JP2014163634A - Combustion method of byproduct coal - Google Patents

Combustion method of byproduct coal Download PDF

Info

Publication number
JP2014163634A
JP2014163634A JP2013037241A JP2013037241A JP2014163634A JP 2014163634 A JP2014163634 A JP 2014163634A JP 2013037241 A JP2013037241 A JP 2013037241A JP 2013037241 A JP2013037241 A JP 2013037241A JP 2014163634 A JP2014163634 A JP 2014163634A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coal
particles
product
solvent
particle size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013037241A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoji Takubo
陽司 田窪
Umihiro Boku
海洋 朴
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2013037241A priority Critical patent/JP2014163634A/en
Publication of JP2014163634A publication Critical patent/JP2014163634A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cost and power required for pulverization of byproduct coal.SOLUTION: A combustion method of byproduct coal preliminarily sets a reference value of a particle diameter on the basis of particle diameter distribution of byproduct coal; determines whether a large particle having a particle diameter larger than the reference value is included in byproduct coal (step S2); when the large particle having the particle diameter larger than the reference value is included, classifies byproduct coal (step 3); combusts byproduct coal comprising particles having a particle diameter equal to or smaller than the reference value (step S6); and combusts only byproduct coal comprising particles having a particle diameter equal to or larger than the reference value, after pulverization (step 5).

Description

本発明は、石炭から灰分を除去した無灰炭を得る際に、副生物として生成される副生炭の燃焼方法に関する。   The present invention relates to a method for combusting by-product coal produced as a by-product when obtaining ashless coal from which ash is removed from coal.

高炉を用いた鉄鋼の生産においては、原料炭を加熱乾留したコークスが還元剤として用いられる。ところが近年では、新興国での鉄鋼生産量拡大や原料供給側の寡占化等の原因で、原料炭価格が上昇する傾向にある。そのため、コークスにかかるコストを削減することが課題となっている。   In the production of steel using a blast furnace, coke obtained by heating and carbonizing raw coal is used as a reducing agent. In recent years, however, the price of coking coal has tended to increase due to the expansion of steel production in emerging countries and the oligopoly on the raw material supply side. Therefore, reducing the cost of coke has become an issue.

上記の課題を解決するために、無灰炭(ハイパーコール)をコークス用粘結剤として使用する方法が考案されている。無灰炭は、一般炭に粘結炭を混合した石炭原料と溶剤とを混合してスラリーを調製し、得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出し、石炭成分を抽出したスラリーから、重力沈降法により、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分を含む固形分濃縮液とを分離し、分離された溶液から溶剤を分離することで得られる。   In order to solve the above problems, a method of using ashless coal (hypercoal) as a coking binder has been devised. Ashless coal is a slurry prepared by mixing coal raw material mixed with caking coal in general coal and a solvent, and heating the resulting slurry to extract a coal component soluble in the solvent. By separating the solution containing coal components soluble in the solvent and the solid concentrate containing coal components insoluble in the solvent from the extracted slurry by gravity sedimentation, and separating the solvent from the separated solution. can get.

また、石炭を燃焼させる方法として、特許文献1に開示されているように、石炭を微細な粒子に粉砕して燃焼させる方法(微粉炭燃焼方法)が採用されている。この方法では、粒子径を小さくすれば燃焼性が良くなるという傾向があり、最大粒子径を150μm以下としている。ただし、石炭の塊を粉砕して得られる微粉炭には、燃焼性が悪い大粒子径の粒子も含まれており、その程度を示す指標として200メッシュ(目開き74μm)の篩を通過する重量割合が用いられる。一般的な微粉炭燃焼ボイラにおいては、その重量割合がおよそ80%程度で操業される場合が多い。   Further, as disclosed in Patent Document 1, as a method for burning coal, a method (pulverized coal combustion method) in which coal is pulverized into fine particles and burned is employed. In this method, there is a tendency that the combustibility is improved if the particle size is reduced, and the maximum particle size is set to 150 μm or less. However, the pulverized coal obtained by pulverizing a lump of coal also contains particles having a large particle size with poor combustibility, and the weight passing through a 200 mesh (mesh 74 μm) sieve as an index indicating the degree. Percentage is used. A general pulverized coal combustion boiler is often operated at a weight ratio of about 80%.

特開平2−183703号公報JP-A-2-183703

ところで、無灰炭の製造プロセスでは、最終製品である無灰炭の他に、副生物として副生炭が製造される。   By the way, in the manufacturing process of ashless coal, by-product coal is manufactured as a by-product other than the ashless coal which is a final product.

副生炭は、石炭から可溶成分を抽出した後に残った未溶解石炭(溶剤に可溶な成分が抽出されて残った石炭)である。そして、このような副生炭をボイラ等の燃料として利用する可能性は十分にある。ただし、無灰炭の製造プロセスを経ることにより、副生炭は元の石炭と比較して高灰分化・小粒子径化している。そのため、副生炭を燃料として利用する際には、その性質を十分に考慮する必要がある。   By-product coal is undissolved coal remaining after extracting soluble components from coal (coal remaining after extraction of components soluble in a solvent). And there is a possibility that such byproduct charcoal will be used as fuel for boilers and the like. However, as a result of the ashless coal manufacturing process, the by-product coal has a higher ash differentiation and smaller particle size than the original coal. Therefore, when using by-product coal as fuel, it is necessary to fully consider its properties.

例えば、一般的な石炭を微粉炭燃焼に使用する場合、燃焼性を良くするために微細な粒子に粉砕する必要があり、専用の装置(粉砕機)とその装置を稼働させる動力源とが必要になる。ところが、副生炭は一般的な石炭に比べて粒子径が大きくても高い燃焼性を示すという試験結果が得られている。そこで、副生炭を微粉炭燃焼に使用する場合には、粉砕に係る費用・動力を低減させるために、副生炭をできるだけ粉砕しないことが望ましい。   For example, when general coal is used for pulverized coal combustion, it is necessary to pulverize it into fine particles in order to improve combustibility, and a dedicated device (pulverizer) and a power source for operating the device are necessary. become. However, a test result has been obtained that by-product coal exhibits high combustibility even when the particle size is larger than that of general coal. Therefore, when by-product coal is used for pulverized coal combustion, it is desirable that the by-product coal is not pulverized as much as possible in order to reduce the cost and power involved in pulverization.

本発明の目的は、副生炭の粉砕に係る費用・動力を低減させることが可能な副生炭の燃焼方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the combustion method of the byproduct coal which can reduce the cost and power concerning grinding | pulverization of a byproduct coal.

本発明における副生炭の燃焼方法は、石炭と溶剤とを混合および加熱してなるスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液を分離した際に残る固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離して得られる副生炭の燃焼方法であって、前記副生炭の粒子径分布に基づいて予め粒子径の基準値を設定し、粒子径が前記基準値よりも大きい粒子が前記副生炭に含まれるか否かを判断する判断工程と、粒子径が前記基準値以下の粒子からなる前記副生炭を燃焼させる燃焼工程と、を有することを特徴とする。   The combustion method of by-product coal in the present invention is to evaporate and separate the solvent from the solid concentrate remaining when the solution containing coal components soluble in the solvent is separated from the slurry obtained by mixing and heating the coal and the solvent. A by-product coal combustion method, wherein a reference value of a particle size is set in advance based on a particle size distribution of the by-product coal, and particles having a particle size larger than the reference value are added to the by-product coal. A judgment step for judging whether or not it is included, and a combustion step for burning the by-product coal composed of particles having a particle diameter equal to or smaller than the reference value.

