JP2000185235A - 石炭水スラリ製造方法及びその装置 - Google Patents

石炭水スラリ製造方法及びその装置

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JP2000185235A JP10363039A JP36303998A JP2000185235A JP 2000185235 A JP2000185235 A JP 2000185235A JP 10363039 A JP10363039 A JP 10363039A JP 36303998 A JP36303998 A JP 36303998A JP 2000185235 A JP2000185235 A JP 2000185235A
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slurry
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置構成が簡易であり、動力使用量が少な
く、かつ、熱損失がない石炭水スラリ製造方法及びその
装置を提供するものである。 【解決手段】 原料石炭8を粉砕した後、生成した微粉
炭8aと水とを混練して石炭水スラリを製造する方法に
おいて、上記原料石炭8をボールミル3のドラム本体3
a内に導入して粉砕を行うと共に、ドラム本体3aの外
周部に冷却水11を循環させてドラム本体3aの冷却を
行い、その後、生成した微粉炭8aと冷却で生じた温水
11aとを混練して石炭水スラリ10を製造するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭水スラリの製
造方法及びその装置に係り、特に、乾式ミルを用いた石
炭水スラリの製造方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】石炭等の燃料をガス化してガス化ガスを
発生させ、このガス化ガスを発電に利用するガス化複合
発電システム(IGCC:Integrated Gasification Co
mbinedCycle)は、ガス化ガスを発生させるためのガス
化炉を備えており、そのガス化炉にはガス化バーナが取
り付けられている。
【0003】ガス化バーナの燃料として用いられる石炭
水スラリ(CWM)は、微粉炭ミルに連続的に供給され
る原料石炭を粉砕して生成した微粉炭と水とを混練して
製造されている。ここで、石炭水スラリの製造方法とし
ては、湿式ミル法と乾式ミル法の2つの方法に大別され
る。
【0004】湿式ミル法を用いた石炭水スラリ製造装置
21は、図2に示すように、湿式ボールミル23と、湿
式ボールミル23の排出口24内に配置されたスクリュ
ーフィーダ6と、スクリューフィーダ6を駆動させるモ
ータ7とで構成されるものである。
【0005】湿式ミル法による石炭水スラリ30の製造
方法は、先ず、湿式ボールミル23の導入口22から、
目的とする石炭水スラリ30のスラリ濃度に予め量比が
調節された原料石炭8および水9を、周方向に回転する
円筒状のドラム本体23a内に供給する。ドラム本体2
3a内に供給された原料石炭8は鋼球5により粉砕され
る。
【0006】その後、粉砕によって生成した微粉炭8a
と水9との混練物(石炭水スラリ30)は、湿式ボール
ミル23の排出口24から排出され、スクリューフィー
ダ6によってスラリタンク(図示せず)に移送される。
【0007】また、乾式ミル法を用いた石炭水スラリ製
造装置31は、図3に示すように、原料石炭8の粉砕を
行う微粉炭ミル(竪型ミル)33と、生成した微粉炭8
aを貯蔵ビン36に気流搬送するための搬送ライン34
と、貯蔵ビン36から供給される微粉炭8aと水9との
混練を行う混練器20とで構成されるものである。
【0008】乾式ミル法による石炭水スラリ30の製造
方法は、先ず、微粉炭ミル33の下部から空気予熱器3
2で予熱された搬送空気Gを導入すると共に、原料石炭
8を微粉炭ミル33に供給し、原料石炭8中に含まれる
水分を乾燥させながら粉砕を行う。生成した微粉炭8a
は、搬送空気Gによって気流搬送され、搬送ライン34
