机16、以及燃料供给部17的框体。在外壳11的顶部42的中央部安装有燃料供给部17。该燃料供给部17将从料仓21导入的固体燃料供给至外壳11内，在外壳11的中心位置沿上下方向配置，下端部延伸设置至外壳11内部。

在外壳11的底面部41附近设置有驱动部14，在从该驱动部14传递的驱动力的作用下旋转的旋转台12以旋转自如的方式配置。驱动部14由控制部50控制。

旋转台12是俯视下呈圆形的构件，以与燃料供给部17的下端部对置的方式配置。旋转台12的上表面例如呈中心部低、朝向外侧而变高的倾斜形状，也可以呈外周部向上方弯折的形状。燃料供给部17从上方朝向下方的旋转台12供给固体燃料(在本实施方式中为生物质燃料)，旋转台12将供给的固体燃料在其与辊13之间粉碎，因此也被称为粉碎台。

在从燃料供给部17朝向旋转台12的中央投入固体燃料时，通过由旋转台12的旋转产生的离心力，固体燃料被导向并夹入旋转台12的外周侧与辊13之间而被粉碎。粉碎了的固体燃料成为粉碎后燃料，通过从一次气体供给部(以下称为“一次空气流路”。)100a导入的搬运气体(以下称为“一次空气”。)被向上方卷扬，被导向分级机16。即，在旋转台12的外周侧的多个部位设置有使从一次空气流路100a流入的一次空气向外壳11内的旋转台12的上方的空间流出的吹出口15(参照图2)。在吹出口15的上方设置有桨叶(省略图示)，对从吹出口15吹出的一次空气施加回旋力。由桨叶施加了回旋力的一次空气成为具有回旋的速度成分的气流，将在旋转台12上粉碎了的固体燃料向外壳11内的上方的分级机16引导。需要说明的是，与一次空气混合后的固体燃料的粉碎物中的比规定粒径大的粗粒燃料的大部分被分级机16分级、或者未到达分级机16而落下返回至旋转台12，再次被粉碎。

辊(粉碎辊)13是将从燃料供给部17供给到旋转台12的固体燃料粉碎的旋转体。辊13按压于旋转台12的上表面，与旋转台12协同配合而粉碎固体燃料。在图1中，代表性地仅示出一个辊13，但可以以按压旋转台12的上表面的方式，在周向上隔开一定的间隔地对置配置多个辊13。例如，在外周部上隔开120°的角度间隔，使三个辊13在周向上以均等的间隔配置。在该情况下，三个辊13与旋转台12的上表面接触的部分(按压的部分)距旋转台12的旋转中心轴的距离为等距离。

辊13被轴颈头(journalhead)45支承为能够上下摆动，相对于旋转台12的上表面自如地接近或分离。辊13在外周面与旋转台12的上表面接触的状态下，当旋转台12旋转时，从旋转台12受到旋转力而连动旋转。在从燃料供给部17供给固体燃料时，固体燃料被按压在辊13与旋转台12之间而被粉碎，成为包括微粒燃料和粗粒燃料的粉碎后燃料。

轴颈头45的支承臂47的中间部由沿水平方向延伸的支承轴48支承。即，支承臂47被外壳11的侧面部支承为能够以支承轴48为中心在辊上下方向上摆动。另外，在位于支承臂47的铅垂上侧的上端部设置有按压装置49。按压装置49固定于外壳11，并以将辊13按压于旋转台12的方式经由支承臂47等对辊13施加载荷。按压装置49的按压力(即粉碎载荷)由控制部50控制。

驱动部14是向旋转台12传递驱动力并使旋转台12绕中心轴线旋转的装置。驱动部14产生使旋转台12旋转的驱动力。

分级机16设置于外壳11的上部，具有中空状的大致倒圆锥形状的外形。分级机16在其外周位置具备沿上下方向延伸的多个分级桨叶(叶片)16a。各分级桨叶16a的下端固定于固定部。各分级桨叶16a在分级机16的中心轴线周围隔开规定的间隔(均等间隔)并列设置。另外，分级机16是将被辊13粉碎并由一次空气搬运的粉碎后燃料分级为比规定粒径大的粗粒燃料和规定粒径以下的微粒燃料的装置。分级机16为通过整体绕铅垂方向的旋转轴线旋转从而进行分级的旋转式分级机，也称为旋转式分选机。由马达18对分级机16施加旋转驱动力。马达18的转速由控制部50控制。

