CN1194078C - 复合固体燃料的制造方法及其制造装置 - Google Patents

Abstract

复合固体燃料的制造方法及其装置。通过干式选煤法除去煤粉中大部分硫，从而减低脱硫剂粉末的添加量。另外，植物类高分子有机物粉末不与脱硫剂粉末接触并且植物类高分子有机物粉末不被脱硫剂粉末包覆，从而可有效利用脱硫剂粉末。首先通过干式选煤的电介质分离法将含水率为2～15%重量的煤粉(12)中所含的硫分离去除。其次在该煤粉(12)中混合1～2重量当量的脱硫剂粉末(14)调制成第1混合物后，在该第1混合物中混合5～45%重量的发热量为3000千卡/千克的含水率为2～20%重量的植物类高分子有机物粉末(16)，调制成第2混合物(32)。进而该第2混合物(32)在规定压力下压缩成型制成复合固体燃料(11)。

Description

复合固体燃料的制造方法及其制造装置

技术领域

本发明涉及将煤炭粉末及植物类高分子有机物粉末的混合物压缩成型为复合固体燃料的制造方法及其制造装置。

背景技术

以往的这类制造方法，是在含有1.0％重量(无水基)以上可燃性硫的100份重量的煤炭中，加入15～45％重量的纤维质生物粉末原料与适量(如15～19％重量)熟石灰配合成混合物，高压成型为煤球状后，对成型造粒用重量比为石蜡∶A重油＝1∶9～5∶5范围的溶液进行表面处理制成成型燃料，该方法公开在日本专利文献(特公平7-68530号)中。

用该方法制造的成型燃料具有与以往煤炭、废木材成型燃料同样优良的燃烧特性，同时在原料混合成型时还不必加热，并且还具有抗水性。另外，由于在煤粉中配有生物质原料和熟石灰，使得硫氧化物大幅减低，从而即使含硫量高的煤炭也可以使用。

日本专利文献(特开平11-123598号)中公开了一种制煤球机，该装置在开口朝向一对旋转轧辊的送料器内设置可旋转的螺旋送料器，在送料器下部沿轧辊轴向设置有可调整旋转轧辊间煤粉的吃进量的调节板。该煤球机的一对轧辊中的一只轴承由油压装置支撑，使得压力超过规定值时，该只轧辊向后退。

上述结构的煤球机中，由于在轧辊的压缩区域(送料器下部)设置有调节板，这样就可以在轧辊中间吃进与煤球体积相一致的煤粉，防止了煤球承受多余的压力，使其能在最合适的压力下成型。

上述特公平7-68530号公报中所示成型燃料制造方法中，煤粉是与纤维质生物粉末以及熟石灰同时混合。因此，煤粉与熟石灰相接触，而且煤粉被熟石灰包覆。同时纤维质生物粉末也与熟石灰接触，而且纤维质生物粉末被熟石灰包覆。其结果，作为脱硫剂粉末的熟石灰与煤粉的接触率降低，熟石灰利用率不高的情况会出现。

再有，上述特开平11-123598号公报中所示煤球机存在这样的问题，即当调节板磨损或由于煤粉吃进压力的作用而使调节板变形时，如果这种变形明显，则调节板不仅会妨碍煤球的成型，同时在更换调节板时不仅要取下送料器螺旋部件，而且送料器本身也不得不取下。

发明内容

本发明的第1个目的在于提供一种能经干式选煤法去除煤粉中大部分硫，并且能降低脱硫剂粉末添加量的复合固体燃料的制造方法及其制造装置。

本发明的第2个目的在于提供一种使植物类高分子有机物粉末不与脱硫剂粉末接触并且植物类高分子有机物粉末不被脱硫剂粉末包覆，从而能有效利用脱硫剂粉末的复合固体燃料的制造方法及其制造装置。

本发明的第3个目的在于提供一种能以植物类纤维等类工业废弃物(如瓦楞板纸或建筑废料等)作为煤粉的粘合材料有效利用的复合固体燃料的制造方法及其制造装置。

本发明的第4个目的在于提供一种即使减压螺旋件磨损也不会妨碍复合固体燃料的成型，而且在更换减压螺旋件时可提高工作效率的复合固体燃料的制造装置。

本发明的第5个目的在于提供一种使螺旋送料器对第2混合物产生的推挤压力总保持在最适当值，从而能连续制造高质量复合固体燃料的复合固体燃料的制造装置。

本发明的第6个目的在于提供一种使第1或第2混合物中所含空气能迅速从成型用漏斗中排出，而且该排出的空气中所含的第2混合物可以收集返送回第2混合机内的复合固体燃料制造装置。

按照技术方案1中记载的本发明的一种复合固体燃料的制造方法，如图1及图2所示，包括将含水率为2～15％重量的煤粉12中所含硫通过干式选煤的电介质分离法分离去除的工序；

