JPH07268367A - 石炭と水からなるペーストの製造方法及びその装置 - Google Patents

石炭と水からなるペーストの製造方法及びその装置

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JPH07268367A
JPH07268367A JP6190894A JP6190894A JPH07268367A JP H07268367 A JPH07268367 A JP H07268367A JP 6190894 A JP6190894 A JP 6190894A JP 6190894 A JP6190894 A JP 6190894A JP H07268367 A JPH07268367 A JP H07268367A
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JP
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coal
water
paste
producing
crushed
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JP6190894A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Otani
義則 大谷
Hiroshi Takezaki
博 武崎
Susumu Yoshioka
進 吉岡
Toshio Uemura
俊雄 植村
Kimihiro Nonaka
公大 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 性状の安定な石炭と水からなるペーストを連
続に供給することができる前記ペーストの製造方法及び
その装置を提供する。 【構成】 本装置において、水分計14は定量フィーダ
13内の石炭中の水分を連続的に検知する。また、計量
器15は定量フィーダ13内の石炭重量を連続的に検知
する。また、コントローラ16は、制御装置23が入力
した水分計14の信号及び計量器15の信号に基づい
て、混練器19に設置された給水バルブ17の開度を調
整し、ペースト中の石炭と水の重量割合が一定になるよ
うに給水量を調整する。 【効果】 前記ペーストの輸送配管の閉息等が解消さ
れ、信頼性のある加圧流動層ボイラを提供することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧した流動層で石炭
等の固体燃料を燃焼し、発生したスチームによって蒸気
タービンを駆動し、さらに高圧高温の燃焼ガスでガスタ
ービンを駆動して高効率で電力を得る加圧流動層ボイラ
複合発電プラントの燃焼炉に関し、特に、その燃焼炉へ
供給する石炭と水の混合物よりなるペーストを製造する
方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような加圧流動層ボイラは、発生
するスチーム及び高圧の燃焼ガスからエネルギーを得る
ことができるので高効率の発電が可能である。ただし、
固体である石炭粒子を加圧状態の燃焼炉内に連続的に安
定して供給することが課題の一つである。従来、流動層
燃焼炉への石炭の供給方法として、石炭粒子と水を混合
してペースト状の流体(以下、単に「ペースト」と略
す)とし、そのペーストをポンプで昇圧および圧送して
噴霧ノズルから供給する湿式供給方式(例えば、特開昭
62−155433号公報に記載の発明)がある。その
ペースト供給方法は、乾式供給方式例えばロックホッパ
で昇圧したあと空気輸送する方式に比べ、乾燥などの前
処理が不要で低コストである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来のペーストの供給方法では、発電効率を高レベルに維
持する上で石炭に添加する水の量をできるだけ少なくす
ることが重要であるので、添加水量が限定されペースト
は粘度が高く、しかも製造コスト低減のために石炭粒子
の分散させる薬剤を添加しないので流動性に極めて乏し
くなってしまう。
【0004】更に、ペーストは最大径が4〜10mmで
重量平均径は1〜2mmと粘度が粗いため、低水分のペ
ーストを得るため相当量の微粒子を含んだ粒度構成を要
求される。つまり、ペースト中の石炭粒子は数十μmの
微粒子から最大10mm程度の粗粒子までの幅広い粒径
範囲に存在するという特徴がある。
【0005】上記のような制約下で安定なペーストを製
造するためにはペーストの粘度は5Pasから20Pa
sの範囲に調整することが望ましい。ペーストの粘度が
20Pas以上ではポンプの吸い込み口でペーストの閉
塞及び脱水現象が発生し、ポンプ輸送ができない問題が
ある。一方、ペーストの粘度が5Pasと低い場合、粗
粒子が沈降し、配管内で閉塞する問題がある。ペースト
の粘度は主にペースト中の石炭濃度と相関がある。すな
わち石炭濃度が高い場合、ペーストの粘度は増加し、逆
に石炭濃度が低い場合には粘度は低下する。したがっ
て、ペーストの粘度を調整するためにはペースト中の石
炭濃度を管理する方法が最も効果的である。このような
観点から、ペーストの石炭濃度は精度よく管理する必要
がある。
【0006】しかし、従来のペーストの製造方法では、
特開昭62−155433号公報に示された発明のよう
