JPH0761454B2 - 高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法 - Google Patents
高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法Info
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- JPH0761454B2 JPH0761454B2 JP9166286A JP9166286A JPH0761454B2 JP H0761454 B2 JPH0761454 B2 JP H0761454B2 JP 9166286 A JP9166286 A JP 9166286A JP 9166286 A JP9166286 A JP 9166286A JP H0761454 B2 JPH0761454 B2 JP H0761454B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法に係
り、特にミルの運転停止時に不良なスラリを生成するこ
となくミルの運転をする方法に関する。
り、特にミルの運転停止時に不良なスラリを生成するこ
となくミルの運転をする方法に関する。
〔従来の技術〕 ボイラ等の燃焼装置で使用する燃料には、重油やLNG等
の流体燃料及び石炭等の固体燃料がある。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
ラリは、輸送や貯蔵のハンドリングが容易となるためボ
イラ燃料として注目されている。この石炭−水スラリは
一般にCWMと呼ばれ直接燃焼する場合、石炭濃度は約60
％以上の高濃度であり、その粒度は200Mesh通過量が約7
0〜80％に調整される。またこの場合、CWMはポンプ輸送
が可能で安定な低粘度液でなければならない。スラリ濃
度が高く、低粘度でかつ安定なCWMを製造するための条
件として次の（１）および（２）の条件がある。すなわ
ち（１）幅広い粒度分布の調整により粒子の充填密度を
増し、高濃度化を計り、（２）分散剤の添加による粒子
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
粘度下する。このようなCWMを連続的に製造する場合、
連続湿式ボールミルを用いる方法が一般的である。
の流体燃料及び石炭等の固体燃料がある。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
ラリは、輸送や貯蔵のハンドリングが容易となるためボ
イラ燃料として注目されている。この石炭−水スラリは
一般にCWMと呼ばれ直接燃焼する場合、石炭濃度は約60
％以上の高濃度であり、その粒度は200Mesh通過量が約7
0〜80％に調整される。またこの場合、CWMはポンプ輸送
が可能で安定な低粘度液でなければならない。スラリ濃
度が高く、低粘度でかつ安定なCWMを製造するための条
件として次の（１）および（２）の条件がある。すなわ
ち（１）幅広い粒度分布の調整により粒子の充填密度を
増し、高濃度化を計り、（２）分散剤の添加による粒子
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
粘度下する。このようなCWMを連続的に製造する場合、
連続湿式ボールミルを用いる方法が一般的である。
第２図に連続湿式ボールミルによるCWM製造設備の系統
図を示す。石炭Ａはバンカ１より給炭機２を経てミル内
３に供給され、水Ｂおよび添加剤液Ｃは、それぞれのタ
ンク４および５からそれぞれのポンプ６および７よりミ
ル３内に供給される。ミル３内で製造されたCWMはスラ
リ調整槽８に排出され、ポンプ９によって粗粒分離機10
へ供給れる。粗粒分離機10にはスクリーン11が設置さ
れ、所定の粒径を有するスラリは排出口12から製品Ｄと
して取り出される。粗粒分離機10で分離された粗粒子
は、排出口13、粗粒スラリ回収管14を経て再びミル３内
に戻され再粉砕される。
図を示す。石炭Ａはバンカ１より給炭機２を経てミル内
３に供給され、水Ｂおよび添加剤液Ｃは、それぞれのタ
ンク４および５からそれぞれのポンプ６および７よりミ
ル３内に供給される。ミル３内で製造されたCWMはスラ
リ調整槽８に排出され、ポンプ９によって粗粒分離機10
へ供給れる。粗粒分離機10にはスクリーン11が設置さ
れ、所定の粒径を有するスラリは排出口12から製品Ｄと
して取り出される。粗粒分離機10で分離された粗粒子
は、排出口13、粗粒スラリ回収管14を経て再びミル３内
に戻され再粉砕される。
このようにしてCWMを連続的に製造する場合、所定の粒
度を有し、高濃度でかつ低粘度で安定なCWMを製造する
ためには、ミル３内を適切なスラリ濃度に維持し、石炭
粒子のミル内滞留時間を適切に制御して粉砕する必要が
ある。しかしながら実際のミルの運転においては起動停
止が頻繁に発生することが考えられる。特に停止時にお
いてはミル内のスラリが多量に系外へ流出する。これは
ミル運転時にはミル内スラリのホールドアップ量が増加