在上述煤粉12中混合相当于该煤粉12所含可燃性硫的1～2重量当量的脱硫剂粉末，以调制成第1混合物的工序；

在上述第1混合物中混合5～45％重量的发热量在3000千卡/千克以上、含水率为2～20％重量的植物类高分子有机物粉末16，以调制成第2混合物32的工序；

将上述第2混合物32以规定压力压缩成型，制造复合固体燃料11的工序。

该技术方案1记载的复合固体燃料的制造方法中，通过不用水的干式选煤的电介质分离法，即令干燥过的煤粉12在高电压及微弱电流形成的电场中通过，从而使煤粉12中所含硫的大部及灰分分离去除。在该分离去除大部分硫及灰分的煤粉12a中加入脱硫剂粉末14并混合后，再加入纤维质的植物类高分子有机物粉末16混合。这样，第一，煤粉12a优先与脱硫剂粉末14接触并且煤粉12a优先被脱硫剂粉末14包覆。第二，植物类高分子有机物粉末16几乎不与脱硫剂粉末14接触并且植物类高分子有机物粉末16几乎不被脱硫剂粉末14包覆。其结果，脱硫剂粉末14的添加量可以减低，脱硫剂粉末14可以有效利用。再有，由于煤粉12a优先与脱硫剂粉末14接触并且煤粉12a优先被脱硫剂粉末14包覆，复合固体燃料11燃烧过程中煤粉12a中残存的硫与脱硫剂粉末14反应，从而使得硫就成为石膏等残存在灰烬中，因此SOx的发生量减低。

另外，脱硫剂粉末14的混合量中提及的“1重量当量”是指对应于煤粉中所含1份重量的可燃性硫，燃烧时能使该硫固定化反应所需脱硫剂粉末的理论必要量值，实际中所需的脱硫剂粉末的混合量需要1重量当量以上。

技术方案2中记载的本发明的复合固体燃料的制造方法是如技术方案1所述的方法，其特征在于，植物类高分子有机物粉末是选自农林产业废弃物、未利用植物以及植物性纤维中的1种或1种以上粉碎成平均粒径1～5mm的粉末。

按照该技术方案2中记载的复合固体燃料的制造方法，农林产业废弃物、未利用植物或是植物性纤维类工业废弃物(瓦楞板纸或建筑废料等废品)等可以作为煤粉的粘合材料有效利用。

技术方案3中记载的本发明的一种复合固体燃料的制造装置，如图1、图2及图3所示，具有通过干式选煤的电介质分离法分离去除含水率为2～15％重量的煤粉12中所含的硫的干式选煤装置13；

在煤粉12中混合相当于该煤粉12所含可燃性硫的1～2重量当量的脱硫剂粉末14，以调制成第1混合物的第1混合机21；

在第1混合物中混合5～45％重量的发热量在3000千卡/千克以上、含水率为2～20％重量的植物类高分子有机物粉末16，以调制成第2混合物32的第2混合机22；

贮留第2混合物32的成型用漏斗17；

能旋转地设置在成型用漏斗17内，将成型用漏斗17内的第2混合物32向成型用漏斗17下方压送的螺旋送料器18；

设置在成型用漏斗17下方，其外周面形成和排列有多数个凹23b、24b且其外周面在相互压接状态下相互逆向地旋转，将螺旋送料器18压送的第2混合物32压缩成型的一对轧辊23、24。

该技术方案3记载的复合固体燃料的制造装置中，使用不用水的干式选煤装置13，令干燥过的煤粉12在高电压及微弱电流形成的电场中通过，从而使煤粉12中所含的硫的大部及灰分分离去除。在该分离去除了大部分硫及灰分的煤粉12a中通过第1混合机21加入脱硫剂粉末14并混合后，再在这第1混合物中通过第2混合机22加入纤维质的植物类高分子有机物粉末16并混合。这样，第一，煤粉12a优先与脱硫剂粉末14接触并且煤粉12a优先被脱硫剂粉末14包覆。第二，植物类高分子有机物粉末16几乎不与脱硫剂粉末14接触并且植物类高分子有机物粉末16几乎不被脱硫剂粉末14包覆。其结果，在脱硫剂粉末14的添加量减低的同时，脱硫剂粉末14可以有效利用。

技术方案4中记载的本发明的复合固体燃料的制造装置是如技术方案3所述的装置，如图2和图3进一步所示，其特征在于，螺旋送料器18的前端朝向一对轧辊23、24压接部处设置有减压螺旋件52，该减压螺旋件52的叶片52a的扭转方向与螺旋送料器18的叶片18a的扭转方向设置成相反。