を介してバグフィルタ35に導入される。除塵されたガ
ス分は大気中に放出され、バグフィルタ35で除去され
た微粉炭8aは貯蔵ビン36に導入される。
【0009】貯蔵ビン36内の微粉炭8aは微粉炭供給
ライン37およびロータリーフィーダ38を介して連続
的に抜出され、水9と共に混練器20に供給される。モ
ータ19で駆動され、混練器20のケーシング20a内
に配置されたスクリューフィーダ18を用いて、微粉炭
8aおよび水9の混練を行って石炭水スラリ30を製造
すると共に、スラリタンク(図示せず)に移送する。
【0010】湿式ミル法は、石炭水スラリ30を湿式ボ
ールミル23で直接製造することができるため、装置構
成がコンパクトであるという長所を有しており、また、
乾式ミル法は、大量の微粉炭8aの製造が可能であるた
め、石炭水スラリ30の生産性が良好であるという長所
を有している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式ミ
ル法の場合、原料石炭8と水9との混練物又は石炭水ス
ラリ30がドラム本体23a内を動いており、この混練
物又は石炭水スラリ30は、原料石炭8のみの場合と比
べて粘度が高くなっている。このため、ドラム本体23
aを回転駆動させるためのモータ(図示せず)が必要と
する動力は、乾式ミル法の場合と比較して約2〜2.5
倍と大きくなってしまう。
【0012】また、ドラム本体23a内において、原料
石炭8の粉砕および微粉炭8aと水9との混練を同時に
行うため、石炭水スラリ30の生産性があまり良好でな
い。
【0013】乾式ミル法の場合、原料石炭8中に含まれ
る水分を乾燥させるために搬送空気Gを予熱する空気予
熱器32が必要であるが、気流搬送後の搬送空気(除塵
されたガス分)Gおよび乾燥により蒸発した水分(水蒸
気)は、そのまま大気中に放出されるため、熱損失が大
きい。
【0014】また、搬送空気Gを送風するための送風機
(図示せず)が必要となるが、この送風機が必要とする
動力は、微粉炭ミル33を回転駆動させるためのモータ
(図示せず)が必要とする動力よりもはるかに大きいた
め、結果的に、湿式ミル法よりも動力使用量が大きくな
る。
【0015】さらに、湿式ミル法と比較して装置構成が
複雑であるため、設備コストの上昇を招く。
【0016】そこで本発明は、上記課題を解決し、装置
構成が簡易であり、動力使用量が少なく、かつ、熱損失
がない石炭水スラリ製造方法及びその装置を提供するこ
とにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、原料石炭を粉砕した後、生成した
微粉炭と水とを混練して石炭水スラリを製造する方法に
おいて、上記原料石炭をボールミルのドラム本体内に導
入して粉砕を行うと共に、ドラム本体の外周部に冷却水
を循環させてドラム本体の冷却を行い、その後、生成し
た微粉炭と冷却で生じた温水とを混練して石炭水スラリ
を製造するものである。
【0018】請求項2の発明は、原料石炭を粉砕した
後、生成した微粉炭と水とを混練して石炭水スラリを製
造する装置において、ドラム本体の外周部にウォータジ
ャケットを形成したボールミルと、ボールミルの下流側
に接続された混練器と、ウォータジャケットに冷却水を
供給する冷却水供給手段と、冷却で生じた温水を混練器
に供給する温水供給手段とを備えたものである。
【0019】請求項3の発明は、上記温水供給手段に、
界面活性剤などの添加剤供給手段を接続した請求項2記
載の石炭水スラリ製造装置である。
【0020】以上の方法・構成によれば、原料石炭の粉
砕時に発生する摩擦熱を冷却水で冷却するため、摩擦熱
によってドラム本体が過熱されるおそれはない。また、
摩擦熱は冷却水により回収され、熱回収後の温水は微粉
炭との混練に用いるため熱損失がない。さらに、温水を
用いて石炭水スラリの混練を行うため、石炭水スラリの
粘度が低くなり、従来と比較して、混練器の使用動力が
少なくなる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0022】本発明の石炭水スラリ10の製造装置1の
概略図を図1に示す。尚、図1及び図2と同様の部材に
は同じ符号を付している。