に原炭中の水分の管理がなされていないためペーストの
石炭濃度、すなわち粘度の変動が大きいという問題があ
る。
【0007】上述のように従来のペーストの製造方法で
は、原炭及び粉砕炭中に含まれる水分量が変動し、安定
な流動性の良いペーストを製造することができないとい
う問題がある。
【0008】そこで、本発明は、性状の安定なペースト
を連続に供給できる石炭と水からなるペーストの製造方
法及びその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の石炭と水からな
るペーストの製造装置は、原炭の供給装置と、原炭の粉
砕機と、この粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混
練装置とを有する石炭と水からなるペーストの製造装置
において、粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知する手
段と、前記ペースト中の石炭と水の重量割合が一定とな
ることを目標に給水量を調整する手段とを有することを
特徴とする。
【0010】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造装置は、原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
有する石炭と水からなるペーストの製造装置において、
粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知する手段と、前記
ペースト中の石炭と水の重量割合が一定となることを目
標に給水量及び粉砕炭流量を調整する手段とを有するこ
とが好ましい。
【0011】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造装置は、粉砕炭の水分及び重量測定を行う工程の
前に、微粉炭と粗粉炭を乾式下で混合する混合機を設け
ることが好ましい。
【0012】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造装置は、粉砕炭の水分の測定に、マイクロ波式水
分計と赤外線式水分計とのうちのすくなくとも1つを用
いることが好ましい。
【0013】一方、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造方法は、原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
用いる石炭と水からなるペーストの製造方法において、
粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知し、前記ペースト
中の石炭と水の重量割合が一定となることを目標に、給
水量を調整することを特徴とする。
【0014】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造方法は、原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
有する石炭と水からなるペーストの製造方法において、
粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知し、前記ペースト
中の石炭と水の重量割合が一定となることを目標に、給
水量及び粉砕炭流量を調整することが好ましい。
【0015】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造方法は、粉砕炭の水分及び重量測定を行う工程の
前に、微粉炭と粗粉炭を乾式下で混合する工程を設ける
ことが好ましい。
【0016】また、本発明の石炭と水からなるペースト
の製造方法は、粉砕炭の水分の測定に、マイクロ波式水
分計と赤外線式水分計とのうちのすくなくとも1つを用
いることが好ましい。
【0017】
【作用】 本発明者らは、加圧流動層における石炭と水
からなるペーストの製造方法について鋭意研究を重ねた
結果、安定な流動性の良い前記ペーストを製造するため
には石炭と水の比率を一定にすることが重要であること
を実験的に見出した。ここで、実際には石炭中に含まれ
る水分の変動は3〜14%と予想した以上に大きいこと
が明かになった。これは前記ペースト中の石炭濃度に換
算すると20%以上の変動が発生することになる。
【0018】そして、一般に前記ペーストに含まれる水
分は20〜30%である。しかしながら、原炭に含まれ
る水分は3〜14%の範囲で変動する。更に前記ペース
トを製造する工程での原炭の重量測定は水を含んだ状態
で計量される。したがって、石炭中に含まれる水分量を
測定することで石炭量と給水量を同時に管理でき、前記
ペースト中の石炭濃度を管理することができる。
【0019】これらにより、本発明の石炭と水からなる
ペーストの製造方法及びその装置においては、原炭及び
粉砕炭中の水分と重量を連続的に検知し、前記ペースト
中に含まれる水の量を常に一定になるように給水量を調
整するので、性状の安定な前記ペーストを連続に供給す
ることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0021】図1は、本発明の実施例に係る石炭と水か
らなるペーストの製造装置を示す系統図である。先ず、
本装置の主要構成について説明する。原炭バンカ1、定