在到达分级机16的固体燃料的粉碎后燃料中，由于由分级桨叶16a的旋转产生的离心力与由一次空气的气流产生的向心力的相对平衡，较大的粗粒燃料被分级桨叶16a打落，返回到旋转台12再次被粉碎，微粒燃料被导入位于外壳11的顶部42的排出口19。

由分级机16分级后的微粒燃料从排出口19向供给流路100b排出，与一次空气一起向下流工序搬运。流出到供给流路100b的微粒燃料向锅炉200的燃烧器部220供给。

燃料供给部17安装为下端部以将外壳11的上端贯通的方式沿着上下方向延伸设置至外壳11内部，将从上部投入的固体燃料向旋转台12的大致中央区域供给。燃料供给部17被从供煤机20供给固体燃料。

供煤机20具备料仓21、搬运部22、以及马达23。搬运部22通过从马达23施加的驱动力而搬运从位于料仓21的正下方的落料管部24的下端部排出的固体燃料，并将其导入研磨机10的燃料供给部17。

通常，在研磨机10的内部，由于被供给用于搬运粉碎了的固体燃料即微粒燃料的一次空气，因此压力比大气压高。在位于料仓21的正下方的沿上下方向延伸的管即落料管部24中，燃料以层叠状态保持于内部，通过层叠于落料管部24内的燃料层来确保研磨机10侧的一次空气和微粒燃料不会逆流那样的密封性。需要说明的是，向研磨机10供给的固体燃料的供给量也可以通过搬运部22的带式输送机的带速度来调整。

鼓风部30是将一次空气(搬运气体)吹送至外壳11的内部的装置，该一次空气用于使由辊13粉碎了的固体燃料干燥并向分级机16供给。

鼓风部30为了将向外壳11吹送的一次空气调整至适当的温度，而具备热气鼓风机30a、冷气鼓风机30b、热气风门30c、以及冷气风门30d。

热气鼓风机30a是吹送从空气预热器等热交换器供给的被加热了的一次空气的鼓风机。在热气鼓风机30a的下游侧设置有热气风门30c。热气风门30c的开度由控制部50控制。根据热气风门30c的开度来决定热气鼓风机30a吹送的一次空气的流量。

冷气鼓风机30b是吹送常温的外部气体即一次空气的鼓风机。在冷气鼓风机30b的下游侧设置有冷气风门30d。冷气风门30d的开度由控制部50控制。根据冷气风门30d的开度来决定冷气鼓风机30b吹送的一次空气的流量。一次空气的流量为热气鼓风机30a吹送的一次空气的流量与冷气鼓风机30b吹送的一次空气的流量的合计流量，一次空气的温度由热气鼓风机30a吹送的一次空气与冷气鼓风机30b吹送的一次空气的混合比率决定，由控制部50控制。另外，也可以向热气鼓风机30a吹送的一次空气导入经由气体再循环通风机而通过了电集尘机等环境装置的从锅炉200排出的燃烧气体的一部分，形成混合气体，由此对从一次空气流路100a流入的一次空气的氧浓度进行调整。

在本实施方式中，通过外壳11的状态检测部40向控制部50发送测量或检测出的数据。状态检测部40例如为压差测量单元，将从一次空气流路100a向研磨机10内部流入一次空气的部分与从研磨机10内部向供给流路100b排出一次空气及微粒燃料的排出口19的压差作为研磨机10内的压差来测量。根据分级机16的分级性能，在研磨机10内部循环的固体燃料的粉碎后燃料的循环量的增减和相对于此的研磨机10内的压差的上升降低发生变化。即，能够相对于向研磨机10的内部供给的固体燃料，调整并管理从排出口19排出的微粒燃料，因此能够在微粒燃料的粒度不影响燃烧器部220的燃烧性的范围内，向设置于锅炉200的燃烧器部220供给较多的微粒燃料。并且，在本实施方式中，除了测量上述的排出口19与研磨机10内的压差的压差测量单元(研磨机压差的测量单元)以外，还设置有压差检测部43，对此利用图2及之后的图进行说明。