した状態で運転しているためである。ミル内のスラリの
ホールドアップ量はミルの回転数、粘度等によって異な
るが、第３図に示すようにホールドアップ量は1.5〜2.0
と大きいことが分かる。ここでミル内スラリのホールド
アップ量Usは次式（１）で表すことができる。
度を有し、高濃度でかつ低粘度で安定なCWMを製造する
ためには、ミル３内を適切なスラリ濃度に維持し、石炭
粒子のミル内滞留時間を適切に制御して粉砕する必要が
ある。しかしながら実際のミルの運転においては起動停
止が頻繁に発生することが考えられる。特に停止時にお
いてはミル内のスラリが多量に系外へ流出する。これは
ミル運転時にはミル内スラリのホールドアップ量が増加
した状態で運転しているためである。ミル内のスラリの
ホールドアップ量はミルの回転数、粘度等によって異な
るが、第３図に示すようにホールドアップ量は1.5〜2.0
と大きいことが分かる。ここでミル内スラリのホールド
アップ量Usは次式（１）で表すことができる。
Us＝Vmill×Ｊ×0.4 ……（１） Vmill:ミル内容積（m3） J:ボール容積充填率（−） 0.4:ボール空間率（−） 運転時のホールドアップ量は1.5〜2.0と高いため、ミル
停止時に流出するスラリ量はホールドアップUsの0.6〜
1.1に相当する。この量のスラリはミル定常運転時にお
ける約１時間分のスラリ量であり、粘度、粒度ともに所
定の性状を満足していないものである。第４図および第
５図にミル停止時におけるスラリ流出特性および性状の
１例を示す。ミルおよびフィード（水、石炭、添加剤）
を停止すると、ミルからの流量が増加してミル停止後、
数分でスラリ流量は０となる。すなわちミル内のホール
ドスラリがミルの停止とともに系外へ流出していること
が分かる。しかしながらこの流出時のスラリは所定の粒
度および粘度を満足してしないことが分かる。第６図に
示すように粒度でみれば200メッシュパス量が約７〜９
％低下しており、また第５図に示すように粘度はほぼ同
等であるが、スラリ内に粗粒子が多量に混入しているこ
とから、スラリの安定性が悪い。すなわち沈降が早い欠
点がある。いずれにしてもこのようなミル停止時の流出
スラリを製品として使用することはできないので廃スラ
リとして処理する方法がとられている。
停止時に流出するスラリ量はホールドアップUsの0.6〜
1.1に相当する。この量のスラリはミル定常運転時にお
ける約１時間分のスラリ量であり、粘度、粒度ともに所
定の性状を満足していないものである。第４図および第
５図にミル停止時におけるスラリ流出特性および性状の
１例を示す。ミルおよびフィード（水、石炭、添加剤）
を停止すると、ミルからの流量が増加してミル停止後、
数分でスラリ流量は０となる。すなわちミル内のホール
ドスラリがミルの停止とともに系外へ流出していること
が分かる。しかしながらこの流出時のスラリは所定の粒
度および粘度を満足してしないことが分かる。第６図に
示すように粒度でみれば200メッシュパス量が約７〜９
％低下しており、また第５図に示すように粘度はほぼ同
等であるが、スラリ内に粗粒子が多量に混入しているこ
とから、スラリの安定性が悪い。すなわち沈降が早い欠
点がある。いずれにしてもこのようなミル停止時の流出
スラリを製品として使用することはできないので廃スラ
リとして処理する方法がとられている。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ミ
ル停止時において廃スラリの生成をなくし、フィード
（水、石炭、添加剤）量に対する製品スラリ量を高く維
持できる高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法を提供
することにある。
ル停止時において廃スラリの生成をなくし、フィード
（水、石炭、添加剤）量に対する製品スラリ量を高く維
持できる高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法を提供
することにある。
本発明は、石炭濃度が60重量％以上の高濃度石炭−水ス
ラリを製造する際のミル定常運転からミルの運転停止時
において、ミルへの石炭、水、添加剤の供給を停止した
後、ミル内の石炭粒子の平均滞留時間の1/2〜1/4である
ミルの運転時間を設定し、この運転時間経過後にミルの
運転を停止するようにしたものである。
ラリを製造する際のミル定常運転からミルの運転停止時
において、ミルへの石炭、水、添加剤の供給を停止した
後、ミル内の石炭粒子の平均滞留時間の1/2〜1/4である
ミルの運転時間を設定し、この運転時間経過後にミルの
運転を停止するようにしたものである。
ミルの定常運転時に供給される石炭、水および添加剤の
それぞれの供給を停止した後、ミルの回転数を定常運転
時と同じとしてミルを運転すると、ミルから流出するス
ラリの流量は徐々に低下する。このとき、ミル内で石炭
の過粉砕を行うと粒度が小さくなりすぎ、かつ粘度が上
昇する。したがってミルへの原料の供給を停止する時間
T1とミルの運転を停止する時間T2を最適に設定、すなわ
