JPH0323116B2

JPH0323116B2 -

Info

Publication number: JPH0323116B2
Application number: JP18251283A
Authority: JP
Inventors: Naruhito Takamoto; Kazunori Shoji
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1991-03-28
Also published as: JPS6072995A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高濃度石炭−水スラリの製造方法に係
り、特に多段給液法により安定なスラリを製造す
る方法に関するものである。

最近、火力発電所を中心に、石油に代り石炭の
利用が活発になつている。しかし、固定燃料であ
る石炭はハンドリングが困難であり、輸送費が石
炭の価格に及ぼす影響も大きい。そこで、石炭を
スラリ化し、流体として取扱えるようにする技術
の開発が盛んに行なわれている。

そのひとつに重油と石炭との混合物である
COM（Coal and Oil Mixture）がある。しかし
COMの場合、重油と石炭の重量比が約１：１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。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。

これに対し、石炭と水との混合物であるCWM
（Coal and Water Mixture）は価格の点でも十
分実用的であり、最近注目を集めている。この
CWMを製造するには一般に石炭に水を加えて湿
式粉砕する方法が用いられている。しかし、
CWM中の水分の水分の割合が高いと燃焼時の熱
効率が低下し、また水分が低いとCWMの粘度が
上昇し輸送時の圧力損失が大きくなるという問題
がある。また、CWMは石炭粒子と水から構成さ
れているため、時間とともに石炭粒子が沈降して
水と分離するという貯蔵上の問題もある。これら
の欠点をなくするため、石炭粒子の粒径分布を調
整することによつて、分添加剤を加えることによ
り高石炭濃度で低粘度かつ安定性の良いCWMを
製造することができるが、給炭量が多くなりコス
トが高くなる欠点がある。

また従来、高石炭濃度で低粘度かつ安定性の良
いスラリを製造するためには、供給する石炭と水
に添加剤を加えて石炭の充填率が最も高くなるよ
うな粒径に粉砕することが好ましいと言われてい
る。このような方法としては、第１図に示したよ
うに、湿式チユーブミル５に対し、石炭ホツパー
１および給液タンク３から供給管２および４を通
して石炭と添加剤液を同時に供給し、高石炭濃度
（一般に60〜80％、重量基準、以下同じ）で粉砕
する方法（高濃度湿式粉砕法）があるが、一度に
添加剤を加えると、石炭表面に余分の添加剤が吸
着して添加剤の消費量が多くなり、まさ添加剤は
高価であるため、多量に加えると製品スラリのコ
ストが高くなるという欠点がある。なお、図中、
６はスラリ排出管、７はスラリ調整タンクであ
る。そのため、できるだけ添加剤の量を少く供給
し、しかも安定で高濃度のスラリを製造すること
が大きな課題となる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、高石炭濃度および低粘度で、かつ安価な石
炭−水スラリを少ない添加剤量で製造する方法を
提供することにある。

本発明は、湿式チユーブミル内に石炭と添加剤
を供給して湿式粉砕する高濃度石炭−水スラリの
製造方法において、該チユーブミル内の石炭の粉
砕方向に沿つて添加剤を多段に供給することを特
徴とする。

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明す
る。

第２図は、本発明の一実施例を示す石炭−水ス
ラリ製造装置の概念図である。図において、石炭
ホツパ１に貯蔵された石炭は、定量石炭供給管２
から湿式チユーブミル５内に供給され、同時に給
液タンク３から水と添加剤が給液供給管４を通し
て同じ湿式チユーブミル５内に供給される。この
時の石炭濃度は50〜80％（好ましくは60〜70％）
であり、添加剤を含んだ液はチユーブミル内の石
炭の粉砕方向（進行方向）に沿つて設けられた三
箇の給液ノズル８から三分割して湿式チユーブミ
ル内に供給される。湿式チユーブミル内で生成し
た石炭−水スラリ（CWM）はスラリ排出管６を
通つてスラリ調整タンク７に送られ、ここからス
ラリーポンプ等により必要に応じて燃焼器等に輸
送される。