本発明の副生炭の燃焼方法によると、副生炭の粉砕に係る費用・動力を低減させることができる。   According to the by-product coal combustion method of the present invention, the cost and power associated with the pulverization of the by-product coal can be reduced.

無灰炭製造設備の模式図である。It is a schematic diagram of an ashless coal manufacturing facility. 副生炭燃焼設備の模式図である。It is a schematic diagram of a byproduct coal combustion facility. 副生炭の燃焼方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the combustion method of byproduct charcoal. 副生炭の粒子径分布を示す図である。It is a figure which shows the particle diameter distribution of byproduct charcoal. 未燃率の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of an unburned rate. 未燃率の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of an unburned rate. 燃焼途中における粒子のSEM画像を示す図である。It is a figure which shows the SEM image of the particle | grains in the middle of combustion.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(無灰炭の製造方法)
まず、無灰炭の製造方法について説明する。無灰炭の製造方法に用いられる無灰炭製造設備100は、図1に示すように、無灰炭(HPC)製造工程の上流側から順に、石炭ホッパ1・溶剤タンク2、スラリー調製槽3、移送ポンプ4、予熱器5、抽出槽6、重力沈降槽7、フィルターユニット8、および、溶剤分離器9・10を備えている。
(Method for producing ashless coal)
First, the manufacturing method of ashless coal is demonstrated. As shown in FIG. 1, the ashless coal production facility 100 used in the method for producing ashless coal includes a coal hopper 1, a solvent tank 2, and a slurry preparation tank 3 in order from the upstream side of the ashless coal (HPC) production process. , Transfer pump 4, preheater 5, extraction tank 6, gravity sedimentation tank 7, filter unit 8, and solvent separators 9 and 10.

無灰炭の製造方法は、スラリー調整工程、抽出工程、分離工程、無灰炭取得工程、および、副生炭取得工程を有する。以下、各工程について説明する。なお、本製造方法において原料とする石炭に、特に制限はなく、抽出率の高い瀝青炭を用いてもよいし、より安価な劣質炭(亜瀝青炭、褐炭)を用いてもよい。また、無灰炭とは、灰分が5重量%以下、好ましくは3重量%以下のもののことをいう。   The manufacturing method of ashless coal has a slurry adjustment process, an extraction process, a separation process, an ashless coal acquisition process, and a byproduct coal acquisition process. Hereinafter, each step will be described. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the coal used as a raw material in this manufacturing method, A bituminous coal with a high extraction rate may be used, and cheaper inferior quality coal (subbituminous coal, lignite) may be used. The ashless coal means ash content of 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less.

(スラリー調製工程)
スラリー調製工程は、石炭と溶剤とを混合してスラリーを調製する工程である。このスラリー調製工程は、図1中、スラリー調製槽3で実施される。原料である石炭が石炭ホッパ1からスラリー調製槽3に投入されるとともに、溶剤タンク2からスラリー調製槽3に溶剤が投入される。スラリー調製槽3に投入された石炭および溶剤は、攪拌機3aで混合されて石炭と溶剤とからなるスラリーとなる。
(Slurry preparation process)
The slurry preparation step is a step of preparing a slurry by mixing coal and a solvent. This slurry preparation process is implemented in the slurry preparation tank 3 in FIG. Coal as a raw material is charged into the slurry preparation tank 3 from the coal hopper 1, and a solvent is charged into the slurry preparation tank 3 from the solvent tank 2. The coal and solvent charged into the slurry preparation tank 3 are mixed by the stirrer 3a to become a slurry composed of coal and solvent.

溶剤に対する石炭の混合比率は、例えば、乾燥炭基準で10〜50重量%であり、より好ましくは、20〜35重量%である。   The mixing ratio of coal with respect to the solvent is, for example, 10 to 50% by weight on the basis of dry coal, and more preferably 20 to 35% by weight.

(抽出工程)
抽出工程は、スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する(溶剤に溶解させる)工程である。この抽出工程は、図1中、予熱器5および抽出槽6で実施される。スラリー調製槽3にて調製されたスラリーは、移送ポンプ4によって、予熱器5に供給されて所定温度まで加熱された後、抽出槽6に供給され、攪拌機6aで攪拌されながら所定温度で保持されて抽出が行われる。
(Extraction process)
The extraction step is a step of heating the slurry obtained in the slurry preparation step to extract a coal component soluble in the solvent (dissolve in the solvent). This extraction step is performed in the preheater 5 and the extraction tank 6 in FIG. The slurry prepared in the slurry preparation tank 3 is supplied to the preheater 5 by the transfer pump 4 and heated to a predetermined temperature, then supplied to the extraction tank 6, and held at the predetermined temperature while being stirred by the stirrer 6a. Extraction is performed.

石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出するにあたっては、石炭に対して大きな溶解力を持つ溶媒、多くの場合、芳香族溶剤(水素供与性あるいは非水素供与性の溶剤)と石炭とを混合して、それを加熱し、石炭中の有機成分を抽出することになる。   When extracting coal components that are soluble in the solvent by heating the slurry obtained by mixing coal and solvent, a solvent with a large dissolving power for coal, often an aromatic solvent (hydrogen donating property) Or a non-hydrogen-donating solvent) and coal are mixed and heated to extract organic components in the coal.

非水素供与性溶剤は、主に石炭の乾留生成物から精製した、2環芳香族を主とする溶剤である石炭誘導体である。この非水素供与性溶剤は、加熱状態でも安定であり、石炭との親和性に優れているため、溶剤に抽出される可溶成分(ここでは石炭成分)の割合(以下、抽出率ともいう)が高く、また、蒸留等の方法で容易に回収可能な溶剤である。非水素供与性溶剤の主な成分としては、2環芳香族であるナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン等が挙げられ、その他の非水素供与性溶剤の成分として、脂肪族側鎖を有するナフタレン類、アントラセン類、フルオレン類、また、これらにビフェニルや長鎖脂肪族側鎖を有するアルキルベンゼンが含まれる。   The non-hydrogen donating solvent is a coal derivative which is a solvent mainly composed of a bicyclic aromatic and purified mainly from a coal carbonization product. This non-hydrogen-donating solvent is stable even in a heated state and has excellent affinity with coal. Therefore, the proportion of soluble components (herein, coal components) extracted into the solvent (hereinafter also referred to as extraction rate) In addition, it is a solvent that can be easily recovered by a method such as distillation. Main components of the non-hydrogen donating solvent include bicyclic aromatic naphthalene, methyl naphthalene, dimethyl naphthalene, trimethyl naphthalene and the like, and other non-hydrogen donating solvent components have aliphatic side chains. Naphthalenes, anthracenes, fluorenes, and these include biphenyl and alkylbenzenes having long aliphatic side chains.

なお、上記の説明では非水素供与性化合物を溶剤として用いる場合について述べたが、テトラリンを代表とする水素供与性の化合物(石炭液化油を含む)を溶剤として用いてもよいことは勿論である。水素供与性溶剤を用いた場合、無灰炭の収率が向上する。   In the above description, the case where a non-hydrogen-donating compound is used as a solvent has been described, but it is needless to say that a hydrogen-donating compound (including coal liquefied oil) typified by tetralin may be used as a solvent. . When a hydrogen donating solvent is used, the yield of ashless coal is improved.