另外，状态检测部40例如为温度测量单元，对通过鼓风部30而温度调整的一次空气在外壳11的温度进行检测，以不超过上限温度的方式对鼓风部30进行控制，该鼓风部30向外壳11的内部吹送用于向分级机16供给由辊13粉碎了的固体燃料的一次空气。需要说明的是，一次空气在外壳11内干燥并搬运粉碎物，由此被冷却，因此外壳11的上部空间的温度例如约为60～80℃程度。

控制部50是对固体燃料粉碎系统100的各部分进行控制的装置。控制部50例如能够通过向驱动部14传递驱动指示来控制旋转台12相对于研磨机的运转的旋转。控制部50例如能够通过向分级机16的马达18传递驱动指示并控制转速来调整分级性能，由此使研磨机10内的压差合理化并使微粒燃料的供给稳定化。另外，控制部50例如能够通过向供煤机20的马达23传递驱动指示，来调整搬运部22搬运固体燃料而向燃料供给部17供给的固体燃料的供给量。另外，控制部50能够通过向鼓风部30传递开度指示，来控制热气风门30c及冷气风门30d的开度以控制一次空气的流量和温度。

控制部50例如由cpu(centralprocessingunit)、ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、以及计算机可读取的存储介质等构成。并且，用于实现各种功能的一系列的处理作为一例而以程序的形式存储于存储介质等，cpu在ram等中读取该程序，并执行信息的加工、运算处理，由此实现各种功能。需要说明的是，程序也可以应用预先安装于rom、其他存储介质的方式、以存储于计算机可读取的存储介质的状态提供的方式、经由基于有线或无线的通信单元而分配的方式等。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。

接着，对使用从固体燃料粉碎系统100供给的微粒燃料进行燃烧而产生蒸汽的锅炉200进行说明。锅炉200具备炉膛210和燃烧器部220。

燃烧器部220是使用包含从供给流路100b供给的微粒燃料的一次空气和从热交换器(省略图示)供给的二次空气使微粒燃料燃烧而形成火焰的装置。微粒燃料的燃烧在炉膛210内进行，高温的燃烧气体在通过蒸发器、过热器、节能器等热交换器(省略图示)后向锅炉200的外部排出。

从锅炉200排出的燃烧气体在环境装置(脱硝装置、电集尘机等省略图示)中进行规定的处理，并且在空气预热器等热交换器(省略图示)中进行与外部气体的热交换，并经由诱导通风机(省略图示)导向烟囱(省略图示)而向大气释放。在热交换器中，通过与燃烧气体的热交换而被加热的外部气体被输送至前述的热气鼓风机30a。

向锅炉200的各热交换器供给的供水在节能器(省略图示)中被加热之后，通过蒸发器(省略图示)及过热器(省略图示)进一步加热而生成高温高压的蒸汽，向蒸汽轮机(省略图示)输送并驱动发电机(省略图示)旋转而进行发电。

<压差检测部>

在图2中，示出了与状态检测部40分开设置的压差检测部43。压差检测部43对与由状态检测部40测量的研磨机10的上游侧(研磨机10内)与下游侧(排出口19)的压差即研磨机压差不同的压差进行检测。具体而言，压差检测部43对分级桨叶16a的内周侧即分级机(旋转式分级机)16的内部sp1的压力与分级桨叶16a的外周侧即外壳11内部(分级机16的外部sp2)的压力的压差(以下，将该压差称为“分级机压差”。)进行测量。更具体而言，压差检测部43对分级桨叶16a的包含粉碎后燃料的一次空气(搬运气体)流的上游侧(外部sp2)与下游侧(内部sp1)的压差进行测量。作为压差检测部43，例如使用数字式的测压计43a。测压计43a的测量值被发送至控制部50。需要说明的是，作为压差检测部43，并不限定于数字测压计等压差计，也可以是其他形式的压差计，还可以在分级桨叶16a的包含粉碎后燃料的一次空气流的上游侧及下游侧分别设置压差计，得到由这些压差计测量出的压力值的差值。

