JPH0626679B2

JPH0626679B2 - 湿式ミルの運転制御方法

Info

Publication number: JPH0626679B2
Application number: JP802085A
Authority: JP
Inventors: 義則大谷; 一紀正路; 博文吉川; 博武崎
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-01-19
Filing date: 1985-01-19
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: JPS61167459A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、石炭・水スラリを製造する湿式ミルの運転制
御方法に係り、特にその起動時の運転に好適な湿式ミル
の運転制御方法に関する。

〔発明の背景〕

ボイラ等の燃焼装置で使用する燃料には、重油やＬＮＧ
等の液体燃料および石炭等の固体燃料がある。近年、石
炭を界面活性剤等の添加剤と水で懸濁してスラリ化した
石炭・水スラリが、輸送や貯蔵のハンドリングが容易と
なるために、ボイラ燃料として注目されている。

この石炭・水スラリ（以後、ＣＷＭと称する）をボイラ
のバーナに供給して直接燃焼する場合、石炭濃度は約６
０％（重量％）以上の高濃度とされ、又、その粒度は２
００メツシユ通過量が約70〜８０％に調整される。さら
に、この場合、ＣＷＭはポンプ輸送が可能なように安定
な低粘度液でなければならない。このように、スラリ濃
度が高く、低粘度で、かつ、安定なＣＷＭを製造するた
めには、幅広い粒度分布の誤差により粒子の充填密度を
増して高濃度化を計り、又、分散剤の添加により粒子表
面に水膜を形成して帯電させ粒子同志を分散させて低粘
度化する必要がある。そして、このようなＣＷＭの製造
には、通常、連続湿式ボールミルが使用される。

第４図は連続湿式ボールミルを用いたＣＷＭ製造設備の
系統図である。図で、Ａは石炭、Ｂは水、Ｃは添加剤液
を示す。１は石炭Ａを貯溜するバンカ、２はバンカ１か
らの石炭を給送する給炭機、３は湿式ミルである。４は
水Ｂを貯溜するタンク、Ｓは添加剤液Ｃを貯溜するタン
ク、６はタンク４の水を湿式ミル３内に供給するポン
プ、７はタンク５の添加剤液Ｃを湿式ミル３内に供給す
るポンプである。８は湿式ミル３で製造されたスラリを
受けるスラリ調整槽、９はスラリ調整槽８のスラリを送
出するポンプ、１０はポンプ９から供給されたスラリ中
の粗粒を分離する粗粒分離機である。１１は粗粒分離機
１０におけるスクリーン、１２はスクリーン１１を通過
したスラリＤをＣＷＭとして排出する排出口、１３はス
クリーン１１を通過しない粗粒を排出する排出口、１４
は排出口13から排出された粗粒を湿式ミル３内に戻す粗
粒スラリ回収管である。粗粒スラリ回収管１４を経て回
収された粗粒は湿式ミル３内で再粉砕される。

上記の設備により、ＣＷＭが連続的に製造されるが、前
述のように所定の粒度を有し、高濃度かつ低粘度で安定
なＣＷＭを製造するためには、湿式ミル３内を適切なス
ラリ濃度に維持するとともに、石炭粒子の湿式ミル３内
における滞留時間を適切に粉砕する必要がある。しかし
ながら、従来湿式ミル３の起動時には低濃度かつ低粘度
のスラリ（廃スラリ）が多量に製造される方法が採用さ
れており、この廃スラリの量は湿式ミル３内のボール空
間率の２〜３倍の容積に相当する量となる。これを図に
より説明する。

第５図(a)，(b)は従来の起動方法を用いた場合の各値の
特性図である。第５図(a)は湿式ミル３に供給する石炭
および水の量を示し、横軸に時間、縦軸に各量がとつて
ある。又、第５図(b)は湿式ミル３で製造されるスラリ
の流量、粘度、石炭濃度および石炭粒子の２００メツシ
ユ通過量を示し、横軸に第５図(a)と同じスケールで時
間がとつてあり、縦軸に各値がとつてある。この場合の
起動方法は、予め湿式ミル３内に水および添加剤を充填
し、湿式ミル３の起動開始とともに所定量の石炭、水、
および添加剤を供給してゆく方法である。この方法によ
れば、起動時既に湿式ミル３内に水が充満されているた
め、石炭を供給しても製造されるスラリが所定の石炭濃
度に達するまでには、第５図(b)から判るように約８時
間を要する。そして、この８時間の時間経過の間、湿式
ミル３からは第５図(b)に示すように、石炭濃度が極め
て低い低濃度スラリが排出され、このスラリは即座に水
と石炭に分離され、石炭粒子は沈降する。このため、廃
スラリの取扱いが困難となるばかりでなく、スラリ製造
にも支承を来たすことは避けられない。