湿式チユーブミル内で石炭が粉砕される場合、
入口付近の石炭粒径は大きいため、石炭の表面積
は小さいので、表面に付着される添加剤の量は少
ないが、ミル出口付近の石炭粒径は非常に細かく
なつており、表面積は大きいので表面に付着する
添加剤の量も多くなる。すなわち石炭粒径に応じ
て添加剤の量を加減すること、つまり多段給液す
ることにより添加剤の量を大幅に低減することが
できる。

なお、第１図に示した従来法においては、添加
剤を１段で供給するため、ミル入口付近では添加
剤が大過剰の状態となり、余分の添加剤が多層に
石炭表面に吸着したり、石炭の細孔内に入り込む
ため、必要以上の添加剤が消費される。第２図に
おいては三分割の給液例を示したが、石炭性状あ
るいはミルの大きさに応じて二分割あるいは多段
分割して給液したり、また多段供給する場合、添
加剤量を粒子表面積の増大に応じて段階的に増加
させてもよい。

第３図は、添加剤液を広く散布することができ
る１本の給液ノズル８′を用いてミル内に添加剤
液を分散させて給液する方法を示す。この方法に
よれば給液ノズルの数を減少させ、装置を簡単に
することができる。

第４図は添加剤を粉末で供給する方法を示す
が、添加剤タンク９から添加剤を添加剤供給管１
０によりミル５内に供給し、添加剤ノズル１３か
ら噴霧するが、この時、輸送用ガスとして空気供
給管１１の空気を用いる。また水供給管１２から
水をミル内に供給する。この方法は添加剤と水を
別々に供給するため、ミル内の水分濃度を一定に
することができる。

第５図は、本発明を多室化ミルへ適用した例を
示すが、この場合、給液ノズル８をミルの入口側
と出口側の２ケ所から供給に設置している。

第６図は、多段湿式粉砕プロセスへの本発明の
適用例を示したものである。石炭は１段目のミル
５に供給し、それに応じてタンク３から添加剤液
が供給される。ここでできたスラリは２次湿式チ
ユーブミル１４に送られ、更に２次給液タンク１
７から添加剤を加えて粉砕される。ここでできた
スラリは更に２次製品スラリ排出管19から３次湿
式チユーブミル１５に送られ、３次給液タンク１
８から添加剤を供給して最終製品のCWMが製品
スラリ排出管１６から取出される。

第７図は、製品スラリを分級器２０で大きな粒
子を分級してリサイクル管２１よりミル入口に循
環するプロセスへの適用例を示す。この場合、最
終製品は製品スラリ排出管２２から系外に抜き出
される。

第８図は、950mmφ×1900mm長の湿式チユーブ
ミルで、原料石炭として三池炭を用い、添加剤の
トータル量は一定にして１段で添加（添加剤0.4
％）した場合と３段で添加（ミル入口からの各段
の添加剤濃度は0.1％，0.2％，0.1％）した場合の
実験結果を示したものである。図中、３０は１段
添加、３１は３段添加の場合を示す。この結果か
ら、同じスラリ粘度の場合には３段添加にした方
が石炭濃度が高いことが明らかである。すなわち
同じ石炭濃度、同じ粘度のCWMを製造する場合
には、添加剤を多段添加した方が添加剤量が少量
ですむことが分かる。