ちミル内の石炭粒子の平均滞留時間の1/2〜1/4となるよ
うにミルの運転時間を設定すれば、ミルから流出するス
ラリは廃スラリとすることなく製品スラリとすることが
できる。この設定時間は、石炭濃度が60重量％以上の高
濃度石炭−水スラリの製造の場合である。
それぞれの供給を停止した後、ミルの回転数を定常運転
時と同じとしてミルを運転すると、ミルから流出するス
ラリの流量は徐々に低下する。このとき、ミル内で石炭
の過粉砕を行うと粒度が小さくなりすぎ、かつ粘度が上
昇する。したがってミルへの原料の供給を停止する時間
T1とミルの運転を停止する時間T2を最適に設定、すなわ
ちミル内の石炭粒子の平均滞留時間の1/2〜1/4となるよ
うにミルの運転時間を設定すれば、ミルから流出するス
ラリは廃スラリとすることなく製品スラリとすることが
できる。この設定時間は、石炭濃度が60重量％以上の高
濃度石炭−水スラリの製造の場合である。
第１図は本発明の運転方法の一例を示す特性図である。
本特性図は横軸に時間を示し、縦軸にそれぞれの物理量
を示している。すなわちスラリ製造に必要な石炭、水、
添加剤量とスラリ流量、またミルの停止時間を明確にす
るためミル回転数を示している。第１図において、ミル
の定常運転から運転停止に移行するときに、まずスラリ
製造に必要な石炭、水、添加剤のミル内への供給が停止
される。第１図に示すように時間T0からT1の間は定常運
転の状態を示しており、時間T1において、石炭、水およ
び添加剤の供給を停止する。しかし、時間T2において
も、ミルはT0−T1間と同じ回転数で運転している。その
間、ミルから流出するスラリの流量は時間T1を境に徐々
に低下していく。これはスラリ製造原料である石炭、
水、添加剤を時間T1で停止したためである。スラリ流量
が低下し、時間T2ではミル内スラリのホールドアップ量
（第３図参照）が高いため再びミルからスラリが流出
し、時間T3において、その量は零になる。以上のような
停止特性において時間T1かたT3のいてミルから流出した
スラリの量は、第１表に示すようにミル内容積の10〜15
％にも相当する。しかし、本発明の運転例では第１表か
ら明らかなようにミルから流出するスラリの性状は目標
値と同等なものが得られる。
本特性図は横軸に時間を示し、縦軸にそれぞれの物理量
を示している。すなわちスラリ製造に必要な石炭、水、
添加剤量とスラリ流量、またミルの停止時間を明確にす
るためミル回転数を示している。第１図において、ミル
の定常運転から運転停止に移行するときに、まずスラリ
製造に必要な石炭、水、添加剤のミル内への供給が停止
される。第１図に示すように時間T0からT1の間は定常運
転の状態を示しており、時間T1において、石炭、水およ
び添加剤の供給を停止する。しかし、時間T2において
も、ミルはT0−T1間と同じ回転数で運転している。その
間、ミルから流出するスラリの流量は時間T1を境に徐々
に低下していく。これはスラリ製造原料である石炭、
水、添加剤を時間T1で停止したためである。スラリ流量
が低下し、時間T2ではミル内スラリのホールドアップ量
（第３図参照）が高いため再びミルからスラリが流出
し、時間T3において、その量は零になる。以上のような
停止特性において時間T1かたT3のいてミルから流出した
スラリの量は、第１表に示すようにミル内容積の10〜15
％にも相当する。しかし、本発明の運転例では第１表か
ら明らかなようにミルから流出するスラリの性状は目標
値と同等なものが得られる。
次に、ミルへの原料の供給を停止したときの時間T1とミ
ルの運転停止時間T2の最適な条件を検討した。原料を停
止してミルを停止するまでの時間T2−T1の間、ミル内で
粉砕が行われているため、この時間がスラリの性状（粒
度、粘度）に起因する。そこでT2−T1を変化させたとき
のスラリの性状を調べた。その結果を第２表に示す。
ルの運転停止時間T2の最適な条件を検討した。原料を停
止してミルを停止するまでの時間T2−T1の間、ミル内で
粉砕が行われているため、この時間がスラリの性状（粒
度、粘度）に起因する。そこでT2−T1を変化させたとき
のスラリの性状を調べた。その結果を第２表に示す。
第２表から、ミル内の石炭の平均滞留時間をΘとする
と、時間T2−T1は1/2〜1/4Θが最も目標値（定常運転時
の性状）に近い値が得られることがわかる。この時間
（T2−T1）が1/2〜1/4Θよりも大きい場合、ミル内での
過粉砕のため粒度（200メッシュパス量）が目標値の73
％に比し、７％も増加し、粘度は、2200cPにも達する。
また逆に時間（T2−T1）が短かい場合には（T2−T1＜1/
4Θ）スラリの粒度が粗く、200メッシュパス量が68％に
低下する。
と、時間T2−T1は1/2〜1/4Θが最も目標値（定常運転時
の性状）に近い値が得られることがわかる。この時間
（T2−T1）が1/2〜1/4Θよりも大きい場合、ミル内での
過粉砕のため粒度（200メッシュパス量）が目標値の73
％に比し、７％も増加し、粘度は、2200cPにも達する。
また逆に時間（T2−T1）が短かい場合には（T2−T1＜1/