该技术方案4中记载的本发明的复合固体燃料制造装置中，当成型用漏斗17内的螺旋送料器18旋转将第2混合物32挤压向一对轧辊23、24之间时，减压螺旋件52作用于螺旋送料器18正下方的第2混合物32，使第2混合物32承受的挤压力分散均匀，因此能连续制造密度均匀的高质量复合固体燃料11。另外，即使减压螺旋件52磨损，该减压螺旋件52也不会对复合固体燃料11的成型带来障碍。再有，需要更换减压螺旋件52时，由于只要单独取下该减压螺旋件52进行更换即可，因此能提高更换部件的工作效率。

技术方案5中记载的本发明的复合固体燃料的制造装置是如技术方案3或4所述的制造装置，如图2和图3进一步所示，其特征在于，螺旋送料器18由送料用电动机51驱动，支承一对轧辊23、24的一对旋转轴23a、24a中一方的旋转轴23a由液压缸按规定的压力压向另一方旋转轴24a；

一对旋转轴23a、24a的轴间距离由距离传感器监测；

控制器基于该距离传感器的检测结果输出来控制送料用电动机51的转速。

该技术方案5中记载的本发明的复合固体燃料的制造装置中，距离传感器监测一对旋转轴23a、24a的轴间距离，控制器根据该距离传感器的检测结果输出控制送料用电动机51的转速，即控制螺旋送料器18的旋转速度，因此能使螺旋送料器18对第2混合物32的挤压力经常保持在最合适值。

技术方案6中记载的本发明的复合固体燃料的制造装置是如技术方案3至5中任一项所述的制造装置，如图2进一步所示，其特征在于，第2混合机22内的第2混合物32由传送机传送、贮留在成型用漏斗17内；一端连接在成型用漏斗17上的排气管53的另一端经过集尘机56向大气开放，由集尘机56收集到的第2混合物32被送返第2混合机22。

该技术方案6记载的复合固体燃料的制造装置中，成型用漏斗17中的第2混合物32中所含大部分空气经排气管53，再经集尘机56收集该空气所含的第2混合物32后，排放到大气中。另外，由于集尘机56收集到的第2混合物32被送回第2混合机22，因此可以防止第2混合物32的材料利用率的降低。

技术方案7中记载的本发明的复合固体燃料是按技术方案1或2的复合固体燃料的制造方法制造的复合固体燃料。技术方案8中记载的本发明的复合固体燃料是用技术方案3至6中任一项所述的装置制造的复合固体燃料。

该技术方案7或8中记载的复合固体燃料一旦燃烧，该复合固体燃料的煤粉中残存的硫与脱硫剂粉末反应，硫就成为石膏等残留在灰中，从而可以降低SOx的产生。

附图简述

图1是关于本发明具体实施方案的复合固体燃料制造装置的示意图。其中符号11是复合固体燃料，12是煤炭粉末，13是干式选煤装置，14是脱硫剂粉末，16是植物类高分子有机物粉末，17是成型用漏斗，21是第1混合机，22是第2混合机，23、24是一对轧辊，23a、24a是一对旋转轴，32是第2混合物，51是送料用电动机，53是排气管，56是集尘机。

图2是图1中A部的扩大剖视图。

图3是图2的B-B线剖视图。

图4是该复合固体燃料制造方法的整体工序方框图。

图5是该复合固体燃料制造方法中的煤炭原料处理、贮留工序方框图。

图6是该复合固体燃料制造方法中植物类高分子有机物的处理、贮留工序方框图。

图7是该复合固体燃料制造方法中混合、成型工序及集尘、回收工序方框图。

具体实施方案

下面结合附图说明本发明的具体实施方案。

如图1～图3所示的复合固体燃料11的制造装置包括，通过电介质分离法分离去除煤粉12中所含硫等杂质的干式选煤装置13；

在分离去除大部分硫等杂质的煤粉12a(如后述含有规定比例以上炭质的煤粉)中混合脱硫剂粉末14并调制成第1混合物的第1混合机21；

在第1混合物中混合植物类高分子有机物粉末16并调制成第2混合物32的第2混合机22；

贮留第2混合物32的成型用漏斗17；

可旋转地设置于成型用漏斗17内的螺旋送料器18；

配置于成型用漏斗17下方的一对轧辊23、24。上述煤粉12是由炭成分(可燃成分)和杂质(磁性体、灰分、硫、废石及黄铁矿等)混在一起的煤炭原料，依次经由磁性体去除装置28、干燥装置26、粉碎装置27以及筛子29后制造出的(图1)。该煤粉12的含水率为2～15％重量，优选为3～7％重量。煤粉12的含水率之所以限定在2～15％重量，是因为如果不到2％重量就会加大干燥所需成本，同时由于煤粉易飞散开而导致材料利用率降低。如果超过15％重量就会由于水分过多而导致煤粉附着在装置上同时会导致成型后的燃料强度降低。