このような不良スラリ（廃スラリ）を低減する起動方法
が別途提案されている。第６図(a)、(b)はこの起動方法
を用いた場合の各値の特性図であり、第５図(a)、(b)と
同様の手法で示されている。この場合の起動方法は、起
動時、湿式ミル３内を予め空にした状態（ボールのみ充
填された状態）で石炭および水を所定量供給してゆく方
法である。この方法によれば、第６図(b)に示すよう
に、起動して約２．５時間後に湿式ミル３からスラリが
排出されはじめ、約４時間後に所定のスラリ流量の９５
％に達する。この場合、石炭濃度はスラリ流出時に図示
のように所定濃度（約６６％）に達しているが、石炭粒
度（２００メツシユ通過量）は８２％と高い。これは、
石炭粒子の湿式ミル３内における滞溜時間が起動時に増
加するためである。即ち、高濃度石炭・水スラリにおけ
る石炭粒子の湿式ミル３内における平均滞溜時間は定常
時で約1.5〜２．０時間（石炭の性質による異なる）で
あるが、上記方法においては、起動前に湿式ミル３内が
空の状態のため、これをスラリで充満するのに約1.5〜
２．０時間必要とする。かくして、起動当初に湿式ミル
３内に供給した石炭粒子の滞溜時間は定常状態のほぼ２
倍となり、この結果、石炭は過粉砕されて石炭粒度が高
くなり、スラリ粘度も上昇するものと考えられる。

結局、上記従来のいずれの方法によつても、所定の粒
度、粘度から外れたスラリ（廃スラリ）が多量に発生す
ることは避けられず、又、起動後定常状態に達するまで
４〜８時間という長時間を必要とする欠点をも有する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、湿式
ミル起動時における廃スラリの生成を防止することがで
き、かつ、短時間で定常状態に到達することができる湿
式ミルの運転制御方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明は、湿式ミルの起動
時に石炭の供給量を定常運転状態における石炭の設定供
給量の２倍乃至３倍とし、湿式ミル内における石炭粒子
の平均滞溜時間後に所定の石炭供給量に達するように徐
々に石炭供給量を低減してゆくことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図(a)は本発明の実施例に係る運転制御方法におけ
る石炭および水の供給を示す特性図、第１図(b)は第１
図(a)に示す供給方法を実施した場合の各値の特性図で
ある。第１図(a)、(b)とも横軸に同一スケールで時間が
とつてあり、縦軸に各値がとつてある。前述のように、
従来の方法では、湿式ミル３の起動時に、湿式ミル３内
に予め水を充満しておき、これに所定量の石炭、水を供
給する方法、又は、予め湿式ミル３内を空にしておき、
これに所定量の石炭、水を供給する方法がとられていた
が、本実施例の方法においては、第１図(a)に示すよう
に、湿式ミル３の起動時石炭および水の量を所定量の約
３倍供給している。即ち、所定のスラリ粘度（約1000ｃ
Ｐ）、所定の粒度（２００メツシユ通過量７２％）を得
るためには石炭供給量（所定量）を約３３kg／ｈにする
必要があるが、本実施例では湿式ミル３の起動時にその
約３倍の石炭量を供給するものである。そして、湿式ミ
ル３内の石炭濃度を一定にするため、水量も所定の水量
の約３倍供給している。本実施例では、その後第１図
(a)に示すように、石炭量および水量を徐々に低減して
ゆき、起動後約１時間３０分後に石炭供給量および水量
が所定量となるように設定するものである。このような
方法を採用することにより、第１図(b)に示すように、
湿式ミル３からは起動後約１時間３０分でスラリが流出
しはじめ、しかもそのスラリは、スラリ粘度、石炭濃
度、２００メツシユ通過量とも所定の値を満足するもの
である。即ち、スラリ粘度は約１０００ｃＰ、石炭濃度
約６５％、粒度２００メツシユ通過量７１％のスラリが
得られ、これらの値はスラリ流出後常に安定している。
そして、このようなスラリのスラリ流量は起動後約２時
間で定常状態に達する。これは、本実施例の方法が湿式
ミル３内の石炭粒子の滞溜時間を平均化して過粉砕の状
態の発生を防止できるためであり、湿式ミル３から流出
したスラリは全て所定の品質を満足するものであり、廃
スラリの生成はない。又、従来方法では定常状態に達す
るのに起動後約４時間以上を要したのに対して、本実施
例の方法では起動後約２時間で定常状態に達し、所要時
間が大幅に短縮される。