压差检测部43具备：上游侧检测管43b，其在分级桨叶16a的上游侧从研磨机主体外部侧插入且一端部开口；以及下游侧检测管43c，其在分级桨叶16a的下游侧从研磨机主体外部侧插入且一端部开口。分别针对上游侧检测管43b及下游侧检测管43c，在它们与测压计43a之间设置有开闭阀43d。开闭阀43d在测量压差时打开，在不测量压差时关闭。另外，在更换测压计43a时使开闭阀43d关闭。开闭阀43d的开闭控制也可以由控制部50进行。

如图2所示，各分级桨叶16a的下端被固定部16b固定。包括固定部16b在内的分级机16的底部与分级机16的铅垂下方的空间sp3被固定部16b隔开。因此，未被分级桨叶16a分级而进入分级机16的内部sp1的粗粒燃料(粗粒)作为堆积粗粒燃料b1从固定部16b向上侧堆积。当堆积量从各分级桨叶16a的下方朝向上方增加时，堆积粗粒燃料b1堵塞分级桨叶16a的用于分级的有效面积，因此分级机16的分级性能降低。另外，当堆积粗粒燃料b1的堆积量从分级桨叶16a的下方朝向上方增加时，压力损失增大而使分级桨叶16a的上下游处的分级机压差增大。控制部50对由压差检测部43得到的分级机16的内部sp1与外部sp2的压差进行监视。

在图3中，示出了下游侧检测管43c的下游侧。下游侧检测管43c从形成于研磨机10的顶部42的开口部42a插入至分级机16的内部sp1。下游侧检测管43c例如通过插入有o型环44的凸缘部46气密地固定于研磨机10的顶部42。需要说明的是，在图3中，示出了凸缘部46的固定前的状态，但在固定时通过固定螺栓(未图示)固定凸缘部46。这样，能够使用凸缘部46容易卸下下游侧检测管43c。因此，在不需要测量分级机16的内部sp1的压力时能够卸下下游侧检测管43c，防止下游侧检测管43c的由粉碎后燃料造成的堵塞。

下游侧检测管43c以前端的开口端43c1指向与朝向排出口19侧的内部的流动f1的上游侧方向交叉的方向的方式弯折。在本实施方式中，设置为在内部sp1弯曲成l字状，前端的开口端43c1朝向内部的流动f1的下游侧方向即排出口19侧。由此，能够减少由分级机16的内部的流动f1的动压产生的影响而准确地测量静压。需要说明的是，开口端43c1的朝向只要是能够忽略分级机16的内部的流动f1的动压的影响的位置，则可以是任意方向。在该情况下，例如也可以将下游侧检测管43c的前端设为朝向铅垂下方的直管。

如图3所示，也可以在下游侧检测管43c连结吹扫配管43e。在吹扫配管43e的上游侧连接有未图示的空气供给源。能够使吹扫空气(吹扫流体)从吹扫配管43e朝向下游侧检测管43c的开口端43c1流动。由此，能够防止由从开口端43c1侵入的分级机内部的流动f1所包含的粉碎后燃料导致的下游侧检测管43c的堵塞。因此，吹扫空气通常不供给，但在检测到下游侧检测管43c的堵塞的情况下被供给。需要说明的是，也可以定期供给吹扫空气。需要说明的是，作为吹扫流体，也可以代替空气而使用氮气等非活性气体。

<研磨机10的运转条件和堆积粗粒燃料b1>

在图4a～图4d中，与各个运转条件相应地示出了分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积比例的增减。图4a～图4d以直线示出了纵轴的堆积程度的增减，但不一定是成比例的，另外，并不是示出了堆积程度的增减的梯度的大小，而示出了堆积程度的增减的倾向。

图4a是将分级机16的转速即分级机转速r作为运转条件的情况。分级机转速r与分级机压差大致成比例。即，当分级机转速r增大而分级桨叶16a的圆周速度变大时，穿过各分级桨叶16a之间的包含粗粒的粉碎后燃料与一次空气混合而成的流体的压力损失增大，因此分级机压差增大。因此，若减少分级机转速r，则分级机压差减少，通过各分级桨叶16a之间的包含粗粒的粉碎后燃料与一次空气混合而成的流体的流量增加。由此，能够变更分级机16的内部的流动f1来抑制堆积粗粒燃料b1的增加而继续排出。因此，能够通过使分级机转速r相比目前的分级机转速r0减少，来减少堆积粗粒燃料b1的堆积比例。

