JPH0315957B2

JPH0315957B2 -

Info

Publication number: JPH0315957B2
Application number: JP58121043A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nishimura; Hirobumi Yoshikawa; Kazunori Shoji
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1991-03-04
Also published as: AU563643B2; ZA844829B; JPS6013888A; ZA845078B; AU2952084A; US4756720A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高濃度石炭−水スラリの製造法に係
り、特に高石炭濃度で低粘度かつ安定性の良い高
濃度石炭水スラリの製造法に関するものである。最近、火力発電所を中心に石油の代替燃料とし
て石油が用いられている。しかし、石油は固体燃
料であるため、ハンドリング困難であり、そのた
め輸送費が多大となり、石油自体の価格に大きな
影響を与えている。そこで、石炭を粉砕し各種の
液体と混合して流体と同様に扱えるようにする流
体化技術が盛んに行われている。流体化技術の一つに、重油と石炭との混合物で
COM（Coal and Oil Mixture）がある。しかし、
COMの場合重油と石炭との重量比が約１対１で
あり、完全な脱石油燃料とは言えず、価格の点で
もメリツトが少ないといえる。また、メタノール
と石炭との混合物であるメタコールも価格が高
く、実用段階には到つていない。以上のことから、石炭と水を用いてスラリ化す
ることが望まれている。石炭−水スラリはパイプ
ライン等で輸送する場合、その粘度が低いほど圧
力損失も小さく、輸送に必要なエネルギーが少な
くてすむ。このため石炭−水スラリの粘度を低下
させるには、例えば水分率を高めればよいが、燃
焼効率を考えると、石炭−水スラリの水分を一定
以上（例えば40％以上）に上げることはできな
い。そこでできるだけ低い水分で低い粘度の石炭
−水スラリを製造することが重要な課題となる。一方、未燃炭素分を少なくするためには、石炭
の最大粒径は300μm程度に抑える必要がある。ま
た、石炭粉砕物のスラリ粘度に対しては石炭粒子
の粒径分布が大きく影響する。この粒径分布とし
ては広い範囲のものであることが重要であり、例
えば1μm以下の粒子が10〜30％含むことが必要で
ある。しかし、このような超微粒子まで石炭を粉
砕するには、粉砕エネルギーも多量に必要になる
など、低粘度でかつ高濃度石炭−水スラリの製造
には多くの課題がある。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、高石炭濃度で低粘度かつ安定性の良い高濃
度石炭−水スラリの製造法を提供することにあ
る。本発明は、高濃度石炭−水スラリの粘度および
安定性の要因として石炭粉砕後の石炭粒径分布の
調整が重要であることに着目し、鋭意研究の結果
本発明に到達したものである。すなわち、石炭の
粒径分布の調整には粒子径が幅広い範囲にわたつ
て存在することが必要であるが、本発明者らは、
これを達成するために、粉砕性の良い（HGIが
高い）石炭と粉砕性の悪い（HGIが低い）石炭
を混合状態で粉砕することにより、低粘度でかつ
安定性のある高濃度石炭−水スラリが得られるこ
とを見いだした。本発明は、上記知見に基づいてなされたもの
で、石炭の粉砕性を表すハードグローブ指数・
HGI（（JIS−M8801）が異なる二種以上の石炭で
あつて、粉砕性の低い方の石炭のHGIは60以下
で、高い方の石炭のHGIは低い方の石炭のHGI
よりも８以上大きい石炭を混合状態で粉砕し、ス
ラリ化することを特徴とする。本発明において、粉砕性の低い方の石炭の
HGIが60を越えると本発明の目的とする低粘度
スラリが得られない。また粉砕性の高い方の石炭
のHGIは、低い方のHGIよりも８以上、好まし
くは10〜12以上であるが、８未満ではスラリ粘度
が著しく上昇し、本発明の目的を達成することが
できない。また本発明によつて高濃度石炭−水ス
ラリを得るには、最終的なスラリ中の石炭濃度が
60〜80重量％になるように水の添加量を調整する
ことが望ましい。本発明において、石炭の粉砕には湿式チユーブ
ミルのような湿式粉砕機が好適であるが、これに
限定されるものではなく、また粗粉砕機、乾式ミ
ル等と組合せて多段粉砕して混合効果を高めるこ