在这一具体实施方案中，上述煤粉12中含有规定比例以上炭成分的煤粉12a(含有较多炭成分的粉末)带正电或不带电，而所含炭成分不到规定比例的煤粉12b(含有较多灰分、硫、废石、黄铁矿等杂质的粉末)则带有负电。通过上述筛子29将煤粉12筛分成粒径在2.0～0.1mm范围内和粒径在0.1mm以下范围的两个部分。这里之所以要将煤粉12的粒径下限值限定在0.1mm，是为了防止粉尘爆炸(煤粉粉尘引起的爆炸)，而煤粉12的粒径上限值限定在2.0mm，是因为该粒径是使煤粉能作为复合固体燃料11固体化的最大粒径。另外，如果大于该粒径，煤炭原料的颗粒中会含有数种矿物质，这样就会因带电而降低选煤性能。再有，如果能通过筛选将煤粉12分别更细地分为2.000～1.000mm、1.000～0.500mm、0.500～0.250mm、0.250～0.125mm及不到0.125mm的粒径范围，则效果更好。

干式选煤装置13包括，用于贮留上述筛子29分级选定的规定粒径范围内的煤粉12的选煤漏斗33；

用于传送该选煤漏斗供给的煤粉12的选煤送料器34；

用于分离经选煤送料器34传送的煤粉12并通过电介质分离法分离出所含炭质在规定比例以上的煤粉12a和所含炭质在规定比例以下的煤粉12b的静电选煤器36(图1)。选煤漏斗33的圆锥部外周面设置加热器37，选煤漏斗33细径部外周面设置用于接受由高压脉冲发生装置(图中未示出)产生的高压脉冲的带电促进部件38。加热器37的设置是为了通过对选煤漏斗33内的煤粉12的加热，使煤粉12中极化的煤粉12出现热电效应(极化的煤粉12的极化大时，在抵消这种极化的方向上上述极化的煤粉12表面电荷增高的现象)，由此使上述极化煤粉容易带电。另外，带电促进部件38的设置是为了接受高压脉冲发生装置产生的高压脉冲，向选煤漏斗33内的煤粉12辐射电子或从煤粉12夺取电子，从而促进能够带电的煤粉带电。再有，该实施方案中选煤送料器34是震动型送料器。

静电选煤器36由能旋转的鼓形第1电极41和针状或线状第2电极42构成，第1电极41以其外周面接受由选煤送料器34传送过来的煤粉12，而第2电极42设置在与第1电极41的外周面相距规定距离的位置处(图1)。第1电极41是由SUS304、SS400等型号钢材制成，同时接地。第2电极42是由SUS304、树脂等材料制成，同时连接在直流电源43的正极。第2电极42上通过直流电源施加+8～+20kv范围的高电压。另外，第1电极41因设置成接近作为正电极的第2电极42，所以第1电极41成为电子聚集的负电极。

针状第2电极42是由图中未示出的多根短金属丝构成，这些金属丝用SUS304钢材制成，其基端固定在树脂基板上且顶端朝向第1电极41的外周面，该构成适用于粒径在0.1～0.5mm范围的煤粉的选煤工艺。另外，线状的第2电极42是由图中未示出的数根SUS304钢制金属线构成，这些金属线在沿第1电极41的圆周方向按规定间隔延伸的一对SUS304钢制框架之间等间隔地架设，该构成适用于粒径在0.5-2.0mm范围的煤粉的选煤工艺。因而，上述按粒径范围分级的针状第2电极和线状第2电极合并使用较为理想。第1电极41的下方设置有炭成分用料桶44，而在第1电极41下方外侧的炭成分用料桶44的旁边设置有杂质用料桶46。再有，图1的符号47是使煤炭原料从第1电极41外周面脱离用刷子。

脱硫剂粉末14，是选用平均粒径为0.01～0.2mm、优选为0.02～0.1mm的熟石灰(Ca(OH)₂)、生石灰(CaO)及碳酸钙(CaCO₃)中的一种或一种以上的粉末制成。这3种脱硫剂粉末中，纯度高的任何单独一种价格都高，所以一般使用上述3种脱硫剂粉末的混合物。作为制造复合固体燃料11用的脱硫剂粉末，上述3种脱硫剂粉末的混合物的使用因有以下3个特征，只要以适当混合比例使用就不会有任何问题。