图4b是将向研磨机10供给固体燃料(生物质燃料)的燃料供给量qb作为运转条件的情况。燃料供给量qb的增加使包含粗粒的粉碎后燃料与一次空气混合而成的流体中的包含粗粒的粉碎后燃料量增加，从而使导入分级机16的粗粒燃料量增加，因此分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度增加。因此，若减少燃料供给量qb，则分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度减少。因此，能够通过使燃料供给量qb相比目前的燃料供给量qb0减少，来抑制堆积粗粒燃料b1的增加而继续排出，从而能够减少堆积粗粒燃料b1的堆积程度。

图4c是将向研磨机10供给的一次空气流量qa作为运转条件的情况。一次空气流量qa的增加使分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度减少。这是因为：若增加一次空气流量qa，则虽然包含粗粒的粉碎后燃料与一次空气混合而成的流体中的包含粗粒的粉碎后燃料量增加，但以超过该增加的方式分级机16的内部的流动f1的流量增加，从而进一步促进了堆积粗粒燃料b1的排出。因此，若增大一次空气流量qa，则分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度减少。因此，能够通过使一次空气流量qa相比目前的一次空气流量qa0增大，来减少堆积粗粒燃料b1的堆积程度。

图4d是将辊13相对于旋转台12的载荷即粉碎载荷l作为运转条件的情况。粉碎载荷l的增加使在旋转台12上粉碎固体燃料的能力增加，因此使包含粗粒的粉碎后燃料与一次空气混合而成的流体中的粗粒的量减少，从而向分级机16导入的粗粒燃料量减少，使分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度减少。因此，若增大粉碎载荷l，则分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度减少。因此，能够通过使粉碎载荷l相比目前的粉碎载荷l0增大，来减少堆积粗粒燃料b1的堆积比例。

<运转中的运转条件变更>

接着，对使用了上述的压差检测部43的控制方法进行说明。

首先，对运转中的条件变更的控制方法进行说明。

如图5所示，在研磨机10开始运转而达到稳定运转后，压差检测部43始终或定期地进行分级机压差的监视，开始控制(步骤s0)。

接着，控制部50判断由压差检测部43得到的分级机压差是否超过规定值(步骤s1)。这里使用的分级机压差的规定值是根据研磨机10的运用前的试验运转或同一机种等的实际成绩而决定的固定值。或者，也可以代替分级机压差的规定值，判断是否超过分级机压差相对于时间的变化量即规定变化速度值。规定变化速度值是根据研磨机10的运用前的试验运转或同一机种等的实际成绩而决定的固定值。

在分级机压差未超过规定值的情况下，直接利用压差检测部43进行分级机压差的监视。

在分级机压差超过规定值的情况下，控制部50判断为粗粒燃料在分级机16的内部sp1堆积到规定值以上而输出第一信号。基于该第一信号，控制部50对分级机16发送变更运转条件的控制指令(第二输出)，按照减少分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积程度的效果从大到小的顺序变更运转条件。首先，减少分级机16的转速(步骤s2)。由此，通过减少分级机压差来变更分级机16的内部的流动f1，能够抑制堆积粗粒燃料b1的增加而继续排出。分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1减少(参照图4a)。

然后，控制部50与步骤s1同样地在步骤s3中判断由压差检测部43得到的分级机压差是否超过规定值。在分级机压差依然超过规定值的情况下，基于第一信号发送变更运转条件的控制指令(第二输出)，作为减少下一个堆积粗粒燃料b1的堆积程度的效果较大的条件而减少生物质燃料相对于研磨机10的供给量即燃料供给量qb(步骤s4)。由此，粉碎后燃料的生成量降低，从分级机16的内部sp1通过分级桨叶16a之间的粗粒减少，通过继续进行堆积粗粒燃料b1的排出而减少(参照图4b)。需要说明的是，该步骤s4也可以与步骤s2同时进行。

然后，控制部50与步骤s1同样地在步骤s5中判断由压差检测部43得到的分级机压差是否超过规定值。在分级机压差依然超过规定值的情况下，基于第一信号发送变更运转条件的控制指令(第二输出)，作为减少下一个堆积粗粒燃料b1的堆积程度的效果较大的条件而增加一次空气相对于研磨机10的供给量即一次空气流量qa(步骤s6)。由此，分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1减少(参照图4c)。需要说明的是，该步骤s6也可以与步骤s2和/或步骤s4同时进行。其中，若在步骤s4之后增加一次空气流量qa，则在将分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1排出一定程度后再供给一次空气，因此能够抑制一次空气流量qa的增加而抑制一次空气供给用的热气鼓风机30a和冷气鼓风机30b所需的辅助动力。

