JPH0315959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は石炭−水スラリの製造装置に係り、特
に低粘度でかつすぐれた安定性の下に高濃度化を
達成するに好適な石炭−水スラリの製造装置に関
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
して石炭が用いられている。しかし、石炭は固体
燃料であるためハンドリングが困難であり、これ
にともなつて輸送費の増大が問題となつている。
そこで、石炭を粉砕したのち各種の液体と混合
し、もつて流体と同様に扱えるようにする流体化
技術が盛んに試みられている。 流体化技術の１つに、石炭を重油と混合し所謂
COM（Coal and Oil Mixture）を得る方法が知
られている。しかし、COMは重油と石炭の混合
重量比が一般に１対１であるため完全な脱石油燃
料とは言えず、価格の点からみてもメリツトが少
ないものである。また、メタノールと石炭との混
合物であるメタコールも知られているが、このも
のも高価なメタソールを使用するため価格が高
く、実用段階には到つていない。 このような事情から、スラリ化媒体としてより
安価なもの、例えば水を使用してスラリ化物
（Coal and Water Mixture；以下、CWMと称
する）を得ることが望まれている。 しかし、CWMの場合には以下の問題がある。
その１つは、一般にCWMはパイプライン等で輸
送されるので、その粘度は低いほど圧力損失が小
さくまた輸送に必要なエネルギも少なくてすむ。
この粘度低下要請に沿つてCWMの粘度を低下さ
せるには、例えば含水率を高めればよいが、燃焼
効率を考えるとCWMの含水率を一定以上（例え
ば40％以上）に上げることは好ましくないことで
ある。他の問題は未燃炭素分とスラリ粘度に関す
るものである。すなわち、未燃炭素分を少なくす
るためには石炭粒子の最大粒径を500μm（0.5mm）
以下に抑える必要があるが、同時にこのような石
炭粉砕物にすると、そのスラリ粘度を低く保つた
めには石炭粒子の粒径分布を広い範囲のもの、例
えば1μm以下の粒子を10〜30％含むものとするこ
とが必要になることである。しかし、このような
超微細粒子にまで石炭を粉砕することは、粉砕エ
ネルギーが多量になり過ぎて好ましくない。さら
に他の問題は、製造したCWMの一部に石炭の粗
粒子（0.5mm径以上）が一般に0.01〜20％程度混
入することである。この粗粒子を含んだ状態の
CWMをそのまま燃焼系へ輸送すると、配管内で
粗粒子の堆積やバーナ部で粗粒子による詰りを引
き起す原因となり、燃焼装置での安定した運転が
困難となる。 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、少い粉砕動力の下に低粘度でかつ安定性に
すぐれた高濃度CWMを製造する石炭−水スラリ
の製造装置を提供することにある。 本発明者らは、湿式チユーブミルの運転条件と
石炭の粉砕性について検討した結果、湿式チユー
ブミルへ供給される石炭の粒径分布と粉砕後得ら
れるCWM中の石炭粒子の径とが湿式チユーブミ
ルに充填されるボール径と相関を有することを見
出した。 本発明は上記知見に基づいてなされたもので、
粗粉砕石炭を水の添加下にボールを充填した湿式
チユーブミルへ供給して粉砕することにより
CWMを製造する装置において、上記のボールと
して、供給される粗粉砕石炭の最大径に対し1.5
〜7.5倍の径のものを使用することを特徴とする。 このような構成とすることにより、粗粉砕石炭
を粉砕する際の速度定数（粉砕速度定数）を大き
くとること（換言すれば粉砕効率を向上させるこ
と）ができるので、不安化原因となる0.5mm径以
上の粒子を含むことなく、かつ高濃度下であつて
も低粘度化にとつて有利な1μm径以下の粒子を10
％以上含むCWMを得ることができる。 本発明において、湿式チユーブミルへ供給され
る粗粉砕石炭の最大径は特に制限はないが、一般
に20mm以下、特に10mm以下が好ましい。 以下、図面に示す装置例により本発明をさらに
説明する。 第１図は、本発明に対しても適用可能な従来の
一般式CWM製造装置の系統を示すもので、この
装置において、貯炭場に貯められた石炭１１はコ
ンベア３１により運ばれて石炭バンカ２１へ供給
され、次いでその下部から定量供給機２２へ導か
れる。定量供給機２２へ導かれた石炭は次いで粗
粉砕機２３へ供給され、ここで好ましくは10mm径
以下に粗粉砕されたのち、管路１を経て湿式チユ
ーブミル４へ送られる。なお、この湿式チユーブ
ミル４には、粗粉砕石炭の最大径に対し1.5〜7.5
倍の径を有するボールが充填されている。このよ
うな湿式チユーブミル４に供給された粗粉砕石炭
は、次いで管路２を経て添加される水の存在下で
粉砕され、高濃度下であつても低粘度でかつ安定