また、溶剤の沸点は特に制限されるものではない。抽出工程および分離工程での圧力低減、抽出工程での抽出率、無灰炭取得工程などでの溶剤回収率などの観点から、例えば、180〜300℃、特に240〜280℃の沸点の溶剤が好ましく使用される。   Further, the boiling point of the solvent is not particularly limited. From the viewpoints of pressure reduction in the extraction step and separation step, extraction rate in the extraction step, solvent recovery rate in the ashless coal acquisition step, etc., for example, a solvent having a boiling point of 180 to 300 ° C., particularly 240 to 280 ° C. Preferably used.

抽出工程でのスラリーの加熱温度は、溶剤可溶成分が溶解され得る限り特に制限されず、溶剤可溶成分の十分な溶解と抽出率の向上の観点から、例えば、300〜420℃であり、より好ましくは、360〜400℃である。   The heating temperature of the slurry in the extraction step is not particularly limited as long as the solvent-soluble component can be dissolved, and is, for example, 300 to 420 ° C. from the viewpoint of sufficient dissolution of the solvent-soluble component and improvement of the extraction rate. More preferably, it is 360-400 degreeC.

また、加熱時間(抽出時間)もまた特に制限されるものではないが、十分な溶解と抽出率の向上の観点から、例えば、10〜60分間である。加熱時間は、図1中、予熱器5および抽出槽6での加熱時間を合計したものである。   Also, the heating time (extraction time) is not particularly limited, but is, for example, 10 to 60 minutes from the viewpoint of sufficient dissolution and improvement of the extraction rate. The heating time is the total heating time in the preheater 5 and the extraction tank 6 in FIG.

なお、抽出工程は、窒素などの不活性ガスの存在下で行う。抽出槽6内の圧力は、抽出の際の温度や用いる溶剤の蒸気圧にもよるが、1.0〜2.0MPaが好ましい。抽出槽6内の圧力が溶剤の蒸気圧より低い場合には、溶剤が揮発して液相に閉じ込められず、抽出できない。溶剤を液相に閉じ込めるには、溶剤の蒸気圧より高い圧力が必要となる。一方、圧力が高すぎると、機器のコスト、運転コストが高くなり、経済的ではない。   The extraction process is performed in the presence of an inert gas such as nitrogen. The pressure in the extraction tank 6 is preferably 1.0 to 2.0 MPa, although it depends on the temperature at the time of extraction and the vapor pressure of the solvent used. When the pressure in the extraction tank 6 is lower than the vapor pressure of the solvent, the solvent volatilizes and is not confined in the liquid phase, so that extraction cannot be performed. In order to confine the solvent in the liquid phase, a pressure higher than the vapor pressure of the solvent is required. On the other hand, if the pressure is too high, the cost of the equipment and the operating cost increase, which is not economical.

(分離工程)
分離工程は、抽出工程で得られたスラリーを、重力沈降法により、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分(溶剤不溶成分、例えば灰分)が濃縮した固形分濃縮液(溶剤不溶成分濃縮液)とに分離する工程である。この分離工程は、図1中、重力沈降槽7で実施される。抽出工程で得られたスラリーは、重力沈降槽7内で、重力にて、溶液としての上澄み液と、固形分濃縮液とに分離される。重力沈降槽7の上部の上澄み液は、必要に応じてフィルターユニット8を経て、溶剤分離器9へ排出されるとともに、重力沈降槽7の下部に沈降した固形分濃縮液は溶剤分離器10へ排出される。
(Separation process)
In the separation step, the slurry obtained in the extraction step is concentrated by a gravity sedimentation method in which a solution containing a coal component that is soluble in a solvent and a coal component that is insoluble in a solvent (a solvent insoluble component such as ash) is concentrated. It is a process of separating into liquid (solvent insoluble component concentrate). This separation step is performed in the gravity settling tank 7 in FIG. The slurry obtained in the extraction step is separated into a supernatant liquid as a solution and a solid content concentrated liquid by gravity in the gravity settling tank 7. The supernatant liquid in the upper part of the gravity settling tank 7 is discharged to the solvent separator 9 through the filter unit 8 as necessary, and the solid concentrate settled in the lower part of the gravity settling tank 7 is sent to the solvent separator 10. Discharged.

重力沈降法は、スラリーを槽内に保持することにより、重力を利用して溶剤不溶成分を沈降・分離させる方法である。溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液よりも比重が大きい、溶剤不溶成分(例えば灰分)は重力沈降槽7の下部に重力により沈降する。スラリーを槽内に連続的に供給しながら、上澄み液を上部から、固形分濃縮液を下部から連続的に排出することにより、連続的な分離処理が可能である。   The gravitational sedimentation method is a method in which a slurry is retained in a tank to settle and separate solvent-insoluble components using gravity. A solvent-insoluble component (for example, ash) having a specific gravity greater than that of a solution containing a coal component that is soluble in the solvent is settled by gravity in the lower part of the gravity settling tank 7. A continuous separation process is possible by continuously discharging the supernatant from the top and the solid concentrate from the bottom while continuously supplying the slurry into the tank.

重力沈降槽7内は、石炭から溶出した溶剤可溶成分の再析出を防止するため、保温(または加熱)したり、加圧したりしておくことが好ましい。保温(加熱)温度は、例えば、300〜380℃であり、槽内圧力は、例えば、1.0〜3.0MPaとされる。   The gravity sedimentation tank 7 is preferably kept warm (or heated) or pressurized in order to prevent reprecipitation of solvent-soluble components eluted from coal. The heat retention (heating) temperature is, for example, 300 to 380 ° C., and the tank internal pressure is, for example, 1.0 to 3.0 MPa.

なお、抽出工程で得られたスラリーから、溶剤に溶解している石炭成分を含む溶液を分離する方法として、重力沈降法以外に、濾過法、遠心分離法などがある。   As a method for separating the solution containing the coal component dissolved in the solvent from the slurry obtained in the extraction step, there are a filtration method, a centrifugal separation method, and the like in addition to the gravity sedimentation method.

(無灰炭取得工程)
無灰炭取得工程は、分離工程で分離された溶液(上澄み液)から溶剤を蒸発分離して無灰炭(HPC)を得る工程である。この無灰炭取得工程は、図1中、溶剤分離器9で実施される。重力沈降槽7で分離された溶液は、フィルターユニット8で濾過された後、溶剤分離器9に供給され、溶剤分離器9内で上澄み液から溶剤が蒸発分離される。ここで、溶液からの溶剤の蒸発分離は、窒素などの不活性ガスの存在下で行うことが好ましい。本実施形態においては、溶剤分離器9内に導入した窒素ガス中で溶液から溶剤を蒸発分離している。
(Ashless coal acquisition process)
The ashless coal acquisition step is a step of obtaining ashless coal (HPC) by evaporating and separating the solvent from the solution (supernatant liquid) separated in the separation step. This ashless charcoal acquisition process is performed by the solvent separator 9 in FIG. The solution separated in the gravity settling tank 7 is filtered by the filter unit 8 and then supplied to the solvent separator 9, and the solvent is evaporated and separated from the supernatant in the solvent separator 9. Here, it is preferable that the solvent is separated from the solution in the presence of an inert gas such as nitrogen. In this embodiment, the solvent is evaporated and separated from the solution in nitrogen gas introduced into the solvent separator 9.