1.熟石灰与无机硫(特别是黄铁矿)能有效反应，因此在用于制造复合固体燃料11的上述3种脱硫剂粉末中脱硫效果最佳。

2.生石灰由于容易和煤炭附着的水分发生水合反应，能减少煤炭的含水，因此可以提高效果。

3.碳酸钙与有机硫的反应性良好。

至于上述脱硫剂粉末14的添加比例，相对于煤粉中所含的可燃性硫，应为燃烧时能使该硫在灰烬中发生固化反应所需的理论必要量以上，即应为1～2重量当量，优选为1.2～1.5重量当量。另外，作为植物类高分子有机物粉末16，选用发热量3000千卡/千克以上、优选4000～4500千卡/千克的且含水率2～20％重量、优选5～10％重量的工业废弃物(选自农林业废弃物、未利用植物及植物性纤维中的一种或一种以上的工业废弃物)。例如不仅可使用经过干燥、粉碎的植物(锯末、树皮等木质废料、甘蔗渣、甜菜浆、稻谷壳、稻秸、棉籽油渣等)粉末，还可使用经过干燥粉碎的瓦楞板纸、建筑废料等的粉末。该植物类高分子有机物粉末16的添加比例是相当于第2混合物32的5～45％重量，优选10～25％重量，其平均粒径为0.2～5mm，优选1～3mm。

再有，脱硫剂粉末14的平均粒径之所以限定在0.01～0.2mm范围，是因为如不到0.01mm时粉末容易飞散，而超过0.2mm时会导致复合固体燃料成型不良或脱硫率下降。脱硫剂粉末14的添加量之所以限定在相当于煤粉12中所含可燃性硫的1～2重量当量范围，是因为如不到1重量当量会引起脱硫及硫固化反应不充分，而超过2重量当量时燃料中灰分增加同时成本增大。

植物类高分子有机物粉末16的发热量之所以要限定在3000千卡/千克以上，是因为如不到3000千卡/千克其自身难以继续燃烧，就不能有效作为助燃材料。另外，植物类高分子有机物粉末16的含水率之所以限定在2～20％重量，是因为如不到2％重量，用于干燥的费用加大，而如超过20％重量会由于水分过多而致使低发热值降低，同时成型后的强度也会不够。植物类高分子有机物粉末16的添加量之所以限定在5～45％重量的范围，是因为如不到5％重量成型后的强度不够，同时未燃成分会过多。如超过45％重量，成型后的强度不够，同时产生成型不良的情况。再有，植物类高分子有机物粉末16的平均粒径之所以要限定在1～5mm范围，是因为如不到1mm会增大设备费用，同时成型后的强度不够。如超过5mm，成型后的强度不够。

另一方面，螺旋送料器18由送料用电动机51(图1)驱动，将成型用漏斗17内的第2混合物32向成型用漏斗17的下方压送(图2及图3)。一对轧辊23、24由一对旋转轴23a、24a分别支承。其中一方的旋转轴23a是支承一方轧辊23能旋转的从动轴，同时通过油压缸(图中未示)以规定压力压接向另一方的旋转轴24a。另一方的旋转轴24a是通过轴承(图中未示)能旋转支承并由轧辊用电动机(图中未示)驱动的驱动轴，另一方的轧辊24固定在另一方的旋转轴24a上。

上述一对轧辊23、24的外周面分别形成和排列有多个凹部23b、24b，这一对轧辊23、24外周面在相互压接状态下逆向地旋转，从而将螺旋送料器18压送的第2混合物32压缩成型。另外，螺旋送料器18的前端(下端)设置有朝向一对轧辊23、24压接部的减压螺旋件52。该减压螺旋件52的叶片52a的扭转方向设置成与螺旋送料器18的叶片18a的扭转方向相反。再有，一对旋转轴23a、24a的轴间距离由距离传感器(图中未示)监测。该距离传感器的检测结果输出连接在控制器(图中未示)的控制输入上，控制器的控制输出连接在送料用电动机51上。

回到图1，第1混合物由传送机(图中未示)从第1混合机21传送到第2混合机22，第2混合物32由传送机(图中未示)从第2混合机22传送到成型用漏斗17。这里，在第1及第2混合机21、22中或从混合机向传送机移送时，或是从传送机向混合机移送时，必定有空气混入第1及第2混合物中。在成型用漏斗17上端连接有排气管53的一端，该排气管53的另一端连接在排气用鼓风机54的吸入口，鼓风机54的排出口向大气开放。另外，排气管53上设置有集尘机56，集尘机56收集到的第2混合物32经第1传送路径61由第1传送机71送返第2混合机22。

在一对轧辊23、24的下方设置有皮带传送机57的一端，皮带传送机57的另一端设置有其开口由网58a覆盖的箱状粉末分离器58。该网58a的网眼设置成小于固体燃料11的直径。粉末分离器58中贮存的第2混合物32经第2传送路径62由第2传送机72送返第2混合机22。图1的符号63及64是收集漂浮的第2混合物32的吸尘罩，该吸尘罩63、64连接在排气管53上。另外，图1的符号55是用于调节流经排气管53的空气流量的调节风门。再有，图1的符号81及82是在细小的第2混合物中混合粘合剂(废糖蜜等)以制造粒径约1mm造粒的预备造粒装置。