然后，控制部50与步骤s1同样地在步骤s7中判断由压差检测部43得到的分级机压差是否超过规定值。在分级机压差依然超过规定值的情况下，基于第一信号发送变更运转条件的控制指令(第二输出)，作为减少下一个堆积粗粒燃料b1的堆积程度的效果较大的条件而增大辊13对旋转台12的载荷即粉碎载荷l(步骤s8)。由此，分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1减少(参照图4d)。优选在步骤s8、步骤s2至s6之后，而且未发现堆积粗粒燃料b1的堆积抑制的效果即分级机压差的改善的情况下进行。这是因为，由于粉碎载荷l的增加得到的堆积粗粒燃料b1的堆积抑制与其他运转条件相比，时间响应较慢，另外，导致动力增加。

当步骤s8结束时，一系列的运转条件变更的控制结束(步骤s9)。

<运用开始前的试运转中的运转条件设定>

需要说明的是，上述的研磨机10的运转条件的变更也可以在研磨机10的运用开始前的试验运转时使用。控制部50将试运转时得到的各运转条件作为初始值储存于在控制部50内设置的未图示的存储部。由此，能够在运用前预先设定在分级机16的内部sp1堆积粗粒燃料b1成为低于规定值的运转条件。另外，运转中的运转条件变更中使用的分级机压差的规定值能够根据研磨机10的运用开始前的试验运转的实际成绩而决定。

<分级机16的摆动运转>

接着，对研磨机10的运转中进行的摆动运转的控制进行说明。该控制在感测到分级机压差的增加而迅速排出堆积粗粒燃料b1时进行。

如图6所示，控制部50在分级机压差超过规定值的情况下，进行使分级机转速r在短时间内暂时增加而再次恢复至原来的转速的摆动运转。分级机转速r的增加量优选为增加前的转速的2倍以上且10倍以下。这样，通过增加分级机转速r来增大离心力，从而能够将堆积于分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1从各分级桨叶16a之间排出至分级机16的外部sp2。由此，能够减少堆积于分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1的堆积量。排出至分级机16的外部sp2的粗粒燃料落下到旋转台12上并再次被粉碎。

分级机转速r的上升暂时进行。具体而言，如图6所示，若使分级机转速r增加，则堆积粗粒燃料b1减少，另一方面，向锅炉200(参照图1)的燃料供给量减少(即，同时研磨机10的持有燃料量增大)。因此，摆动运转时间δt为锅炉200的负载变动而不会对设备的发电产生影响的程度。例如，摆动运转时间δt优选为1秒以上且10秒以下。

需要说明的是，在进行摆动运转时，也可以朝向分级机16的内部sp1内的堆积粗粒燃料b1供给吹扫空气而促进堆积粗粒燃料b1的排出。

另外，也可以在研磨机10停止时进行上述的摆动运转。由此，能够避免在停止后粗粒堆积于分级机16的内部sp1的状态。

<本实施方式的作用效果>

根据本实施方式，起到以下的作用效果。

由旋转台12和辊13粉碎了的生物质燃料被分级机16分级为粗粒和微粒。被分级了的微粒燃料从与分级机16的内部sp1连接的排出口19排出。被分级的粗粒燃料返回到分级机16的外部sp2。但是，有可能一部分的粗粒燃料穿过分级桨叶16a之间，未从排出口19排出而堆积于固定有各分级桨叶16a的固定部16b上等的一次空气的气流搬运力低的区域。若粗粒燃料堆积于固定部16b上，则各分级桨叶16a的下部被粗粒燃料填埋，用于对固体燃料的粉碎后燃料进行分级的各分级桨叶16a的有效面积减少，分级性能降低。因此，设置检测分级机16的内部sp1与外部sp2的压差的压差检测部43。由此，能够检测各分级桨叶16a的下部被粗粒燃料填埋而在分级机16的内外压力损失增大的情况，并能够检测粗粒燃料堆积于分级机16的内部sp1的情况。