とができる。以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明す
る。第１図は、本発明の高濃度石炭−水スラリの製
造工程の一例を示す装置系統図である。石炭Ａ１
１と石炭Ｂ１２はコンベア３２１，３２２、バン
カ２１１，２１２、定量供給機２２１，２２２、
粗粉砕機２３１，２３２を経て粗粉砕される。粗
粉砕後の石炭は管路１および２から１台または複
数台の粉砕機４に送られ、同時に界面活性剤等の
添加剤と水を含む添加液が添加液タンク３から供
給管３１を通じて添加され、粉砕機４で所定の粒
度分布を持つ粒子に粉砕された後、石炭−水スラ
リがライン１０より得られる。粉砕性の異なる石炭の混合法としては、粉砕機
４内で混合する上記の方法以外に、(1)石炭貯炭場
で混合する方法、(2)石炭バンカ内で混合する方
法、(3)定量供給機内で混合する方法、(4)粗粉砕機
内で混合する方法、(5)スラリ製造後混合する方法
等があげられる。第２図は、(1)の石炭貯炭場で混合する方法を示
したものである。石炭Ａ１１と石炭Ｂ１２は貯炭
場においてブルドーザ等の輸送機により所定の混
合割合で混合され、コンベア３２を経て石炭バン
カ２１に供給される。石炭バンカ２１の下部から
定量供給機２２を通じて粗粉砕機２３により石炭
塊が粗粉砕（７メツシユパス100％）される。粗
粉砕後の石炭は管路１から粉砕機４に送られる。第３図は、(2)の石炭バンカ内で混合する方法を
示したものであるが、石炭Ａ１１と石炭Ｂ１２は
貯炭場から各々のコンベア３２１，３２２により
石炭バンカ２１に供給される。石炭バンカ２１内
で混合状態となつた石炭は定量供給機２２粗粉砕
機２３、管路１を経て粉砕機４に送られる。第４図は、(3)の定量供給機内で混合する方法を
示したものであるが、石炭Ａ１１と石炭Ｂ１２は
貯炭場から各々のコンベア３２１，３２２により
石炭バンカ２１１，２１２に供給される。石炭バ
ンカ２１１，２１２の下部から石炭は定量供給機
２２に導かれ、ここで石炭Ａと石炭Ｂは混合され
る。定量供給機２２からの石炭は粗粉砕機２３、
管路１を経て粉砕機４に送られる。第５図は、(4)の粗粉砕機内で混合する方法を示
したものであるが、石炭Ａ１１と石炭Ｂ１２は貯
炭場から各々のコンベア３２１，３２２により石
炭バンカ２１１，２１２に供給される。石炭バン
カ２１１，２１２の下部から石炭は各々の定量供
給機２１１，２２２に導かれ、粗粉砕機２３に供
給され、ここで石炭Ａおよび石炭Ｂは混合状態で
粗粉砕される。粗粉砕後の石炭は管路１から粉砕
機４に送られる。以下、本発明の具体的実施例を示す。実施例１７メツシユ以下に粉砕したＣ炭（HGI：49）
２Kgと水0.857Kgを小型チユーブミルで微粉砕し
た石炭−水スラリ、Ｄ炭（HGI：90）２Kgと水
0.857Kgを小型チユーブミルで微粉砕した石炭−
水スラリ、およびＣ炭１KgとＤ炭１Kgと水0.857
Kgを小型チユーブミルで微粉粉砕し石炭−水スラ
リをそれぞれ製造した。第６図にＣ炭のみの場合の粒径分布(C)、Ｄ炭の
みの場合の粒径分布(D)、Ｃ炭とＤ炭を混合した場
合の粒径分布（Ｃ＋Ｄ）を示す。Ｃ炭およびＤ炭
の単独で粉砕した場合に比較して、Ｃ炭とＤ炭を
混合して粉砕することにより、幅広い粒径分布が
えられることがわかる。また、(C)、(D)、（Ｃ＋Ｄ）
の粘度特性を第７図に示すが、Ｃ炭とＤ炭を混合
して粉砕することにより、同一石炭濃度において
著しく低粘度化されていることが分かる。また、この(C)、(D)および（Ｃ＋Ｄ）の粉砕効率
を表す数として、一般に次に示すBondの仕事指
数がある。 P₈₀：スラリの80％（質量）が通過するふるい
の目開き〔μm〕 F₈₀：原炭の80％（質量）が通過するふるいの
目開き〔μm〕この仕事指数Wiを用いて(C)、(D)および（Ｃ＋
Ｄ）を比較したものを第８図に示すが、明らかに
石炭を混合した状態の場合の（Ｃ＋Ｄ）が著しく
仕事指数Wiが小さいすなわち粉砕効率が良いこ
とがわかる。実施例２実施例１と同様な方法で７メツシユ以下に粉砕
したＣ炭（HGI：49）１KgとＥ炭（HGI：59）
１Kgと水0.857を小型チユーブミルで粉砕して石
炭−水スラリを製造し、比較のためＣ炭
（HGI：49）１KgとＧ炭（HGI：55）１Kgと水
0.857Kgを小型チユーブミルで粉砕し石炭−水ス
ラリを製造した。第１表に得られた石炭−水スラリの粘度の比較
を示す。この表からも、HGI49とHGI59の石炭
（HGI差10）を混合状態で粉砕することにより低
い粘度のスラリが得られるが（ケース４）、
HGI49とHGI55の石炭（HGI差６）を混合状態
で粉砕した石炭−水スラリ（ケース５）は殆ど粘
度の改善は認められないことがわかる。