溶液(上澄み液)から溶剤を分離する方法は、一般的な蒸留法、蒸発法などを用いることができる。溶剤分離器9にて分離された溶剤は、溶剤タンク2に戻されて、循環して繰り返し使用される。なお、溶剤を循環使用することは好ましいが必須ではない(後述する副生炭取得工程においても同様)。上澄み液から溶剤を分離することで、実質的に灰分を含まない無灰炭(HPC)を得ることができる。無灰炭は、灰分をほとんど含まず、水分は皆無であり、原料石炭よりも高い発熱量を示す。さらに、製鉄用コークスの原料として特に重要な品質である軟化溶融性(流動性)が大幅に改善され、原料石炭が軟化溶融性を有しなくとも、得られた無灰炭(HPC)は良好な軟化溶融性を有する。したがって、無灰炭は、例えばコークス原料の配合炭として使用することができる。また、灰分をほとんど含まない無灰炭は、燃焼効率が高く且つ石炭灰の発生を低減できるので、ガスタービン燃焼による高効率複合発電システムのガスタービン直噴燃料としての用途も注目されている。   As a method for separating the solvent from the solution (supernatant liquid), a general distillation method, evaporation method or the like can be used. The solvent separated by the solvent separator 9 is returned to the solvent tank 2 and circulated and used repeatedly. In addition, although it is preferable to circulate and use a solvent, it is not indispensable (the same is true in the by-product charcoal acquisition step described later). By separating the solvent from the supernatant, ashless charcoal (HPC) substantially free of ash can be obtained. Ashless coal contains almost no ash, has no moisture, and exhibits a higher calorific value than raw coal. Furthermore, softening meltability (fluidity), which is a particularly important quality as a raw material for coke for iron making, has been greatly improved, and the obtained ashless coal (HPC) is good even if the raw coal does not have softening meltability Soft meltability. Therefore, ashless coal can be used, for example, as a blended coal for coke raw materials. In addition, ashless coal containing almost no ash content has high combustion efficiency and can reduce the generation of coal ash. Therefore, the use of ashless coal as a gas turbine direct injection fuel in a high-efficiency combined power generation system based on gas turbine combustion has attracted attention.

(副生炭取得工程)
副生炭取得工程は、分離工程で分離された固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離して副生炭を得る工程である。この副生炭取得工程は、図1中、溶剤分離器10で実施される。重力沈降槽7で分離された固形分濃縮液は溶剤分離器10に供給され、溶剤分離器10内で固形分濃縮液から溶剤が蒸発分離される。ここで、固形分濃縮液からの溶剤の蒸発分離は、窒素などの不活性ガスの存在下で行うことが好ましい。本実施形態においては、溶剤分離器10内に導入した窒素ガス中で固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離している。
(By-product coal acquisition process)
The byproduct charcoal acquisition step is a step of obtaining byproduct charcoal by evaporating and separating the solvent from the solid concentrate separated in the separation step. This byproduct charcoal acquisition step is performed by the solvent separator 10 in FIG. The solid content concentrate separated in the gravity sedimentation tank 7 is supplied to the solvent separator 10, and the solvent is evaporated and separated from the solid content concentrate in the solvent separator 10. Here, it is preferable to carry out the evaporation and separation of the solvent from the solid concentrate in the presence of an inert gas such as nitrogen. In the present embodiment, the solvent is evaporated and separated from the solid concentrate in the nitrogen gas introduced into the solvent separator 10.

固形分濃縮液から溶剤を分離する方法は、前記した無灰炭取得工程と同様に、一般的な蒸留法、蒸発法を用いることができる。溶剤分離器10にて分離された溶剤は、溶剤タンク2に戻されて、循環して繰り返し使用される。溶剤の分離により、固形分濃縮液からは灰分などを含む溶剤不溶成分が濃縮された副生炭(RC、残渣炭ともいう)を得ることができる。副生炭は、灰分が含まれるものの水分が皆無であり、発熱量も十分に有している。副生炭は軟化溶融性を示さないが、含酸素官能基が脱離されているため、配合炭として用いた場合に、この配合炭に含まれる他の石炭の軟化溶融性を阻害するようなものではない。したがって、この副生炭は、通常の非微粘結炭と同様に、コークス原料の配合炭の一部として使用することができ、また、コークス原料炭とせずに、各種の燃料用として使用することも可能である。   As a method for separating the solvent from the solid concentrate, a general distillation method or evaporation method can be used as in the above-described ashless coal acquisition step. The solvent separated by the solvent separator 10 is returned to the solvent tank 2 and circulated and used repeatedly. By separating the solvent, by-product charcoal (also referred to as RC or residual charcoal) in which solvent-insoluble components including ash and the like are concentrated can be obtained from the solid concentrate. By-product charcoal contains ash, but has no water and has a sufficient calorific value. By-product coal does not exhibit softening and melting properties, but the oxygen-containing functional groups are eliminated, so that when used as a blended coal, it inhibits the softening and melting properties of other coals contained in this blended coal. It is not a thing. Therefore, this by-product coal can be used as a part of the blended coal of the coke raw material, as in the case of ordinary non-slightly caking coal, and is used for various fuels without using the coke raw coal. It is also possible.

(副生炭の燃焼方法)
次に、副生炭の燃焼方法について説明する。副生炭の燃焼方法に用いられる副生炭燃焼設備20は、図2に示すように、副生炭の燃焼工程の上流側から順に、上流側副生炭ホッパ21、分級機22、粉砕機23、下流側副生炭ホッパ24、微粉炭燃焼ボイラ25を備えている。
(By-product coal combustion method)
Next, a method for combusting by-product coal will be described. As shown in FIG. 2, the by-product coal combustion facility 20 used in the by-product coal combustion method includes an upstream by-product coal hopper 21, a classifier 22, and a pulverizer in order from the upstream side of the by-product coal combustion process. 23, a downstream by-product coal hopper 24, and a pulverized coal combustion boiler 25 are provided.

上流側副生炭ホッパ21は、無灰炭製造プロセスにおいて副生された副生炭を貯蔵するものである。なお、上流側副生炭ホッパ21を用いずに、副生炭を野積みにして貯蔵してもよい。分級機22は、上流側副生炭ホッパ21から供給される副生炭を、粒子径が基準値以下の粒子と粒子径が基準値よりも大きい粒子とに分級するものである。ここで、基準値とは、副生炭の粒子径分布に基づいて予め設定された粒子径の値であり、本実施形態では500μmである。粉砕機23は、粒子径が基準値よりも大きい粒子を粉砕して、粒子径が基準値以下の粒子にするものである。下流側副生炭ホッパ24は、粒子径が基準値以下の粒子からなる副生炭を貯蔵するものである。微粉炭燃焼ボイラ25は、下流側副生炭ホッパ24から供給される副生炭を燃焼させるものである。   The upstream by-product coal hopper 21 stores by-product coal by-produced in the ashless coal production process. In addition, without using the upstream side by-product coal hopper 21, the by-product coal may be stored in a pile. The classifier 22 classifies the by-product coal supplied from the upstream side by-product coal hopper 21 into particles having a particle size equal to or smaller than a reference value and particles having a particle size larger than the reference value. Here, the reference value is a value of the particle diameter set in advance based on the particle diameter distribution of the byproduct coal, and is 500 μm in the present embodiment. The pulverizer 23 pulverizes particles having a particle size larger than a reference value to obtain particles having a particle size equal to or less than the reference value. The downstream by-product coal hopper 24 stores by-product coal composed of particles having a particle size of a reference value or less. The pulverized coal combustion boiler 25 burns by-product coal supplied from the downstream by-product coal hopper 24.