下面根据图1～图7说明用上述结构的装置制造复合固体燃料11的方法。

如图4所示，在煤炭原料处理、贮留工序中处理、贮留的煤粉、脱硫剂贮留工序中贮留的脱硫剂粉末、植物类高分子有机物的处理、贮留工序中处理贮留的植物类高分子有机物粉末和集尘、回收工序中收集的煤粉一并供给混合、成型工序，在该混合、成型工序中，将上述煤炭原料、脱硫剂粉末及植物类高分子有机物粉末混合成型，制成复合固体燃料(成品)。

具体过程首先如图1～图5所示，用磁性体去除装置28除去混有炭成分和杂质的煤炭原料中的磁性体，然后用干燥装置26干燥，用粉碎装置27粉碎，再用筛子29将其分级筛选为粒径在2.0～0.1mm范围的煤粉12和粒径在0.1mm以下的煤粉12。接着，将粒径在2.0～0.1mm范围的煤粉12供给选煤用漏斗33。这时，煤粉12间相互摩擦，使容易带电的煤粉12按各自的极性分别带有正电或负电。另外，粒径在0.1mm以下的煤粉12由预备造粒装置81制成粒径约1mm的造粒后供给第2混合机22。

在供给到第1电极41外周面的煤粉12中带正电的煤粉12a(含规定比例以上炭成分粉末)，受第1电极41的库仑力作用附着在第1电极41(负极)的外周面上并向第1电极41的下端移动，由刷子47将其从第1电极41的外周面剥离，收容在炭成分用料桶44中。另外，在供给到第1电极41外周面的煤粉12中不带电的煤粉12a(含规定比例以上炭成分粉末)，在到达第1电极41外周面的侧面时，受自重作用脱离第1电极41的外周面，收容在炭成分用料桶44中。再有，在供给到第1电极41外周面煤粉12中带负电的煤粉12b(所含炭成分不到规定比例的粉末)，受第2电极42的库仑力作用飞出到第1电极41外周面规定距离范围处，由杂质用料桶46收容。这里，在被筛子29分级出的煤粉12中可燃性硫的含有率为5～6％重量，与此相对照，炭成分用料桶44收容的煤粉12a的硫含有率仅为1～2％重量这样少，煤粉12中的大部分硫作为灰分由前述干式选煤装置13去除。

一方面，如图6所示，植物类高分子有机物16(选自农林业废弃物、未利用植物及植物性纤维中的1或2种以上工业废弃物)中的磁性体被磁性体去除装置16a去除后，由干燥装置16b干燥、并被粉碎装置16c粉碎后贮留在有机物用漏斗16d中。

下面如图1及图7所示，上述炭成分用料桶44中收容的煤粉12a与脱硫剂粉末14一同提供给第1混合机21调制成第1混合物后，该第1混合物与上述植物类高分子有机物粉末16一同提供给第2混合机22调制成第2混合物32。因此，第一，煤粉12a与脱硫剂粉末14优先接触且煤粉12a优先被脱硫剂粉末14包覆。第二，植物类高分子有机物粉末16几乎不与脱硫剂粉末14接触且植物类高分子有机物粉末16几乎不被脱硫剂粉末14包覆。其结果，脱硫剂粉末14的添加量可以降低，同时脱硫剂粉末14可以有效利用，燃料的质量也得到提高。另外，作为植物类高分子有机物粉末16，由于是选自农林业废弃物、未利用植物及植物性纤维中的一种或一种以上的产业废弃物(不限于植物，还包括瓦楞板纸或建筑废料等废物)干燥、粉碎成粉末后使用，这些粉末可作为煤粉12a的粘合材料有效利用。

上述第2混合物32供给到成型用漏斗17中后，第2混合物32由螺旋送料器18挤压进一对轧辊23、24间(图2及图3)。这时因减压螺旋件52将作用于螺旋送料器18正下方的第2混合物32上的挤压力分散均匀，因此能制出密度均匀的高质量固体复合燃料11。这时，成型用漏斗17内的第2混合物32中所含的空气经排气管53并经集尘机56将该空气中所含第2混合物收集后，向大气排出(图1及图7)。其结果，因第2混合物32中所含的大部分空气可以立即从成型用漏斗17内排出，因此该空气对成型用漏斗17内由螺旋送料器挤压第2混合物32的工序所产生的干扰就不复存在。