【0023】図1に示すように、本発明の石炭水スラリ
製造装置1は、ドラム本体3aの外周部にウォータジャ
ケット13を形成したジャケット付ボールミル(ボール
ミル)3と、ジャケット付ボールミル3の排出口4に接
続された貯蔵ビン17と、貯蔵ビン17の排出口17a
に接続された混練器20と、ウォータジャケット13に
冷却水11を供給する冷却水供給手段12と、冷却で生
じた温水11aを混練器20に供給する温水供給手段1
4とで主に構成される。ここで、温水供給手段14は、
温水供給ライン14aと温水分流器14bとで構成され
ている。
【0024】ジャケット付ボールミル3のドラム本体1
3aは、固定して設けられた導入口2および排出口4に
対して、周方向回転自在に設けられており、導入口2か
ら原料石炭8を導入し、排出口4から微粉炭8aを排出
する。また、排出口4内には、微粉炭8aの移送手段と
して、モータ7に接続されたスクリューフィーダ6が設
けられている。
【0025】導入口2および排出口4の外周部にはそれ
ぞれスイベル軸継手13a,13bが接続されており、
このスイベル軸継手13a,13bと、ドラム本体3a
の外周部に一体に設けられたウォータジャケット13と
が接続されている。また、スイベル軸継手13aには、
ウォータジャケット13に冷却水11を供給する冷却水
供給手段12が接続されており、スイベル軸継手13b
には、冷却後の温水11aを混練器20に供給する温水
供給ライン14aが接続されている。
【0026】混練器20のケーシング20a内には、混
練・移送手段として、モータ19に接続されたスクリュ
ーフィーダ18が設けられている。また、ケーシング2
0aと排出口17aとの接続部近傍には、温水供給ライ
ン14aに接続された温水分流器14bが接続されてい
る。
【0027】微粉炭8aをジャケット付ボールミル3か
ら貯蔵ビン17へ移送する移送手段および混練器20に
おける混練・移送手段として、スクリューフィーダ6,
18を挙げているが、特にこれに限定するものではな
い。
【0028】尚、本発明の石炭水スラリ10の製造装置
1においては、温水供給ライン14aに界面活性剤など
の添加剤15を供給するための添加剤供給手段16を接
続しているが、適宜省略してもよい。
【0029】本発明の石炭水スラリ10の製造装置1に
よれば、ジャケット付ミル3内での微粉炭8aの乾燥を
行わず、かつ、生成した微粉炭8aを貯蔵ビン17に気
流搬送ではなくスクリュー搬送するため、空気予熱器、
送風機、バグフィルタ等の大掛りな装置を必要とせず、
装置構成が簡易になると共に、設備コストを抑えること
ができる。
【0030】また、動力使用量が多い送風機が不要とな
るため、乾式ミル法でありながら、装置全体の使用動力
量が少ない。
【0031】次に、石炭水スラリ10の製造方法を図1
を用いて説明する。
【0032】先ず、原料石炭8を、ジャケット付ボール
ミル3の導入口2を介して、周方向に回転する円筒状の
ドラム本体3a内に供給する。ドラム本体3a内に供給
された原料石炭8は、鋼球5により乾式粉砕される。
【0033】ここで、原料石炭8の粉砕を乾式で行って
いるため、ドラム本体3aを回転駆動させるためのモー
タ(図示せず)が必要とする動力は、湿式ミル法の場合
と比較して約半分以下となる。また、乾式粉砕であるた
め摩擦熱が発生するが、冷却水供給手段12からスイベ
ル軸継手13aを介してウォータジャケット13に冷却
水11を常時供給しているため、ドラム本体3a内が過
熱されるおそれはない。
【0034】冷却後の冷却水11は約40〜50℃の温
水11aとなり、スイベル軸継手13bを介して温水供
給ライン14aに導入される。また、粉砕によって生成
した微粉炭8aのオーバーフロー分が排出口4から排出
され、モータ7で駆動されるスクリューフィーダ6によ
って、微粉炭8aは貯蔵ビン17に移送される。
【0035】貯蔵ビン17内の微粉炭8aは排出口17
aから抜出され、混練器20に供給される。この時、温
水11aも、温水供給ライン14aおよび温水分流器1
4bを介して混練器20に供給される。また、温水供給
ライン14aの温水11aに、添加剤供給手段16を介