本実施形態の副生炭の燃焼方法は、測定工程、判断工程、分級工程、粉砕工程、および、燃焼工程を有する。以下、図3のフローチャートを参照しつつ、各工程について説明する。   The combustion method of by-product coal of this embodiment has a measurement process, a judgment process, a classification process, a crushing process, and a combustion process. Hereinafter, each process is demonstrated, referring the flowchart of FIG.

(測定工程)
まず、上流側副生炭ホッパ21に貯蔵されている副生炭の一部をサンプルとして取り出し、副生炭の粒子径分布を測定する(ステップS1、以下、単にS1という。他も同じ)。粒子径分布の測定には、篩やレーザー回折散乱法が使用される。ここで、レーザー回折散乱法は、水に溶かした副生炭の粒子に照射したレーザーが回折・散乱される光の強度分布が各粒子径で異なることを利用するものである。なお、本実施形態では、上流側副生炭ホッパ21から取り出したサンプルの粒子径分布を測定しているが、上流側副生炭ホッパ21に貯蔵されている副生炭の全量について粒子径分布を測定してもよい。
(Measurement process)
First, a part of the by-product coal stored in the upstream side by-product coal hopper 21 is taken out as a sample, and the particle size distribution of the by-product coal is measured (step S1, hereinafter, simply referred to as S1, the same applies to others). For measuring the particle size distribution, a sieve or a laser diffraction / scattering method is used. Here, the laser diffraction scattering method utilizes the fact that the intensity distribution of the light diffracted and scattered by the laser irradiated to the particles of by-product coal dissolved in water differs for each particle diameter. In the present embodiment, the particle size distribution of the sample taken out from the upstream side by-product coal hopper 21 is measured. However, the particle size distribution of the total amount of by-product coal stored in the upstream side by-product coal hopper 21 is measured. May be measured.

(判断工程)
次に、測定した粒子径分布に基づいて、粒子径が基準値よりも大きい粒子が副生炭に含まれるか否かを判断する(S2)。ここで、基準値は、通常の副生炭の粒子径分布から、最大粒子径が500μm以下であることに基づいて500μmに設定されている。そして、粒子径が500μm以下の粒子からなる副生炭は粉砕しなくても高い燃焼性を示す。粒子径が基準値よりも大きい粒子が副生炭に含まれないと判断した場合には(S2:NO)、上流側副生炭ホッパ21に貯蔵されている副生炭のすべてが、粒子径が基準値以下の粒子からなるとみなして、上流側副生炭ホッパ21内の副生炭を下流側副生炭ホッパ24に送る。下流側副生炭ホッパ24内の副生炭は、微粉炭燃焼ボイラ25で燃焼される(S6)。
(Judgment process)
Next, based on the measured particle size distribution, it is determined whether or not by-product coal contains particles having a particle size larger than the reference value (S2). Here, the reference value is set to 500 μm based on the particle size distribution of normal by-product coal based on the maximum particle size being 500 μm or less. And the byproduct charcoal which consists of particle | grains whose particle diameter is 500 micrometers or less shows high combustibility, even if it does not grind | pulverize. When it is determined that particles having a particle size larger than the reference value are not included in the by-product coal (S2: NO), all of the by-product coal stored in the upstream side by-product coal hopper 21 has a particle size. Is made up of particles below the reference value, and the by-product coal in the upstream by-product coal hopper 21 is sent to the downstream by-product coal hopper 24. The byproduct coal in the downstream byproduct coal hopper 24 is burned in the pulverized coal combustion boiler 25 (S6).

このように、副生炭が、粒子径が基準値以下の粒子からなる場合には、副生炭を粉砕せずにそのまま燃焼させる。これにより、粉砕の機会を減少させることができるから、副生炭の粉砕に係る費用・動力を低減させることができる。   In this way, when the by-product coal is composed of particles having a particle size of the reference value or less, the by-product coal is burned as it is without being pulverized. Thereby, since the opportunity of a grinding | pulverization can be reduced, the cost and power which concern on the grinding | pulverization of byproduct charcoal can be reduced.

(分級工程)
一方、粒子径が基準値よりも大きい粒子が副生炭に含まれると判断した場合には(S2:YES)、上流側副生炭ホッパ21内の副生炭を分級機22に送る。分級機22は、副生炭を、粒子径が基準値以下の粒子と、粒子径が基準値よりも大きい粒子とに分級する(S3)。分級には篩が好適に使用される。
(Classification process)
On the other hand, when it is determined that particles having a particle diameter larger than the reference value are included in the by-product coal (S2: YES), the by-product coal in the upstream by-product coal hopper 21 is sent to the classifier 22. The classifier 22 classifies the by-product coal into particles having a particle size equal to or smaller than a reference value and particles having a particle size larger than the reference value (S3). A sieve is preferably used for classification.

そして、粒子径が基準値以下の粒子であるか否かを判断する(S4)。粒子径が基準値以下の粒子であると判断した場合には(S4:YES)、その粒子を下流側副生炭ホッパ24に送る。下流側副生炭ホッパ24内の副生炭は、微粉炭燃焼ボイラ25で燃焼される(S6)。一方、粒子径が基準値よりも大きい粒子であると判断した場合には(S4:NO)、その粒子を粉砕機23に送る。   And it is judged whether a particle diameter is a particle | grain below a reference value (S4). When it is determined that the particle size is a particle having a reference value or less (S4: YES), the particle is sent to the downstream side by-product coal hopper 24. The byproduct coal in the downstream byproduct coal hopper 24 is burned in the pulverized coal combustion boiler 25 (S6). On the other hand, when it is determined that the particle diameter is larger than the reference value (S4: NO), the particle is sent to the pulverizer 23.

(粉砕工程)
粉砕機23は、分級機22から送られてきた、粒子径が基準値よりも大きい粒子を粉砕して、粒子径が基準値以下の粒子にする(S5)。そして、その粒子を下流側副生炭ホッパ24に送る。下流側副生炭ホッパ24内の副生炭は、微粉炭燃焼ボイラ25で燃焼される(S6)。
(Crushing process)
The pulverizer 23 pulverizes the particles having a particle diameter larger than the reference value sent from the classifier 22 to obtain particles having a particle diameter equal to or smaller than the reference value (S5). Then, the particles are sent to the downstream side by-product coal hopper 24. The byproduct coal in the downstream byproduct coal hopper 24 is burned in the pulverized coal combustion boiler 25 (S6).

このように、粒子径が基準値よりも大きい粒子のみを粉砕するようにすることで、副生炭の粉砕に係る費用・動力を好適に低減させることができる。   Thus, by pulverizing only the particles having a particle size larger than the reference value, the cost and power associated with the pulverization of by-product coal can be suitably reduced.

(燃焼工程)
下流側副生炭ホッパ24に送られた副生炭は、微粉炭燃焼ボイラ25に供給される。微粉炭燃焼ボイラ25は、下流側副生炭ホッパ24から供給される、粒子径が基準値以下の粒子からなる副生炭を燃焼させる(S6)。微粉炭燃焼ボイラ25で燃焼される副生炭には、他種の石炭や無灰炭が一切混合されていない。即ち、純度100%の副生炭が微粉炭燃焼ボイラ25で燃焼される。
(Combustion process)
The byproduct coal sent to the downstream side byproduct coal hopper 24 is supplied to the pulverized coal combustion boiler 25. The pulverized coal combustion boiler 25 burns by-product coal that is supplied from the downstream by-product coal hopper 24 and has particles having a particle size equal to or smaller than a reference value (S6). By-product coal burned in the pulverized coal combustion boiler 25 is not mixed with any other types of coal or ashless coal. That is, by-product coal having a purity of 100% is burned in the pulverized coal combustion boiler 25.