量フィーダ2,3、振動フルイスクリーン4及びスクリ
ーン5は、原炭Aの供給装置をなしている。また、粗粉
砕器6は原炭Aを粗粉炭Bに粉砕する粉砕機であり、微
粉砕器8は原炭Aを微粉炭Cに粉砕する粉砕機である。
また、混合機12、定量フィーダ13及び混練器19
は、粗粉砕器6または微粉砕器8で粉砕された粗粉炭B
及び微粉炭Cと水Dとを混ぜる混練装置をなしている。
【0022】また、水分計14は定量フィーダ13内の
石炭中の水分を連続的に検知し、計量器15は定量フィ
ーダ13内の石炭重量を連続的に検知する。更にまた、
コントローラ16は、制御装置23が入力した水分計1
4の信号及び計量器15の信号に基づいて、混練器19
に設置された給水バルブ17の開度を調整し、ペースト
中の石炭と水の重量割合が一定になるように給水量を調
整する。
【0023】次に、本実施例の詳細な構成及び動作につ
いて説明する。原炭バンカ1内の原炭Aは、定量フィー
ダ2によって振動フルイ4に供給される。振動フルイ4
にはスクリーン5が設置され、スクリーン5上の原炭A
は粗粉砕機6で粉砕され、再び振動フルイ4に戻され
る。振動フルイ4でスクリーン5を通過した粗粉炭B
は、コンベア7によって配分器12まで移送される。一
方、原炭バンカ1にはさらに定量フィーダ3が設けら
れ、定量フィーダ3で切り出された原炭Aは微粉砕機8
で粉砕され、微粉炭Cが製造される。
【0024】微粉炭Cは、粗粉砕機6で作られた粗粉炭
Bと同時にコンベア7によって混合機12に移送され
る。混合機12で撹はん、混合された微粉炭Cと粗粉炭
Bは再び定量フィーダ13に移送される。定量フィーダ
13には水分計14及び石炭の計量器15が設置され、
定量フィーダ13内の石炭中の水分および石炭重量を連
続的に検知する。
【0025】水分計14の信号は計量器15の信号とと
もに、制御装置23に送られる。制御装置23からの信
号は混練器19に設置された給水バルブ17の開度を調
整するコントローラ16に連結される。混練器19には
定量フィーダ13で切り出された石炭である微粉炭C及
び粗粉炭B、給水バルブ17から供給された水D及び石
灰石フィーダ26で切り出された石灰石Eが投入され、
撹拌、混合され石炭と水からなるペーストが製造され
る。混練器19で製造されたペーストは一時、貯蔵タン
ク21に溜められる。
【0026】ここで、定量フィーダ13に設置された水
分計14は、非接触式の遠赤外線式もしくはマイクロ波
式のものが好ましい。また、石炭の計量器15は、一般
の歪みゲージを使用した計測器等を用いる。
【0027】一方、本実施例の特徴の一つとして、赤外
線式もしくはマイクロ波式水分計の精度を向上させるた
めに、定量フィーダ13の手前に微粉炭と粗粉炭の混合
機12を設置したことがある。石炭の粒子径及びかさ密
度が変化すると水分計の信頼性が著しく低下する。赤外
式水分計で水分を測定する際、定量フィーダの表面部分
のみの石炭の水分を測定する。そのため、石炭の粒子径
が異なると石炭粒子表面の水膜厚さが変化し水分計の誤
動作の原因になる。一方、マイクロ波式水分計による水
分の測定値は石炭のかさ密度の影響をうける。かさ密度
が大きい場合は、水分値は大きく、かさ密度が小さい場
合には水分値は小さく検知される問題がある。
【0028】したがって、定量フィーダでは石炭の粒子
径分布およびかさ密度が均質なっていることが水分計の
精度向上に重要である。そこで、定量フィーダ13の手
前に微粉炭と粗粉炭の混合機12を設置することで、石
炭の粒子径分布及びかさ密度を均質にすることができ
る。すなわち、混合機12を設置することで水分計の精
度を向上することができる。
【0029】次に、混練器19に供給される給水量の制
御方法について説明する。先ず、石炭の計量器15及び
水分計14の信号から石炭中の水分と石炭の流量がそれ
ぞれ検知される。一般に石炭濃度は、石炭の種類によっ
て最適な値が決まっている。一方、ペースト中の石炭濃
度は、石炭/(石炭+給水+石炭中に含まれる水)で表
されるので、これより、石炭濃度を一定にするための給
水量が決定できる。また、石灰石を用いる際は、石灰石
は石炭と同様に固体と見なし、石炭濃度は(石炭+石灰
石)/(石炭+石灰石+給水+石炭中に含まれる水)で
定義できる。上記の場合も石灰石Eが石灰石フィーダ2
6で計量されているため必要な給水量は容易に計算でき
る。
【0030】これらにより、本実施例の石炭と水からな
るペーストの製造装置は、原炭及び粉砕炭中の水分と重
量を連続的に検知し、ペースト中に含まれる水の量を常
に一定になるように給水量及び石炭量を調整することが
できるので、石炭濃度及び粘度の一定な安定したペース
トを供給することができ、その結果、ペースト輸送配管
の閉息等が解消され、信頼性のある加圧流動層ボイラを
提供することもできる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、石
炭と水からなるペースト中の石炭と水の重量割合が一定
になるように給水量を調整することができるので、石炭
濃度および粘度の一定な安定した前記ペーストを供給す
ることができるそのペーストの製造方法及びその装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る石炭と水からなるペース
トの製造装置を示す系統図である。
【符号の説明】