して添加剤15を加えてもよく、それによって、後段の
混練器20で製造される石炭水スラリ10のスラリ濃度
(石炭濃度)を高めることが可能となる。
【0036】混練器20内において、スクリューフィー
ダ18により微粉炭8aと温水11aとの混練を行うこ
とで、石炭水スラリ10が製造され、この石炭水スラリ
10は、スクリューフィーダ18によってスラリタンク
(図示せず)に移送される。
【0037】ここで、石炭水スラリ10は、温水11a
と微粉炭8aを用いて製造しているため、常温の水(例
えば、図2及び図3中の水9)と微粉炭8aを用いて製
造した石炭水スラリ30と比較して、スラリの粘度が低
くなっている。このため、石炭水スラリ10製造のため
の混練が容易となり、スクリューフィーダ18のモータ
19を回転駆動させるために必要とする動力が少なくて
済む。
【0038】本発明の石炭水スラリ10の製造方法によ
れば、乾式ミル法であるものの、ジャケット付ミル3内
での微粉炭8aの乾燥を行わないため、ジャケット付ミ
ル3内への熱風の送風が不要であり、熱損失が生じるこ
ともない。
【0039】また、原料石炭8の粉砕により発生する摩
擦熱は冷却水11によって熱回収され、熱回収後の冷却
水11(温水11a)は混練器20に供給して微粉炭8
aとの混練に用いるため、石炭水スラリ10の製造の際
に発生する熱を有効に利用することができる。
【0040】さらに、温水11aを用いて微粉炭8aの
混練を行うため、製造される石炭水スラリ10の粘度が
低くなり、混練器20における混練が容易となる。
【0041】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0042】(1) ボールミル内で熱風による微粉炭
の乾燥を行わないことで、熱損失が生じることはない。
【0043】(2) 粉砕により生成した微粉炭を、貯
蔵ビンに気流搬送しないことで、空気予熱器、送風機、
バグフィルタ等の装置を必要としなくなり、装置構成が
簡易になると共に、設備コストを抑えることができる。
【0044】(3) 動力使用量が多い送風機を用いな
いことで、乾式ミル法でありながら、装置全体の使用動
力量が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の石炭水スラリ製造装置の概略図であ
る。
【図2】湿式ミル法による従来の石炭水スラリ製造装置
の概略図である。
【図3】乾式ミル法による従来の石炭水スラリ製造装置
の概略図である。
【符号の説明】
3 ジャケット付ボールミル(ボールミル) 3a ドラム本体 8 原料石炭 8a 微粉炭 10 石炭水スラリ 11 冷却水 11a 温水 12 冷却水供給手段 13 ウォータジャケット 14a 温水供給ライン(温水供給手段) 14b 温水分流器(温水供給手段) 16 添加剤供給手段 20 混練器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料石炭を粉砕した後、生成した微粉炭
    と水とを混練して石炭水スラリを製造する方法におい
    て、上記原料石炭をボールミルのドラム本体内に導入し
    て粉砕を行うと共に、ドラム本体の外周部に冷却水を循
    環させてドラム本体の冷却を行い、その後、生成した微
    粉炭と冷却で生じた温水とを混練して石炭水スラリを製
    造することを特徴とする石炭水スラリ製造方法。
  2. 【請求項2】 原料石炭を粉砕した後、生成した微粉炭
    と水とを混練して石炭水スラリを製造する装置におい
    て、ドラム本体の外周部にウォータジャケットを形成し
    たボールミルと、ボールミルの下流側に接続された混練
    器と、ウォータジャケットに冷却水を供給する冷却水供
    給手段と、冷却で生じた温水を混練器に供給する温水供
    給手段とを備えたことを特徴とする石炭水スラリ製造装
    置。
  3. 【請求項3】 上記温水供給手段に、界面活性剤などの
    添加剤供給手段を接続した請求項2記載の石炭水スラリ
    製造装置。
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