なお、原料炭、天候、各製造プロセスなど同一の製造条件で製造された副生炭のロットが複数有る場合、粒子径分布は各ロットで同じであると推定される。そこで、同一の製造条件で製造された副生炭のロットが複数有る場合には、1つのロットについて測定工程および判断工程を行い、その他のロットについては、測定工程および判断工程を行ったロットと粒子径分布が同じであるとみなして、測定工程および判断工程を省略してもよい。   In addition, when there are a plurality of by-product coal lots produced under the same production conditions such as raw coal, weather, and each production process, the particle size distribution is estimated to be the same for each lot. Therefore, when there are a plurality of by-product coal lots manufactured under the same manufacturing conditions, the measurement process and the determination process are performed for one lot, and the lots for which the measurement process and the determination process are performed for the other lots. Assuming that the particle size distribution is the same, the measurement step and the determination step may be omitted.

(燃焼性評価)
次に、副生炭を粉砕しないという条件下において、副生炭の燃焼性を評価した。本試験において使用した石炭サンプルの組成分析結果を表1に示す。使用した副生炭は豪州瀝青炭を原炭として生成した副生炭である。この副生炭は、原炭である豪州瀝青炭と比較して、揮発分が少なく、灰分が多いことを特徴としている。ここで、燃料比は、固定炭素を揮発分で除した値である。また、工業分析値および元素分析値は無水ベース(%−DB)、総発熱量はkcal/kg−AD(気乾)、水分は気乾ベース(%−AD)である。
(Flammability evaluation)
Next, the combustibility of the by-product coal was evaluated under the condition that the by-product coal was not pulverized. Table 1 shows the composition analysis results of the coal samples used in this test. By-product coal used was by-product coal produced from Australian bituminous coal. This by-product coal is characterized by low volatile content and high ash content compared to raw bituminous Australian bituminous coal. Here, the fuel ratio is a value obtained by dividing fixed carbon by volatile matter. Industrial analysis values and elemental analysis values are anhydrous base (% -DB), total calorific value is kcal / kg-AD (air-dry), and moisture is air-dry base (% -AD).

本試験において使用した副生炭の粒子径分布を図4に示す。図4に示めされた粒子径分布を見ると、75μm以下の粒子が約5割、150μm以上500μm以下の粒子が約3割含まれていることがわかる。また、本試験において使用した副生炭の粒子径は、全て500μm以下である。   The particle size distribution of the byproduct coal used in this test is shown in FIG. From the particle size distribution shown in FIG. 4, it can be seen that about 50% of particles having a size of 75 μm or less and about 30% of particles having a size of 150 μm or more and 500 μm or less are included. Moreover, the particle diameters of the byproduct coal used in this test are all 500 μm or less.

本試験では、副生炭を粉砕しない条件下での副生炭の燃焼性を評価するために、(1)粒子径が45〜75μmの粒子からなる副生炭(HPC−RC 45−75μm)と、(2)粒子径が75〜150μmの粒子からなる副生炭(HPC−RC 75−150μm)と、(3)粒子径が150〜425μmの粒子からなる副生炭(HPC−RC 150−425μm)と、(4)図4に示された粒子径分布の粒子から構成される、分級していない副生炭(HPC−RC Total)と、(5)実機ボイラで使用される、粒子径が45〜75μmの粒子からなる豪州瀝青炭(豪州瀝青炭 45−75μm)と、を比較した。   In this test, in order to evaluate the combustibility of the by-product coal under conditions where the by-product coal is not crushed, (1) by-product coal comprising particles having a particle diameter of 45 to 75 μm (HPC-RC 45-75 μm) And (2) by-product coal (HPC-RC 75-150 μm) composed of particles having a particle size of 75 to 150 μm, and (3) by-product coal composed of particles having a particle size of 150 to 425 μm (HPC-RC 150-). 425 μm), (4) unclassified by-product coal (HPC-RC Total) composed of particles having a particle size distribution shown in FIG. 4, and (5) particle size used in an actual boiler. Was compared with Australian bituminous coal consisting of particles of 45-75 μm (Australian bituminous coal 45-75 μm).

ここで、本試験における燃焼条件は、実機微粉炭炉の空気比と炉内温度(約1200℃)とを考慮して決定した。具体的には、空気比を1.2、試験温度を1000℃および1200℃とした。ここで、空気比は供給空気量を理論空気量で除したものである。   Here, the combustion conditions in this test were determined in consideration of the air ratio of the actual pulverized coal furnace and the furnace temperature (about 1200 ° C.). Specifically, the air ratio was 1.2, and the test temperatures were 1000 ° C and 1200 ° C. Here, the air ratio is obtained by dividing the supply air amount by the theoretical air amount.

本試験では、燃え切り性の指標として未燃率を用いて評価した。未燃率(Uc)は、下記に示すように、燃焼灰中の炭素分(灰中未燃炭素、Uc)と灰分含有率(Ash)から求めることができる。未燃率は、その値が小さいほど燃焼性が良好であることを意味する。なお、灰分含有率を考慮しているのは、石炭銘柄によって灰分含有率が異なるためである。本試験では炉内の数箇所から燃焼灰を採取し、燃焼灰中に含まれる未燃炭素より未燃率を算出した。 In this test, evaluation was performed using the unburned rate as an indicator of burnout. The unburned rate (Uc * ) can be determined from the carbon content in the combustion ash (unburned carbon in ash, Uc) and the ash content (Ash), as shown below. The unburned rate means that the smaller the value, the better the combustibility. The reason why the ash content is taken into account is that the ash content varies depending on the coal brand. In this test, combustion ash was collected from several locations in the furnace, and the unburned rate was calculated from the unburned carbon contained in the combustion ash.

図5、図6に未燃率の評価結果を示す。図5は試験温度が1000℃のときの未燃率であり、図6は試験温度が1200℃のときの未燃率である。副生炭の粒子径は、(1)(HPC−RC 45−75μm)、(2)(HPC−RC 75−150μm)、(3)(HPC−RC 150−425μm)、(4)(HPC−RC Total)の4条件であり、豪州瀝青炭の粒子径は、(5)(豪州瀝青炭 45−75μm)の1条件とした。ここで、「45−75μm」とは、45μm以上75μm以下の篩上のサンプルを意味する。また、「Total」とは、75μm以下の粒子を約5割含み、150μm以上500μm以下の粒子を約3割含む、粒子径が図4のように分布した分級を行っていないサンプルである。   5 and 6 show the evaluation results of the unburned rate. FIG. 5 shows the unburned rate when the test temperature is 1000 ° C., and FIG. 6 shows the unburned rate when the test temperature is 1200 ° C. The particle size of by-product charcoal is (1) (HPC-RC 45-75 μm), (2) (HPC-RC 75-150 μm), (3) (HPC-RC 150-425 μm), (4) (HPC- RC Total), and the particle size of Australian bituminous coal was one condition of (5) (Australian bituminous coal 45-75 μm). Here, “45-75 μm” means a sample on a sieve of 45 μm or more and 75 μm or less. “Total” is a sample that contains about 50% of particles of 75 μm or less and about 30% of particles of 150 μm or more and 500 μm or less, in which the particle diameter is not classified as shown in FIG.