一方面，在传送复合固体燃料11的皮带传送器57上，在复合固体燃料11落下的同时，粉末状第2混合物32也随之落下，皮带传送器57近旁漂浮的粉末状第2混合物32由集尘罩63经第3返回管73被集尘机56收集(图1)。另外，皮带传送器57上的复合固体燃料11及粉末状第2混合物32传送给粉末分离器58，由该粉末分离器58将粉末状第2混合物32从复合固体燃料11分离后，将其再经第2传送机72通过第2传送路径62送返第2混合机22。进而，复合固体燃料11从粉末分离器58排出后，附着在该复合固体燃料11上的粉末状第2混合物32会游离漂浮，但经集尘罩64从第4返回管74又被集尘机56收集。上述集尘机56收集到的第2混合物32由第1传送机71经第1传送路径61并由预备造粒装置82制成粒径约1mm的颗粒后送返第2混合机22。其结果，防止了第2混合物32材料利用率的降低。

还有，由螺旋送料器18的旋转对压入一对轧辊23、24之间的第2混合物32产生的挤压力会随着其含水量和粒径的不同而有微妙变化(图2及图3)。即，成型用漏斗17内的第2混合物32上的挤压力如果变化，则送料用电动机51(图1)的负荷就相应变化，同时支承一对轧辊23、24的一对旋转轴23a、24a的轴间距离也随之变化(图1～图3)。控制器根据检测该轴间距离的距离传感器的检测结果输出来控制送料用电动机51的转速。具体地说，当对第2混合物32的挤压力增大、上述轴间距离加大时，控制器就调低送料用电动机51的转速，从而减低该挤压力。当对第2混合物32的挤压力减低、上述轴间距离变小时，控制器就调高送料用电动机51的转速，从而增大挤压力。其结果，能够使螺旋送料器18(图2及图3)对第2混合物32的挤压力经常保持在最适当值，因而可以连续制造高质量的复合固体燃料11。

再有，即使由于长期使用而导致减压螺旋件52磨损，该减压螺旋件52也不会构成对复合固体燃料11成型的障碍。另外，在更换减压螺旋件52时，由于只需取出该减压螺旋件52本身，所以提高了更换工作的效率

这样制出的复合固体燃料11在燃烧时，该复合固体燃料11的煤粉中残存的硫与脱硫剂粉末反应，使硫变为灰烬中的石膏等成分残存，因此能有效降低SOx的产生。

如上所述，按照本发明，干燥后的煤粉中所含的硫通过干式选煤的电介质分离法分离去除，再在该煤粉中混合脱硫剂粉末调制成第1混合物后，在该第1混合物中混合发热量为3000千卡/千克以上的植物类高分子有机物粉末以调制成第2混合物，进而将该第2混合物以规定压力压缩成型，制成复合固体燃料，因此以不用水的干式选煤的电介质分离法，即可将煤粉中所含的大部分硫分离去除。这样，第一，煤粉与脱硫剂粉末优先接触且煤粉优先被脱硫剂粉末包覆。第二，植物类高分子有机物粉末几乎不与脱硫剂粉末接触且植物类高分子有机物粉末几乎不被脱硫剂粉末包覆。其结果，与以往固体成型燃料的制造方法中要添加多达15～19％重量的熟石灰(脱硫剂粉末)相比，本发明中只要添加少至3～6％重量的脱硫剂粉末就能满足要求，因此在能降低脱硫剂粉末添加量的同时，还能有效利用脱硫剂粉末以及提高固体成型燃料的质量。

另外，作为植物类高分子有机物粉末，可选自农林产业废弃物、未利用植物及植物性纤维中的一种或一种以上工业废弃物粉碎后的粉末，但不限于植物，瓦楞板纸、建筑废料等废物也能作为煤粉的粘合材料有效利用。

干燥后的煤粉中所含的硫通过干式选煤装置分离去除，再在第1混合机中向该煤粉中混合进脱硫剂粉末，调制成第1混合物，在第2混合机上向该第1混合物中混合发热量为3000千卡/千克以上的植物类高分子有机物粉末调制成第2混合物，进而通过螺旋送料器将该第2混合物压送进一对轧辊之间并由这对轧辊压缩成型，制成复合固体燃料。如采用这样的结构，与上述相同，第一，煤粉与脱硫剂粉末优先接触且煤粉优先被脱硫剂粉末包覆。第二，植物类高分子有机物粉末几乎不与脱硫剂粉末接触且植物类高分子有机物粉末几乎不被脱硫剂粉末包覆。其结果，在能降低脱硫剂粉末添加量的同时，还能有效利用脱硫剂粉末以及提高固体成型燃料的质量。

成型用漏斗内设置可旋转螺旋送料器，其前端朝向一对轧辊压接部处设置有减压螺旋件，该减压螺旋件的叶片扭转方向与螺旋送料器的叶片的扭转方向设置成相反。如这样设置，当成型用漏斗内设置的螺旋送料器旋转将第2混合物挤压向一对轧辊之间时，减压螺旋件作用于螺旋送料器正下方的第2混合物，使第2混合物承受的挤压力分散均匀，因此能制造密度均匀的高质量复合固体燃料。再有，即使减压螺旋件磨损，该减压螺旋件也不会构成对复合固体燃料成型的障碍。另外，在更换减压螺旋件时，由于只需取出该减压螺旋件本身，所以提高了更换的工作效率。