第９図は、多室ミルを用いた本発明のさらに他
の一実施例を示す説明図である。図において、石
炭Ａは石炭ホツパー１から給炭機５２を経てミル
５内に供給される。水Ｂおよび添加剤液Ｃは、そ
れぞれのタンク５４および５５からそれぞれのポ
ンプ５６および５７によつて回収タンク６５に定
量供給され、粗粒分離装置６０で分離された粗粒
と撹拌機６６で混合され、回収タンク６５から粗
粒スラリ回収管６４を経てミル５に注入される。
ミル５はスクリーン等の仲仕切板７１を設置して
２室化され、各室にはそれぞれ径のことなるボー
ルが充填されている。すなわち、この場合、第１
室には約75〜40mmの大径ボールが、また第２室に
は約40〜12mmの小径ボールが充填されている。仕
切板７１を通過したスラリは第２室において小径
ボールにより効率よく粉砕され、また新たに給液
供給管７０から添加される添加剤により効率よく
粒子表面が濡らされ、低粘度化される。ミル５か
ら排出されたスラリはタンク５８で、別に供給さ
れる添加剤または添加剤粒子と撹拌機により混合
され、さらに粘度が低下する。このように粒子の
粉砕によつて表面が生成されるのに対応して、ミ
ル内部および外部で添加剤または添加剤液を多段
に少量ずつ添加し、効果的に粒子と混合すること
により、添加剤の無駄がなくなり、その使用量を
低減することができる。次にミル５内で製造され
たCWMは、スラリタンク５８に入り、ここで供
給管８０、管８１から必要に応じて添加剤液およ
び水等を添加して調整された後、ポンプ５９によ
り粗粒分離装置６０に入る。粗粒分離装置６０に
は、スクリーン６１に振動または超音波を与える
振動発生装置７２が設けられている。振動発生装
置からの振動または超音波は、スクリーン６１近
傍に存在するスラリの粘度を低下させ、スラリガ
ススクリーン６１を通過することを容易にする。
また該振動により、スクリーン６１を通過しない
粗粒は、スクリーン６１をオーバーフローしやす
くなる。振動発生装置２２は、独立に設けてもよ
いが、ミル５の振動を利用することも可能であ
る。スクリーン６１を通過し、排出孔６２から製
品として系外へ輸送される一方、スクリーン６１
を通過しない粗粒はスクリーン６１上をオーバー
フローし、排出孔６３から回収タンク６５に入
り、前述のように水Ｂおよび添加剤液Ｃと混合さ
れ、粗粒スラリ回収管６４を経てミル５に注入さ
れる。

上記実施例によれば、ミルへの水および添加剤
液が先ず回収タンク６５に供給されて粗粒スラリ
と混合されるため、粗粒スラリの固体濃度が約35
％以下に低減でき、ほぼ水並の粘度とすることが
でき、また回収管６４を通してスラリを重力流動
によりミル５内に循環させるので、品質の均一な
CWMを、連続的に製造することができる。また
前述のように添加剤をミル内部、すなわち入口部
の供給管６４、出口部の供給管７０、およびスラ
リタンク５８の供給管８０からそれぞれ供給して
調整することにより、添加剤を合理的に添加し、
その使用量を低減することができる。

上記実施例においては、回収タンク６５からの
粗粒スラリは重力によりミル５に戻されるが、こ
れは、途中にポンプを設け粗粒スラリを定量供給
するようにしてもよい。このようにすれば、循環
粗粒スラリは添加剤液と同様にポンプによつてミ
ルに定量供給されるため、粉粋システムの変動が
より少なくなり、より安定に運転することができ
る。

以上に述べたように、本発明によれば、チユー
ブミル内で添加剤を多段に供給することにより、
添加剤の使用量が低減でき、CWMの低コスト化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の湿式ミルを用いた石炭−水ス
ラリ製造装置のフローを示す図、第２図ないし第
７図および第９図は、それぞれ本発明を実施する
ための同様な装置のフローを示す図、第８図は、
小型の湿式ミルで１段添加と多段添加した場合の
実験結果（粘度と石炭濃度の関係）を示す図であ
る。１……石炭ホツパー、２……石炭供給管、３…
…給液タンク、４……給液供給管、５……湿式チ
ユーブミル、６……スラリ排出管、７……スラリ
調整タンク、８……給液ノズル。

Claims

【特許請求の範囲】１湿式チユーブミル内に石炭と添加剤を供給し
て湿式粉砕する高濃度石炭−水スラリの製造方法
において、該チユーブミル内の石炭の粉砕方向に
沿つて添加剤を多段に供給することを特徴とする
高濃度石炭−水スラリの製造方法。２特許請求範囲第１項において、添加剤を粉末
状で供給してスラリ濃度を調整することを特徴と
する高濃度石炭−水スラリの製造方法。３特許請求の範囲第１項において、湿式チユー
ブミルが複数あるか、またはチユーブミルが多室
化されており、かつ各チユーブミルまたは各室で
粉砕された石炭の表面積に応じた量の添加剤を供
給することを特徴とする高濃度石炭−水スラリの
製造方法。