副生炭の粒子径に着目すると、最も未燃率が低いのは(1)(HPC−RC 45−75μm)であり、粒子径が大きくなるほど、未燃率が高くなることが確認された。これは、粒子径が大きくなるほど、チャー表面反応の完結時間が長くなるためである。一方、(4)(HPC−RC Total)の未燃率は、(2)(HPC−RC 75−150μm)より高く、(3)(HPC−RC 150−425μm)よりも低い結果となった。このことから、(4)(HPC−RC Total)に約3割含まれている150μm以上500μm以下の粒子が未燃率を増大させる原因であると考えられる。この結果は、試験温度が1000℃と1200℃とで同様の傾向であることが確認された。   When paying attention to the particle size of the by-product coal, the lowest unburned rate is (1) (HPC-RC 45-75 μm), and it was confirmed that the unburned rate increases as the particle size increases. This is because the completion time of the char surface reaction increases as the particle diameter increases. On the other hand, the unburned rate of (4) (HPC-RC Total) was higher than (2) (HPC-RC 75-150 μm) and lower than (3) (HPC-RC 150-425 μm). From this, it is considered that particles of 150 μm or more and 500 μm or less included in about 30% of (4) (HPC-RC Total) are the cause of increasing the unburned rate. This result confirmed that the test temperature had the same tendency at 1000 ° C. and 1200 ° C.

一般的な石炭では燃料比が高いほど未燃率が増大することが知られている。しかしながら、無灰炭の製造プロセスにより副生された副生炭は、燃料比が高いにも関わらず未燃率が低くなっている。この逆転現象について、図7に示す燃焼途中における粒子のSEM画像を用いて考察する。これらSEM画像は、試験温度が1000℃での試験結果である。豪州瀝青炭と副生炭の燃焼途中の粒子には形状の違いが顕著に現れている。即ち、豪州瀝青炭は、上述の通り、反応性が低いとされるバルーン構造であるのに対し、副生炭は、軽石のように多孔質であり、表面形状が粗いスケルトン構造である。副生炭がこのような構造となった原因として、無灰炭の製造プロセスにおいて軟化溶融性を持つ成分が溶剤抽出によって除去されたことが考えられる。そして、このような構造が副生炭の燃焼性を向上させた理由であると推測される。   In general coal, it is known that the unburnt rate increases as the fuel ratio increases. However, the by-product coal produced as a by-product of the ashless coal production process has a low unburned rate despite a high fuel ratio. This reversal phenomenon will be considered using an SEM image of particles in the middle of combustion shown in FIG. These SEM images are test results at a test temperature of 1000 ° C. The difference in shape is noticeable in the particles of Australian bituminous coal and by-product coal during combustion. That is, Australian bituminous coal has a balloon structure that is considered to have low reactivity as described above, while by-product coal has a skeleton structure that is porous like pumice and has a rough surface shape. As a cause of the by-product coal having such a structure, it is conceivable that a component having soft melting property was removed by solvent extraction in the production process of ashless coal. And it is estimated that such a structure is the reason which improved the combustibility of byproduct charcoal.

本試験における未燃率の結果から、(1)〜(4)の副生炭は、(5)の豪州瀝青炭と同程度の、良好な燃焼特性を有することがわかる。また、副生炭の未燃率は、粒子径が150μm以下であれば、豪州瀝青炭とほぼ同程度となることがわかる。   From the results of the unburned rate in this test, it is understood that the by-product coals (1) to (4) have good combustion characteristics similar to the Australian bituminous coals (5). It can also be seen that the unburned rate of by-product coal is approximately the same as that of Australian bituminous coal if the particle size is 150 μm or less.

また、粒子径が500μm以下の粒子からなる副生炭であれば、粒子径が150μm以上500μm以下である粒子を30重量%以下の割合で含む(4)の副生炭であっても、粉砕せずに燃焼させることができることがわかる。よって、このような副生炭を粉砕せずに燃焼させることで、粉砕の機会を減少させることができる。   Further, if the by-product coal is composed of particles having a particle size of 500 μm or less, the by-product coal of (4) containing particles having a particle size of 150 μm or more and 500 μm or less in a proportion of 30% by weight or less is pulverized. It can be seen that it can be burned without. Therefore, the opportunity of grinding | pulverization can be reduced by burning such byproduct charcoal, without grind | pulverizing.

(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る副生炭の燃焼方法によると、副生炭の粒子径分布に基づいて予め粒子径の基準値を設定し、粒子径が基準値よりも大きい粒子が副生炭に含まれるか否かを判断して、粒子径が基準値以下の粒子からなる副生炭を燃焼させる。ここで、一般的な石炭を燃焼させる場合には、燃焼性を良くするために微細な粒子に粉砕する必要がある。ところが、副生炭は一般的な石炭に比べて粒子径が大きくても高い燃焼性を示すという試験結果が得られている。そこで、副生炭が、粒子径が基準値以下の粒子からなる場合には、副生炭を粉砕せずにそのまま燃焼させる。これにより、粉砕の機会を減少させることができるから、副生炭の粉砕に係る費用・動力を低減させることができる。
(effect)
As described above, according to the by-product coal combustion method according to the present embodiment, a reference value of the particle size is set in advance based on the particle size distribution of the by-product coal, and the particle size is larger than the reference value. Is determined to be included in the by-product coal, and the by-product coal composed of particles having a particle diameter equal to or smaller than a reference value is burned. Here, when combusting general coal, it is necessary to grind into fine particles in order to improve combustibility. However, a test result has been obtained that by-product coal exhibits high combustibility even when the particle size is larger than that of general coal. Therefore, when the by-product coal is composed of particles having a particle size of a reference value or less, the by-product coal is burned as it is without being pulverized. Thereby, since the opportunity of a grinding | pulverization can be reduced, the cost and power which concern on the grinding | pulverization of byproduct charcoal can be reduced.

また、粒子径が基準値よりも大きい粒子が含まれる副生炭については、粒子径が基準値よりも大きい粒子を粉砕して、粒子径が基準値以下の粒子にすることで、副生炭の粒子径をすべて基準値以下にしてから、副生炭を燃焼させる。このように、粒子径が基準値よりも大きい粒子のみを粉砕するようにすることで、副生炭の粉砕に係る費用・動力を好適に低減させることができる。   For by-product charcoal containing particles having a particle size larger than the reference value, by-product charcoal is obtained by pulverizing particles having a particle size larger than the reference value to obtain particles having a particle size equal to or smaller than the reference value. After all the particle size of the coal is less than the standard value, the by-product coal is burned. Thus, by pulverizing only the particles having a particle size larger than the reference value, the cost and power associated with the pulverization of by-product coal can be suitably reduced.

また、粒子径が500μm以下の粒子からなり、且つ、粒子径が150μm以上500μm以下である粒子を30重量%以下の割合で含む副生炭については、粉砕を行うことなく、そのまま燃焼させる。一般に、石炭の微粉炭燃焼においては、最大粒子径が150μm以下であることが求められる。ところが、副生炭は、粒子径が500μm以下の粒子からなるのであれば、粒子径が150μm以上500μm以下である粒子を30重量%以下の割合で含んでいても、粉砕なしで高い燃焼性を示す。そこで、このような副生炭を粉砕せずに燃焼させることで、粉砕の機会を減少させることができる。   In addition, by-product coal comprising particles having a particle size of 500 μm or less and containing particles having a particle size of 150 μm or more and 500 μm or less in a proportion of 30% by weight or less is burned as it is without being pulverized. Generally, in pulverized coal combustion of coal, the maximum particle size is required to be 150 μm or less. However, if the by-product charcoal is composed of particles having a particle size of 500 μm or less, even if it contains particles having a particle size of 150 μm or more and 500 μm or less in a proportion of 30% by weight or less, it has high combustibility without pulverization. Show. Therefore, the opportunity for pulverization can be reduced by burning such by-product coal without pulverization.