支承一对轧辊的一对旋转轴的轴间距离由距离传感器监测，控制器根据检测该距离传感器的检测结果输出来控制送料用电动机的转速。如采用这样的结构，因螺旋送料器的旋转速度受到控制，使螺旋送料器对第2混合物的挤压力经常保持在最适当值。其结果，可以连续制造高质量的复合固体燃料。

再有，第2混合机内的第2混合物由传送机传送、贮留至成型用漏斗内，一端与成型用漏斗连接的排气管的另一端通过集尘机向大气开放，集尘机收集到的第2混合物送返第2混合机内。如采用这种结构，成型用漏斗内的第2混合物所含空气通过排气管，再经集尘机将该空气所含的第2混合物收集后向大气排出。其结果，能够立即将第2混合物中所含空气从成型用漏斗中排出，因此该空气对成型用漏斗内由螺旋送料器挤压第2混合物的过程所产生的干扰就不复存在，又由于集尘机收集到的第2混合物被送返第2混合机，这样就能防止第2混合物的材料利用率的降低。

使用上述方法或装置制造的复合固体燃料燃烧时，该复合固体燃料的煤粉中残存的硫与脱硫剂粉末反应，这样就能使硫成为石膏等残存于灰烬中，因此SOx的发生得以减低。

Claims (8)

1.一种复合固体燃料的制造方法，包括将含水率为2～15％重量的煤粉(12)中所含的硫通过干式选煤的电介质分离法分离去除的工序；

在上述煤粉(12)中混合相当于该煤粉(12)所含可燃性硫的1～2重量当量的脱硫剂粉末，以调制成第1混合物的工序；

在上述第1混合物中混合5～45％重量的发热量在3000千卡/千克以上、含水率为2～20％重量的植物类高分子有机物粉末(16)，以调制成第2混合物(32)的工序；

将上述第2混合物(32)以规定压力压缩成型，以制造复合固体燃料(11)的工序。

2.如权利要求1所述的复合固体燃料的制造方法，其特征在于，植物类高分子有机物粉末是选自农林工业废弃物、未利用植物以及植物性纤维中的1种或2种以上粉碎成平均粒径为1～5mm的粉末。

3.一种复合固体燃料的制造装置，具有通过干式选煤的电介质分离法分离去除含水率为2～15％重量的煤粉(12)中所含的硫的干式选煤装置(13)；

在煤粉(12)中混合相当于该煤粉(12)所含可燃性硫的1～2重量当量的脱硫剂粉末(14)，以调制成第1混合物的第1混合机(21)；

在第1混合物中混合5～45％重量的发热量在3000千卡/千克以上、含水率为2～20％重量的植物类高分子有机物粉末(16)，以调制成第2混合物(32)的第2混合机(22)；

贮留第2混合物(32)的成型用漏斗(17)；

能旋转地设置在成型用漏斗(17)内，将成型用漏斗(17)内的第2混合物(32)向成型用漏斗(17)下方压送的螺旋送料器(18)；

设置在成型用漏斗(17)下方，其外周面形成排列有多数个凹部(23b、24b)且其外周面在相互压接状态下相互逆向地旋转，将螺旋送料器(18)压送的第2混合物(32)压缩成型的一对轧辊(23、24)。

4.如权利要求3所述的复合固体燃料的制造装置，其特征在于，螺旋送料器(18)的前端朝向一对轧辊(23、24)压接部处设置有减压螺旋件(52)，该减压螺旋件(52)的叶片(52a)的扭转方向与螺旋送料器(18)的叶片(18a)的扭转方向设置成相反。

5.如权利要求3或4所述的复合固体燃料的制造装置，其特征在于，支承一对轧辊(23、24)的一对旋转轴(23a、24a)中一方的旋转轴(23a)由液压缸按规定的压力压向另一方旋转轴(24a)；

所述的一对旋转轴(23a、24a)的轴间距离由距离传感器监测；

控制器基于该距离传感器的检测结果输出来控制送料用电动机(51)的转速。

6.如权利要求3所述的复合固体燃料的制造装置，其特征在于，第2混合机(22)内的第2混合物(32)由传送机传送、贮留在成型用漏斗(17)内；

一端连接在成型用漏斗(17)上的排气管(53)的另一端经过集尘机(56)向大气开放，由集尘机(56)收集到的第2混合物(32)被送返第2混合机(22)。

7.按权利要求1或2所述的方法制造的复合固体燃料。

8.用权利要求3至6中任一项所述的装置制造的复合固体燃料。

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