通过设置在插入分级机16的内部sp1的一端部具有开口端43c1的下游侧检测管43c，从而能够检测分级机16的内部sp1的压力。

下游侧检测管43c的开口端43c1优选以指向与朝向排出口19侧的内部sp1的流动的上游侧方向交叉的方向的方式弯折。由此，能够减少由分级机16的内部sp1的流动的动压造成的影响而准确地测量静压。

另外，也可以分别从分级机16的内部sp1卸下下游侧检测管43c及从分级机16的外部sp2卸下上游侧检测管43b。由此，在不需要测量压力时能够卸下上游侧检测管43b和下游侧检测管43c，能够抑制粉碎后燃料等进入检测管内部。

通过从与下游侧检测管43c连接的吹扫配管43e流出不影响压力测量的流量的吹扫流体(例如空气、氮气)，从而能够使吹扫流体在下游侧检测管43c内流通，防止粉碎后燃料等进入下游侧检测管43c内部而将其堵塞。例如，通过将吹扫流体从下游侧检测管43c的前端附近导入并从前端向分级机16的内部sp1喷出吹扫流体，从而能够防止堵塞。

控制部50在由压差检测部43得到的分级机压差超过规定值的情况、或者超过分级机压差相对于规定时间的变化量即规定变化速度值的情况下，输出第一信号。由此，能够判断为粗粒燃料堆积于分级机16的内部sp1。

在通过第一信号掌握了粗粒燃料堆积于分级机16的内部sp1的同时或之后，通过抑制粗粒燃料的堆积的第二信号来变更运转条件(步骤s2～s8)。由此，能够抑制堆积于分级机16的内部sp1的粗粒燃料蓄积并堆积。

通过降低分级机转速r(步骤s2)，从而调整分级性能，降低旋转的分级桨叶16a的压力损失，使分级机16的压差合理化。由此，能够变更分级机16的内部sp1的流动，抑制堆积粗粒燃料b1的堆积量的增加而继续排出，从而堆积粗粒燃料b1减少。

通过减少供给到旋转台12上的生物质燃料的燃料供给量qb(步骤s4)，从而粉碎后燃料的生成量降低，通过分级桨叶16a之间而进入分级机16的内部sp1的粗粒燃料减少，能够抑制堆积粗粒燃料b1的堆积量的增加而继续排出，从而堆积粗粒燃料b1减少。

通过增加从旋转台12朝向分级机16流动的一次空气的流量即一次空气流量qa(步骤s6)，从而能够促进堆积于分级机16的内部sp1的粗粒燃料的排出。

通过增加辊13对旋转台12的载荷即粉碎载荷l，从而能够将生物质燃料进一步粉碎得较细。由此，减少粉碎后燃料所包含的粗粒燃料的产生，进入分级机16的内部sp1的粗粒燃料的量减少，因此能够抑制粗粒燃料堆积于分级机16的内部sp1。

通过感测分级机压差的增加，进行暂时增加分级机转速r并再次恢复至原来的转速的摆动运转(参照图6)，增加对粗粒燃料的离心力，能够在分级机16的内部sp1将堆积粗粒燃料b1从各分级桨叶16a之间向外部sp2排出。由此，能够减少分级机16的内部sp1的堆积粗粒燃料b1。

需要说明的是，在本实施方式中，在基于压差检测部43的检测来变更运转条件时，使用压差的值进行了判断，但也可以基于压差相对于时间的变化量即压差的变化速度来进行判断。

另外，在本实施方式中，对利用研磨机10仅粉碎生物质燃料的情况进行了说明，但作为利用研磨机10粉碎的固体燃料，本发明并不限定于此，也可以是其他固体燃料，另外，也可以是煤与生物质燃料的混合燃料。

另外，在本实施方式中，作为分级机16的外部sp2的压力，使用在分级机16的外周侧且收容分级机16的外壳11内的压力，但本发明并不限定于此。在能够测量研磨机主体内的压力变动较小时的分级桨叶16a的压力损失的变化即可的情况下，可以测量分级机16的内部的绝对压力变化，作为该情况下的分级机16的外部的压力，只要外壳11内的压力不大幅变动，则可以是恒定的基准压力，例如也可以使用外壳11外的大气压等。