第２図に本実施例をモデル化したグラフを示す。図で、
横軸には時間が、又、縦軸には石炭供給量がとつてあ
る。θは平均滞溜時間、Ｆ_１は所定の石炭供給量を示
す。上記実施例の場合、時間０の起動時における石炭供
給量は３Ｆ_１であるが、この図においては当該石炭供給
量が必ずしも値３F₁に限ることはなく、値２Ｆ_１と値３
F_１との間にあればよいことが示されている。起動時、
値２F₁〜３Ｆ_１の範囲内で選定された石炭供給量は、平
均滞溜時間θで所定の石炭供給量Ｆ_１となるように徐々
に低減され、以後所定の石炭供給量が供給され続ける。
前記石炭供給量の低減を示す線は図のハツチングで示さ
れる範囲内にある。

ここで、湿式ミル３内の平均滞留時間の算出根拠につい
て説明する。今、各値を次のように表わす。

Ｖ：湿式ミル内の容積Ｊ：ボール充填率 ρ_s：スラリ密度：石炭濃度Ｗ：石炭量このとき、石炭量Ｗは次式のようになる。

Ｗ＝０．４×（１．５〜２．０）ρ_s・・Ｖ・Ｊただし、０．４はボールの空間率を示し、又、１．５〜
２．０は運転状態下でのスラリのホールドアツプ量を示
す値であり実験結果より算出された値である。そして、
石炭供給量をＦとすると、湿式ミル内の石炭粒子の平均
滞溜時間θは θ＝Ｗ／Ｆで表わすことができる。

第３図(a)は本発明の他の実施例に係る運転制御方法に
おける石炭および水の供給を示す特性図、第３図(b)は
第３図(a)に示す供給方法を実施した場合の各値の特性
図である。本実施例の方法がさきの実施例の方法と異な
るのは、さきの実施例の方法が、起動後に石炭供給量お
よび水量を直線的に低減してゆくのに対して、本実施例
の方法は、これらを段階的に低減してゆく点で異なり、
他の点は同じである。そして、第３図(b)を第１図(b)と
比較すれば明らかなように、この場合、湿式ミル３から
流出するスラリの特性、流出開始時間および定常状態到
達時間はさきの実施例の場合と同じである。したがつ
て、本実施例の効果も、さきの実施例の効果と同じであ
る。

なお、上記各実施例においては、起動時の石炭供給量を
定常時の石炭供給量の約３倍とする例を示したが、これ
は第２図の説明でも述べたように、３倍とは限らず、約
２倍乃至約３倍に選定することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、湿式ミル起動時、定常
時の石炭供給量の２倍乃至３倍の石炭量を供給し、これ
を石炭粒子の平均滞溜時間後に前記石炭供給量に達する
ように徐々に低減してゆくようにしたので、湿式ミル起
動時における廃スラリの生成を防止することができ、
又、短時間で定常状態に到達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)、(b)は本発明の実施例に係る方法およびそれ
により生成されるスラリの特性を示す図、第２図は本発
明の実施例に係る石炭供給方法をモデル化して示す図、
第３図(a)、(b)は本発明の他の実施例に係る方法および
それにより生成されるスラリの特性を示す図、第４図は
湿式ミルを用いたＣＷＭ製造設備の系統図、第５図
(a)、(b)は従来の起動方法を用いた場合の各値の特性を
示す図、第６図(a)、(b)は従来の他の起動方法を用いた
場合の各値の特性を示す図である。１……バンカ、２……給炭機、３……湿式ミル、８……
スラリ調整槽、１０……粗粒分離機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭および水を供給し、当該石炭を砕いて
石炭・水スラリを製造する湿式ミルにおいて、この湿式
ミルの起動時に石炭の供給量を定常運転状態における石
炭の設定供給量の２倍乃至３倍とし、前記湿式ミル内に
おける石炭粒子の平均滞溜時間後に所定の石炭供給量に
達するように石炭供給量を徐々に低減してゆくことを特
徴とする湿式ミルの運転制御方法。