【表】実施例３７メツシユ以下に粗粉砕したＥ炭（HGI：59）
１KgとＧ炭（HGI：36）１Kgと水0.857Kgを小型
チユーブミルで粉砕し、石炭−水スラリを製造し
た。第２表にＥ炭とＧ炭の混合状態で得られた石炭
（HGI差23）−水スラリ（ケース３）の粘度を示
す。この表からもHGIの異なる石炭を混合状態
で粉砕することにより低い、粘度の石炭−水スラ
リが得られることがわかる。

【表】実施例４７メツシユ以下に粗粉砕したＥ炭（HGI：59）
１KgとＨ炭（HGI：80）１Kgと水0.78Kgを小型チ
ユーブミルで粉砕し石炭−水スラリを製造し、比
較のためＩ炭（HGI：63）１KgとＨ炭（HGI：
80）１Kgと水0.78Kgを小型チユーブミルで粉砕し
石炭−水スラリを製造した。第３表に得られた石炭−水スラリの粘度の比較
を示す。この表からもHGI59とHGI80の石炭を
混合状態で粉砕することにより、低い粘度のスラ
リが得られることがわかる（ケース４）。しかし、
両方の石炭のHGIがいずれも60を越えるHGI63
とHGI80の石炭を混合状態で粉砕しても（ケー
ス５）、得られた石炭−水スラリはほとんど粘度
の改善は認められないことがわかる。

【表】以上、本発明によれば、粉砕性を表すHGIの
一定値以上異なる石炭を２種以上、混合状態で粉
砕機で粉砕して高濃度石炭−水スラリを製造する
ことにより、単一種の石炭で粉砕して製造した高
濃度石炭−水スラリよりもスラリの粘度を著しく
低減することができ、石炭−水スラリの輸送上の
エネルギー損失等を防止できる。また、本発明
は、高濃度石炭−水スラリを得る粉砕機の動力を
も低減することができ、省エネルギーの観点から
も有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の石炭−水スラリ製造法の一
実施例を示す装置系統図、第２図ないし第５図
は、それぞれ本発明方法における種々の石炭の混
合方法を示す装置系統図、第６図は、本発明の実
施例の結果を示す累積粒径分布図、第７図は、本
発明の実施例の結果を示す石炭濃度と粘度の関係
を示す図、第８図は、本発明における仕事指数
Wiを示す図である。３…添加液タンク、４…粉砕機、１１…石炭
Ａ、１２…石炭Ｂ、２１…バンカ、２２…定量供
給機、２３…粗粉砕機、２１１，２１２…バン
カ、２２１，２２２…定量供給機、２３１，２３
２…粗粉砕機、３２…コンベア。

Claims

【特許請求の範囲】１石炭の粉砕性を表すハードグローブ指数
HGIが異なる二種以上の石炭であつて、粉砕性
の低い方の石炭のHGIは60以下で、高い方の石
炭のHGIは低い方の石炭のHGIよりも８以上大
きい石炭を混合状態で湿式粉砕し、スラリ化する
ことを特徴とする高濃度石炭−水スラリ製造法。２特許請求の範囲の第１項においてスラリ中の
石炭濃度が60〜80重量％になるように水添加量を
調整することを特徴とする高濃度石炭−水スラリ
製造法。