1 原炭バンカ 2 定量フィーダ 3 定量フィーダ 4 振動フルイスクリーン 5 スクリーン 6 粗粉砕器 7 コンベア 8 微粉砕器 9 計量器 10 計量器 11 制御装置 12 混合機 13 定量フィーダ 14 水分計 15 計量器 16 コントローラ 17 給水バルブ 18 流量計 19 混練器 20 石灰石バンカ 21 貯蔵タンク 22 石灰石フィーダ 23 制御装置 24 撹はん機 A 原炭 B 粗粉炭 C 微粉炭 D 水 E 石灰石 F ペースト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植村 俊雄 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 野中 公大 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
    の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
    有する石炭と水からなるペーストの製造装置において、
    粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知する手段と、前記
    ペースト中の石炭と水の重量割合が一定となることを目
    標に給水量を調整する手段とを有することを特徴とする
    石炭と水からなるペーストの製造装置。
  2. 【請求項2】 原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
    の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
    有する石炭と水からなるペーストの製造装置において、
    粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知する手段と、前記
    ペースト中の石炭と水の重量割合が一定となることを目
    標に給水量及び粉砕炭流量を調整する手段とを有するこ
    とを特徴とする石炭と水からなるペーストの製造装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の石炭と水からなる
    ペーストの製造装置において、粉砕炭の水分及び重量測
    定を行う工程の前に、微粉炭と粗粉炭を乾式下で混合す
    る混合機を設けたことを特徴とする石炭と水からなるペ
    ーストの製造装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の石炭と水から
    なるペーストの製造装置において、粉砕炭の水分の測定
    に、マイクロ波式水分計と赤外線式水分計とのうちのす
    くなくとも1つを用いることを特徴とする石炭と水から
    なるペーストの製造装置。
  5. 【請求項5】 原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
    の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
    用いる石炭と水からなるペーストの製造方法において、
    粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知し、前記ペースト
    中の石炭と水の重量割合が一定となることを目標に、給
    水量を調整することを特徴とする石炭と水からなるペー
    ストの製造方法。
  6. 【請求項6】 原炭の供給装置と、原炭の粉砕機と、こ
    の粉砕機で粉砕された粉砕炭を水と混ぜる混練装置とを
    有する石炭と水からなるペーストの製造方法において、
    粉砕炭の水分及び重量を連続的に検知し、前記ペースト
    中の石炭と水の重量割合が一定となることを目標に、給
    水量及び粉砕炭流量を調整することを特徴とする石炭と
    水からなるペーストの製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6記載の石炭と水からなる
    ペーストの製造方法において、粉砕炭の水分及び重量測
    定を行う工程の前に、微粉炭と粗粉炭を乾式下で混合す
    る工程を設けたことを特徴とする石炭と水からなるペー
    ストの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項5、6又は7記載の石炭と水から
    なるペーストの製造方法において、粉砕炭の水分の測定
    に、マイクロ波式水分計と赤外線式水分計とのうちのす
    くなくとも1つを用いることを特徴とする石炭と水から
    なるペーストの製造方法。
JP6190894A 1994-03-31 1994-03-31 石炭と水からなるペーストの製造方法及びその装置 Pending JPH07268367A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112697741A (zh) * 2020-11-20 2021-04-23 河南中烟工业有限责任公司 箱装烟叶水分检测方法

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