なCWMを生成する。上記により生成したCWM
は、次いで管路４８を経て燃焼装置５０へ送られ
燃焼される。 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。 実施例 １ 湿式チユーブミルへ供給される粗粉砕石炭の粒
径分布と該ミルの運転により得られるスラリ中の
石炭の粒径分布とが湿式チユーブミルのボール径
によりどのような影響を受けるかを調べるため、
先ず第１図に示す装置において、湿式チユーブミ
ル４のボール径を各種変化させながら石炭の粉砕
速度定数を求めた。その結果を第２図に示す。第
２図から、供給される粗粉砕石炭の粒径が大きい
場合には、上記ボール径を大きくした方（Ａ参
照）が粉砕速度定数は大きくなること、一方、同
粗粉砕石炭の粒径が小さい場合には、ボール径を
小さくした方（Ｂ参照）が粉砕速度定数は大きく
なることが知られた。また、これらの事実を基に
粗粉砕石炭の粒径とボール径との関係を整理した
ところ、第３図の結果が得られた。この図から、
ボール径と粗粉砕石炭の粒径との比を1.5〜7.5の
範囲内とする場合に粉砕速度定数を大きくとりう
ることが明らかとなつた。 実施例 ２ 第１図に示す装置を用い、10mm以下に粗粉砕し
た石炭20Kgを水8.57℃の添加下にチユーブミル４
（30〜75mm径のボールを30％の充填率で含む）へ
供給して微粉砕したところ、第４図のＤに示す粒
径分布の微粉炭含有CWMが得られた。なお、図
中、Ｃはチユーブミルに供給される粗粉砕石炭の
粒径分布を示すものである。第４図から明らかな
ように、得られたCWM中の石炭粒子の粒径は最
大でも0.5mm以下であることがわかる。一方、比
較のためチユーブミルに充填されるボールの径を
75〜80mmとする以外は上記と同様にして粉砕した
ところ、得られたCWM中の石炭粒子の粒径は図
中のＥのごとくなり、このCWM中には配管内で
の堆積やバーナ部での詰りの原因となる0.5mm径
以上の石炭の存在が認められた。 実施例 ３ 第１図に示す装置の内、粗粉砕機２３の例とし
てジヨークラツシヤ型の粗粉砕機を用い、この粗
粉砕機により石炭を粉砕して第５図の下に示す粒
径分布の粗粉砕石炭を得、次いでこれを分級機
（図示省略）にかけ、同図のＧに示すような10mm
径以下の粒子からなる粗粉砕分級石炭を得た。 然る後、この粗粉砕分級石炭を30〜70mm径のボ
ールを充填した湿式チユーブミルへ供給し、水の
添加下に石炭粒子の最大径が0.5mm以下になるま
で微粉砕し、その際の各粉砕工程別消費動力（以
下、単に工程別動力と称する）と全粉砕工程消費
動力（以下、単に全動力と称する）を求めた。 また、比較のため、粗粉砕石炭を分級機にかけ
ることがない以外は上記と同様にして最大径が
0.5mm以下になるまで微粉砕し、その際の工程別
動力と全動力についても求めた。 以上の結果を示すと下記第１表の通りとなり、
この表から、本発明の全動力は比較例のそれより
大幅に小さくなることがわかる。

【表】 以上、本発明によれば、粗粉砕石炭をその最大
径に対し1.5〜7.5倍の径を有するボールを充填し
た湿式チユーブミルへ供給して水の添加下に微粉
砕を行うようにしたことにより、粉砕効率の向上
を可能とし、これにより低消費動力下で、輸送時
や燃焼時に不安定化原因となる0.5mm径以上の粒
子を生成することなく、かつ高濃度下であつても
低粘度化にとつて有利な1μm以下の粒子を10％以
上含むCWMを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に対しても適用可能な従来の
CWM製造装置の系統図、第２図は、湿式チユー
ブミルに充填されるボールの径が粗粉砕石炭の粉
砕速度に与える影響を説明する図、第３図は、粉
砕時におけるボール径と石炭粒子径の比が石炭の
粉砕速度定数に与える影響を説明する図、第４図
および第５図は、それぞれ本発明実施例により製
造されるCWM中の石炭粒子の分布を比較例とと
もに示す図である。 １…粗粉砕石炭供給管路、２…水添加管路、４
…湿式チユーブミル、２３…粗粉砕機、４８…
CWM供給管路、５０…燃焼装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗粉砕石炭を水の添加下にボールを充填した
   湿式チユーブミルへ供給して粉砕することにより
   石炭−水スラリを製造する装置において、上記の
   ボールは、供給される粗粉砕石炭の最大径に対し
   1.5〜7.5倍の径を有することを特徴とする石炭−
   水スラリの製造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記湿式チ
   ユーブミルへ供給される粗粉砕石炭は最大径が20
   mm以下であることを特徴とする石炭−水スラリの
   製造装置。