石炭工場

石炭工場

石炭ミルは、石炭塊を粉砕し、微粉炭に粉砕するための重要な機械です。微粉炭ボイラーの重要な補助設備として、火力発電、セメント製造、ケイ酸塩製品製造など、様々な産業で広く使用されています。様々な鉱石や粉砕可能な材料を乾式または湿式で粉砕することができます。石炭粉砕プロセスは、基本的に石炭粒子のサイズを連続的に縮小し、表面積を拡大するプロセスであり、固体分子間の凝集力を克服するためにエネルギーを必要とします。粉砕は主に圧縮、衝撃、摩擦の3つの方法で行われ、圧縮が最もエネルギー効率が高く、摩擦が最も低くなります。様々なタイプの石炭ミルは、特定の設計に応じて、通常、これらの方法の2つまたはすべてを採用しています。

石炭ミルは、粉砕部品の回転速度に基づいて、低速、中速、高速の3つのカテゴリーに分類されます。各タイプは、性能、適用シナリオ、経済性において大きな違いがあります。

• 低速石炭ミル（ボール＆チューブミルなど）は、15～25rpmで運転します。主にドラム型構造を特徴とし、回転ドラム内で鋼球の衝突と摩耗を利用して石炭を粉砕します。石炭の種類への適応性に優れ、硬質無煙炭や粗質瀝青炭にも対応可能で、高い運転信頼性を誇ります。国内火力発電所の石炭ミルの60%以上を占め、主に中間貯蔵ビン粉砕システムで使用されています。しかし、重量が重い、消費電力が高い（中速ミルの2～3倍）、騒音が大きい、メンテナンスコストが高いなどの欠点があります。

• 中速石炭ミル（例：ボウルミル、ローラーミル）は、50～300rpmで運転します。粉砕エレメント間の圧縮と摩擦によって石炭を粉砕します。これらのミルはコンパクトで設置面積も小さく、消費電力は低速ミルの50～75%に抑えられます。応答性に優れた運転制御と高度な自動化機能を備えているため、大容量の石炭ボイラーや中程度の粉砕性を持つ石炭に適しています。ただし、構造が複雑なため修理費用が高く、非常に硬い石炭の粉砕には適していません。

• 高速石炭ミル（例：ファンミル）は500～1500rpmで運転します。主に高速衝撃衝突によって石炭を粉砕します。乾燥機能と石炭粉体輸送機能を一体化しているため、構造がシンプルで初期投資を抑えられます。水分の多い褐炭や揮発性の高い瀝青炭に適しており、直火式粉砕システムで広く使用されています。欠点としては、摩耗が激しい、連続運転時間が短い、硬質石炭への適応性が低いなどが挙げられます。

主流の石炭ミルの動作原理は、その重点が多岐にわたります。ボールミルは、周辺ギアによって駆動される水平円筒状の回転装置です。2室構造の格子構造を採用しており、原料は供給装置から第1室に入り、段付きライナーによって持ち上げられた鋼球によって衝突・粉砕されます。予備粉砕後、ダイヤフラムプレートを通過して第2室に入り、平らなライナーと鋼球の間でさらに粉砕され、最終的に排出格子から排出されます。一方、ローラーミルは、減速機を介してモーターによって回転する粉砕テーブルを備えています。テーブルの中央に供給された原料は、遠心力によって外側に移動し、粉砕ローラーによって粉砕されます。同時に熱風がミル内に送り込まれ、原料は乾燥されます。気流によって原料は分級装置へと運ばれ、大きすぎる粒子は再粉砕のために落下し、適格な微粉は集塵装置によって集められます。製品の粒度は、分離機の調整によって制御できます。

石炭ミルの中核機能は、微粉炭の準備とシステム統合にあります。石炭の乾燥、粉砕、粉砕だけでなく、微粉炭の粒度を必要な範囲内に制御し、効率的なボイラー燃焼を直接的にサポートします。さらに、石炭ミルは通常、微粉炭供給の安定化を図るため、中間貯蔵槽や直火システムなどの粉砕システムと統合されています。産業用途では、この装置は発電、セメント、冶金、化学の各産業で広く利用されており、生産の継続性を確保するための重要な補助装置として機能しています。

石炭ミルの安定稼働には、日常的な保守と定期的な修理が不可欠です。運転停止後の日常点検には、ボルトの締め付け具合の点検と、ベアリングハウジング内のリチウム系潤滑グリースの補充が含まれます。保守作業では、ベアリングの潤滑状態と摩耗の点検、摩耗した石炭ハンマーとライナーの交換、ファンブレードボルトの増し締め、燃焼炉内のスラグ堆積物の清掃、炉ライニングの補修が不可欠です。石炭ミルの機種選定においては、石炭の特性、エネルギー消費要件、経済性を総合的に考慮し、生産効率とコスト管理の最適なバランスを実現する必要があります。