(本実施形態の変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
(Modification of this embodiment)
The embodiment of the present invention has been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

1 石炭ホッパ
2 溶剤タンク
3 スラリー調製槽
3a 攪拌機
4 移送ポンプ
5 予熱器
6 抽出槽
6a 攪拌機
7 重力沈降槽
8 フィルターユニット
9,10 溶剤分離器
20 副生炭燃焼設備
21 上流側副生炭ホッパ
22 分級機
23 粉砕機
24 下流側副生炭ホッパ
25 微粉炭燃焼ボイラ
100 無灰炭製造設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coal hopper 2 Solvent tank 3 Slurry preparation tank 3a Stirrer 4 Transfer pump 5 Preheater 6 Extraction tank 6a Stirrer 7 Gravity settling tank 8 Filter unit 9,10 Solvent separator 20 Byproduct coal combustion equipment 21 Upstream side byproduct coal hopper 22 Classifier 23 Crusher 24 Downstream side byproduct coal hopper 25 Pulverized coal combustion boiler 100 Ashless coal production facility

Claims (3)

石炭と溶剤とを混合および加熱してなるスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液を分離した際に残る固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離して得られる副生炭の燃焼方法であって、
前記副生炭の粒子径分布に基づいて予め粒子径の基準値を設定し、粒子径が前記基準値よりも大きい粒子が前記副生炭に含まれるか否かを判断する判断工程と、
粒子径が前記基準値以下の粒子からなる前記副生炭を燃焼させる燃焼工程と、
を有することを特徴とする副生炭の燃焼方法。
This is a by-product coal combustion method obtained by evaporating and separating the solvent from the solid concentrate remaining when the solution containing coal components soluble in the solvent is separated from the slurry obtained by mixing and heating the coal and the solvent. And
A determination step of setting a reference value of the particle diameter in advance based on the particle size distribution of the byproduct charcoal, and determining whether particles having a particle diameter larger than the reference value are included in the byproduct charcoal,
A combustion step of burning the by-product coal consisting of particles having a particle size of the reference value or less;
A by-product charcoal combustion method characterized by comprising:
粒子径が前記基準値よりも大きい粒子が前記副生炭に含まれる場合に、粒子径が前記基準値以下の粒子と粒子径が前記基準値よりも大きい粒子とに分級する分級工程と、
粒子径が前記基準値よりも大きい粒子を粉砕して、粒子径が前記基準値以下の粒子にする粉砕工程と、
を更に有することを特徴とする請求項1に記載の副生炭の燃焼方法。
When the by-product coal contains particles having a particle size larger than the reference value, a classification step of classifying the particles into particles having a particle size equal to or smaller than the reference value and particles having a particle size larger than the reference value;
Pulverizing particles having a particle size larger than the reference value to make particles having a particle size equal to or less than the reference value; and
The by-product coal combustion method according to claim 1, further comprising:
粒子径が500μm以下の粒子からなり、且つ、粒子径が150μm以上500μm以下である粒子を30重量%以下の割合で含む前記副生炭を燃焼させることを特徴とする請求項1又は2に記載の副生炭の燃焼方法。

The by-product charcoal comprising particles having a particle diameter of 500 μm or less and containing particles having a particle diameter of 150 μm or more and 500 μm or less in a proportion of 30% by weight or less is burned. By-product coal combustion method.

JP2013037241A 2013-02-27 2013-02-27 Combustion method of byproduct coal Pending JP2014163634A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013037241A JP2014163634A (en) 2013-02-27 2013-02-27 Combustion method of byproduct coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013037241A JP2014163634A (en) 2013-02-27 2013-02-27 Combustion method of byproduct coal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014163634A true JP2014163634A (en) 2014-09-08

Family

ID=51614398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013037241A Pending JP2014163634A (en) 2013-02-27 2013-02-27 Combustion method of byproduct coal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014163634A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014238192A (en) * 2013-06-06 2014-12-18 株式会社神戸製鋼所 Method for mixedly combusting biomass fuel and coal system fuel, and biomass-coal system fuel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091130A (en) * 1983-10-24 1985-05-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Fluidized bed boiler plant with coal drier
JPS648029U (en) * 1987-07-01 1989-01-17
JP2008232466A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Babcock Hitachi Kk Fuel adjustment device and method
JP2008291082A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Kobe Steel Ltd Method for producing carbon black
JP2010236787A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Babcock Hitachi Kk Method of crushing biomass, method of melting biomass, and melting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091130A (en) * 1983-10-24 1985-05-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Fluidized bed boiler plant with coal drier
JPS648029U (en) * 1987-07-01 1989-01-17
JP2008232466A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Babcock Hitachi Kk Fuel adjustment device and method
JP2008291082A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Kobe Steel Ltd Method for producing carbon black
JP2010236787A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Babcock Hitachi Kk Method of crushing biomass, method of melting biomass, and melting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014238192A (en) * 2013-06-06 2014-12-18 株式会社神戸製鋼所 Method for mixedly combusting biomass fuel and coal system fuel, and biomass-coal system fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5334433B2 (en) Production method of ashless coal
AU2012390659B2 (en) Method for reforming coal using palm residue
JP2013087135A (en) Mixed coal fuel, combustion method for the same, and coal fuel used for mixed coal fuel
KR20140124800A (en) Coal blend briquette and process for producing same, and coke and process for producing same
JP6000887B2 (en) Production method of ashless coal
JP6017371B2 (en) Ashless coal manufacturing method and carbon material manufacturing method
JP2012031235A (en) Method for producing ironmaking coke
JP2014163634A (en) Combustion method of byproduct coal
KR20140009629A (en) Modification method for low rank coal
JP2013112813A (en) Method for producing ashless coal formed article
JP5803860B2 (en) Biomass reforming method, biomass and lignite reforming method, coke and sintered ore manufacturing method, and blast furnace operating method
JP2014065823A (en) Production method of ashless coal
JP6210662B2 (en) Method for reforming low-grade coal, method for producing coke and sintered ore, and method for operating blast furnace
KR101546369B1 (en) Production of Coal water fuel and coal water fuel produced by the same
WO2015151847A1 (en) Coal blend
JP2015030738A (en) Method for manufacturing modified coal
JP5739785B2 (en) Method for producing residual charcoal molding
JP6199020B2 (en) Production method of ashless coal
JP5776654B2 (en) Method for reforming object to be reformed, method for producing coke and sintered ore, and method for operating blast furnace
JP5852521B2 (en) Coke production method using by-product coal as main raw material
KR101325032B1 (en) Modification method for coal
JP5710459B2 (en) Production method of ashless coal
KR101747564B1 (en) Method for manufacturing ashless coal
JP2014152308A (en) Method for producing by-produced coal
JP2018193483A (en) Method of producing solid fuel, and apparatus of producing solid fuel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160824

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160824

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160824

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170131