4Θ）スラリの粒度が粗く、200メッシュパス量が68％に
低下する。
以上のようにミルへの原料の供給を停止する時間T1とミ
ルの運転を停止する時間T2の最適化を行うことにより、
ミル停止時に流出する多量のスラリは十分製品として利
用できることがわかる。
ルの運転を停止する時間T2の最適化を行うことにより、
ミル停止時に流出する多量のスラリは十分製品として利
用できることがわかる。
以下、ミル内の石炭平均滞留時間の算出方法について述
べる。
べる。
ミル内の容積Ｖ、ボール充填率Ｊ、スラリ密度Ps、石炭
濃度ζとするとミル内の石炭量Ｗは次式（２）で表すこ
とができる。
濃度ζとするとミル内の石炭量Ｗは次式（２）で表すこ
とができる。
Ｗ＝0.4×（1.5〜2.0）PsζVJ ……（２） ここで0.4はボールの空間率を示す。1.5〜2.0は運転状
態下でのスラリのホールドアップ量を示す値であり、実
験結果より算出したものである。
態下でのスラリのホールドアップ量を示す値であり、実
験結果より算出したものである。
したがってミル内の石炭粒子の平均滞留時間Θは石炭供
給量をＦとすると次式（３） で表すことができる。
給量をＦとすると次式（３） で表すことができる。
以上のように本発明によれば、ミルの定常運転からミル
の運転停止時、ミルからの廃スラリの発生を未然に防止
できるので常時、性状の安定したスラリを処理でき、ス
ラリの取り扱いが容易となる。
の運転停止時、ミルからの廃スラリの発生を未然に防止
できるので常時、性状の安定したスラリを処理でき、ス
ラリの取り扱いが容易となる。
第１図は本発明にかかるCWM用ミルの運転方法の例を示
す特性図、第２図は湿式チューブミルの系統図、第３図
はミル内ホールドアップ量とミル回転数との関係を示す
グラフ、第４図および第５図は従来のチューブミル停止
方法の特性図、第６図は従来方によるミルの運転停止時
の流出スラリの粒系分布と定常運転時のスラリの粒系分
布とを比較して示すグラフである。 １……バンカ、２……給炭機、 ３……ボールミル、４、５……タンク、 ８……スラリ調整槽、10……粗粒分離機、 11……スクリーン。
す特性図、第２図は湿式チューブミルの系統図、第３図
はミル内ホールドアップ量とミル回転数との関係を示す
グラフ、第４図および第５図は従来のチューブミル停止
方法の特性図、第６図は従来方によるミルの運転停止時
の流出スラリの粒系分布と定常運転時のスラリの粒系分
布とを比較して示すグラフである。 １……バンカ、２……給炭機、 ３……ボールミル、４、５……タンク、 ８……スラリ調整槽、10……粗粒分離機、 11……スクリーン。
Claims (1)
- 【請求項１】連続的に供給される石炭、水及び添加剤か
ら石炭濃度が60重量％以上の石炭−水スラリを製造する
ためのミルを定常運転から停止する運転方法において、
ミルの定常運転時に供給されている石炭、水及び添加剤
のそれぞれの供給を停止した後、ミル内の石炭粒子の平
均滞留時間の1/2〜1/4であるミルの運転時間を設定し、
この設定時間後にミルの運転を停止することを特徴とす
る高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166286A JPH0761454B2 (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166286A JPH0761454B2 (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247845A JPS62247845A (ja) | 1987-10-28 |
| JPH0761454B2 true JPH0761454B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=14032699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9166286A Expired - Fee Related JPH0761454B2 (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 高濃度石炭−水スラリ用ミルの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761454B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2722344B2 (ja) * | 1986-11-21 | 1998-03-04 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
-
1986
- 1986-04-21 JP JP9166286A patent/JPH0761454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62247845A (ja) | 1987-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |