JP2016080203A - Process of manufacture of low adhesion coal ash - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低付着性石炭灰製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing low adhesion coal ash.
石炭火力発電設備等の石炭を燃料とする石炭燃焼設備では、石炭1tあたり約100kg以上もの石炭灰が発生する。例えば百万キロワット級の石炭火力発電設備では、毎日数百トンの石炭灰が生じる。 In coal combustion facilities using coal as fuel, such as coal-fired power generation facilities, about 100 kg or more of coal ash is generated per 1 ton of coal. For example, a million kilowatt-class coal-fired power plant generates several hundred tons of coal ash every day.
石炭灰はシリカ及びアルミナを主成分とし、微量成分としてFe,Ca,K,Na,Mg,S等を含む。このような石炭灰は、例えばセメント原料、コンクリート混和材、土壌又は排水改良材等に利用される。従って、石炭灰を資源とする観点からは、石炭燃焼設備では、石炭灰を製造する設備ともいえる。 Coal ash contains silica and alumina as main components and contains Fe, Ca, K, Na, Mg, S and the like as trace components. Such coal ash is used, for example, as a cement raw material, a concrete admixture, soil, or a drainage improving material. Therefore, from the viewpoint of using coal ash as a resource, the coal combustion facility can be said to be a facility for producing coal ash.
石炭灰製造量の多い石炭燃焼設備からセメント製造工場等の石炭灰利用設備への輸送は、主に船舶によって行われる。このような船舶への石炭灰の積み下ろしは、一般に空気輸送によって行われる。 Transportation from a coal combustion facility with a large amount of coal ash production to a coal ash utilization facility such as a cement manufacturing plant is mainly carried out by ship. Such loading and unloading of coal ash to a ship is generally performed by pneumatic transportation.
しかしながら、このような石炭灰の輸送中に、石炭灰が吸湿して付着性が増加、つまり流動性が低下することにより、石炭灰が船内でブロックする居着きと呼ばれる現象が発生して石炭倍の積み下ろしに支障をきたすことがある。このような居着きが発生すると、人手によりブロックした石炭灰を解砕する必要があるだけでなく、船の停泊期間が延長されるため、経済的な損失が大きい。 However, during the transport of coal ash, the coal ash absorbs moisture and increases its adhesion, that is, its fluidity decreases. It may interfere with loading and unloading. When such an occupancy occurs, not only the coal ash that has been manually blocked needs to be crushed, but also the berthing period of the ship is extended, resulting in a large economic loss.
そこで、予め石炭灰を湿気と接触させて石炭灰と水分とを反応させた後、石炭灰粒子同士の架橋構造を破壊する方法や、撹拌又は流動状態で粒子同士の架橋形成を妨害しながら石炭灰と水分とを予め反応させる方法により、低付着性石炭灰(流動性が低下し難い石炭灰)を製造することが提案されている(特開2002−286220号公報)。しかしながら、この方法では、低付着性石炭灰の製造コストが高くなる。 Therefore, after contacting coal ash with moisture in advance and reacting the coal ash with moisture, the coal ash particles are destroyed while the cross-linking structure between the coal ash particles is destroyed, or the coal ash is blocked while preventing the cross-linking formation between the particles in a fluidized state. It has been proposed to produce low-adhesion coal ash (coal ash whose fluidity is unlikely to decrease) by a method in which ash and moisture are reacted in advance (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-286220). However, this method increases the production cost of low adhesion coal ash.
上記不都合に鑑みて、本発明は、安価で居着きが発生し難い低付着性の石炭灰を製造する方法を提供することを課題とする。 In view of the above inconveniences, an object of the present invention is to provide a method for producing low-adhesion coal ash which is inexpensive and hardly causes seizure.
本発明者らは、石炭灰のブロックが発生した状況を分析することにより、石炭灰のブロックが吸湿により発生すること、及び吸湿時のブロック性と石炭灰中の硫黄含有量との間に相関があることを発見すると共に、石炭燃焼設備の各所の集塵部で捕集される石炭灰の組成を細かく分析し、集塵部毎に石炭灰の組成が異なることを見出し、以下の本発明を完成させた。 The present inventors analyzed the situation where the block of coal ash was generated, and that the block of coal ash is generated by moisture absorption, and the correlation between the block property at the time of moisture absorption and the sulfur content in the coal ash. In addition, the composition of coal ash collected in the dust collection parts of various parts of the coal combustion facility is analyzed in detail, and it is found that the composition of coal ash is different for each dust collection part. Was completed.
上記課題を解決するためになされた発明は、燃焼炉を備える石炭燃焼設備から発生する石炭灰を用いて低付着性石炭灰を製造する方法であって、上記石炭燃焼設備内のフライアッシュを複数の集塵部によって捕集する工程と、上記捕集工程で捕集されるフライアッシュ中の硫黄の含有量が一定の硫黄含有量閾値以下である集塵部のフライアッシュを選択する工程とを備えることを特徴とする低付着性石炭灰製造方法である。 The invention made to solve the above problems is a method for producing low-adhesion coal ash using coal ash generated from a coal combustion facility equipped with a combustion furnace, wherein a plurality of fly ash in the coal combustion facility is provided. A step of collecting by the dust collecting part, and a step of selecting the fly ash of the dust collecting part in which the sulfur content in the fly ash collected in the collecting step is equal to or less than a certain sulfur content threshold value. It is a low adhesion coal ash manufacturing method characterized by providing.
当該低付着性石炭灰製造方法では、硫黄含有量が一定の硫黄含有量閾値以下の集塵部のフライアッシュを選択することにより、得られる石炭灰のバルク中に、硫黄含有量が大きい領域を形成しないようにできる。これにより、当該低付着性石炭灰製造方法により製造される石炭灰は、吸湿しても付着性が増加し難いことにより流動性が低下し難くい。つまり、当該低付着性石炭灰製造方法によれば、得られる石炭灰が固結し難く、ブロックが極めて発生し難いので、居着きを防止できる。また、当該低付着性石炭灰製造方法は、換言すると、硫黄含有量が上記硫黄含有量閾値を超える集塵部のフライアッシュを除外して混合するだけであるので、比較的安価に低付着性石炭灰を製造できる。 In the low-adhesion coal ash production method, by selecting fly ash in the dust collection part having a sulfur content equal to or lower than a certain sulfur content threshold, a region having a large sulfur content is obtained in the resulting coal ash bulk. It can be prevented from forming. As a result, the coal ash produced by the low-adhesion coal ash production method is unlikely to decrease in fluidity due to the fact that the adhesion does not easily increase even when moisture is absorbed. That is, according to the low-adhesion coal ash production method, the coal ash obtained is difficult to consolidate and blocks are very unlikely to occur, so that it is possible to prevent looming. In addition, the low-adhesion coal ash production method, in other words, only removes the fly ash in the dust collection part where the sulfur content exceeds the above-mentioned sulfur content threshold and mixes it. Coal ash can be produced.
上記硫黄含有量閾値、つまり低付着性石炭灰に使用されるフライアッシュの硫黄含有量の上限値としては、三酸化硫黄換算で0.5質量%以上0.7質量%以下が好ましい。このように、硫黄含有量の硫黄含有量閾値を上記範囲とすることによって居着きを発生させ難いフライアッシュを選択しながら、除外するフライアッシュの量を小さくして製造量を確保することができる。 The sulfur content threshold value, that is, the upper limit value of the sulfur content of fly ash used for the low adhesion coal ash is preferably 0.5% by mass or more and 0.7% by mass or less in terms of sulfur trioxide. In this way, by setting the sulfur content threshold of the sulfur content within the above range, it is possible to secure the production amount by reducing the amount of fly ash to be excluded while selecting the fly ash that is less likely to cause seizure.
上記混合工程で、上記フライアッシュに燃焼炉で発生したクリンカアッシュを混合するとよい。このように、フライアッシュに加えて硫黄の含有量が低いクリンカアッシュを使用することによって、低付着性石炭灰の製造量をさらに大きくできる。 In the mixing step, clinker ash generated in a combustion furnace may be mixed with the fly ash. Thus, by using clinker ash having a low sulfur content in addition to fly ash, the production amount of low adhesion coal ash can be further increased.
上記クリンカアッシュを粉砕する工程をさらに備えるとよい。このように、クリンカアッシュを粉砕することで、製造される石炭灰の空気輸送が容易となる。 It is preferable to further include a step of pulverizing the clinker ash. Thus, the air transportation of the manufactured coal ash becomes easy by grind | pulverizing clinker ash.
上記複数の集塵部が多段式の電気集塵機の複数の集塵部を含み、この電気集塵機の1段目の集塵部を、上記捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が三酸化硫黄換算で0.6質量%以下の集塵部として用いるとよい。このように、フライアッシュの捕集量が多い電気集塵機の1段目の集塵部で捕集されるフライアッシュを使用することにより、石炭灰の製造量を確保でき、かつ吸湿により固結し難く、居着きが発生し難い低付着性の石炭灰をより安価に製造できる。 The plurality of dust collecting units include a plurality of dust collecting units of a multistage type electric dust collector, and the sulfur content of the collected fly ash is converted to sulfur trioxide in the first dust collecting unit of the electric dust collector. It is good to use as a dust collection part of 0.6 mass% or less. In this way, by using fly ash collected in the first dust collection part of the electrostatic precipitator with a large amount of fly ash collected, the production amount of coal ash can be secured and solidified by moisture absorption. Low adhesion coal ash that is difficult and difficult to settle can be produced at a lower cost.
大気の絶対湿度が予め定められる湿度閾値以上になり得る場合に、上記フライアッシュの選択を行うとよい。このように、大気の絶対湿度が湿度閾値以上の高温多湿時に、硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値以下の集塵部のフライアッシュをクリンカアッシュに選択することにより、吸湿による居着きの発生を効果的に防止できる。また、大気の絶対湿度が湿度閾値未満の場合には、硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値を超えるフライアッシュもクリンカアッシュに混合することによって、石炭灰の製造量を大きくできる。 The fly ash may be selected when the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than a predetermined humidity threshold. In this way, when the absolute humidity of the atmosphere is higher than the humidity threshold, the fly ash of the dust collection part where the sulfur content is lower than the above sulfur content threshold is selected as the clinker ash, thereby preventing the occurrence of occupancy due to moisture absorption. It can be effectively prevented. Moreover, when the absolute humidity of the atmosphere is less than the humidity threshold value, the amount of coal ash produced can be increased by mixing fly ash having a sulfur content exceeding the sulfur content threshold value with the clinker ash.
上記フライアッシュの硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値以下の集塵部として、エコノマイザ、エアヒータ又は脱硝装置に配設される集塵部が含まれるとよい。このように、エコノマイザ、エアヒータ又は脱硝装置に配設される集塵部で捕集されるフライアッシュも混合することにより石炭灰の製造量を大きくできる。 It is preferable that a dust collection unit disposed in an economizer, an air heater, or a denitration device is included as the dust collection unit in which the sulfur content of the fly ash is not more than the sulfur content threshold value. In this way, the amount of coal ash produced can be increased by mixing fly ash collected by the dust collector disposed in the economizer, air heater, or denitration apparatus.
なお、フライアッシュの硫黄の「含有量」としては、フライアッシュの乾燥質量を100%とする値を使用する。また、「絶対湿度」としては、乾燥空気1kg当たりの水分量をkgで表わしたものを使用する。
In addition, as the “content” of sulfur in fly ash, a value that makes the dry mass of
以上のように、本発明の低付着性石炭灰製造方法は、安価で居着きが発生し難い低付着性の石炭灰を製造できる。 As described above, the low-adhesion coal ash production method of the present invention can produce low-adhesion coal ash which is inexpensive and hardly causes seizure.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[石炭燃焼設備]
図1に、本発明の一実施形態に係る低付着性石炭灰製造方法が適用される石炭燃焼設備の一般的な構成を示す。
[Coal combustion equipment]
FIG. 1 shows a general configuration of a coal combustion facility to which a low adhesion coal ash production method according to an embodiment of the present invention is applied.
図1の石炭燃焼設備は、ボイラ1と、このボイラの煙道に順に配設されるエコノマイザ2、脱硝装置3、エアヒータ4、電気集塵機5及び脱硫装置6とを備える。エコノマイザ2、脱硝装置3、エアヒータ4、電気集塵機5及び脱硫装置6を通過して浄化された燃焼排ガスは、煙突7から大気に放出される。
The coal combustion facility in FIG. 1 includes a
また、図1の石炭燃焼設備は、ボイラ1から排出されるクリンカアッシュ、並びにエコノマイザ2、脱硝装置3、エアヒータ4及び電気集塵機5から排出されるフライアッシュが貯留される複数のサイロ8と、ボイラ1、エコノマイザ2、脱硝装置3、エアヒータ4及び電気集塵機5から複数のサイロ8のうちの任意の1つへアッシュを移送する搬送装置9とをさらに備える。
The coal combustion facility of FIG. 1 includes a clinker ash discharged from the
<ボイラ>
ボイラ1は、石炭を燃焼する燃焼炉10と、燃焼炉10の内部に配設され、石炭の燃焼熱により水を加熱して水蒸気を発生さるための水管11とを備える。また、ボイラ1は、燃焼炉10の底部に、燃焼炉10内で発生するクリンカアッシュを粉砕するクリンカアッシュ粉砕機を有するクリンカ粉砕部12を備える。
<Boiler>
The
上記クリンカアッシュ粉砕機としては、クリンカアッシュを紛体状に小さくすることができるものであればよく、例えば回転シャフトに配設される回転刃と、固定された固定刃とでクリンカアッシュを粉砕する装置とすることができる。また、クリンカアッシュ粉砕機は、クリンカアッシュを段階的に細かくするよう多段に構成されてもよい。 As the clinker ash pulverizer, any clinker ash can be used as long as it can reduce the clinker ash into a powder. For example, an apparatus for pulverizing clinker ash with a rotary blade disposed on a rotary shaft and a fixed blade fixed. It can be. Further, the clinker ash pulverizer may be configured in multiple stages so as to make the clinker ash finer in stages.
<エコノマイザ>
エコノマイザ2は、ボイラ1の燃焼排ガスの熱によって、水管11等に供給される補給水を加熱する熱交換器である。
<Economizer>
The
このエコノマイザ2は、その底部に、エコノマイザ2の内部において燃焼排ガスから分離されるフライアッシュを捕集するエコノマイザ集塵部13を有し、集塵装置としても機能する。
The
<脱硝装置>
脱硝装置3は、例えばエコノマイザ2を通過した燃焼排ガスにアンモニアを注入し、触媒を通過させることによって、窒素酸化物とアンモニアとを反応させて窒素ガスと水蒸気とに変成する選択触媒還元脱硝装置(SCR:Selective catalytic reduction)である。
<Denitration equipment>
The denitration device 3 is a selective catalytic reduction denitration device (for example, injecting ammonia into the combustion exhaust gas that has passed through the
この脱硝装置3も、その底部に、内部で分離されるフライアッシュを捕集するSCR集塵部14を有し、集塵装置としても機能する。
The denitration device 3 also has an SCR
<エアヒータ>
エアヒータ4は、脱硝装置3を通過した燃焼排ガスに残留する熱によって、燃焼炉10に供給する燃焼用空気を予熱する熱交換器である。
<Air heater>
The air heater 4 is a heat exchanger that preheats combustion air supplied to the
このエアヒータ4も、内部で分離されるフライアッシュを捕集するエアヒータ集塵部15を有し、集塵装置としても機能する。
The air heater 4 also has an air heater
<電気集塵機>
電気集塵機5は、排ガス中のフライアッシュを静電気力により捕集する装置である。
<Electric dust collector>
The electric dust collector 5 is a device that collects fly ash in the exhaust gas by electrostatic force.
この電気集塵機5は、直列に配設される第1電気集塵部16、第2電気集塵部17及び第3電気集塵部18を有する。
The electrostatic precipitator 5 includes a first
<脱硫装置>
脱硫装置6は、例えば水に石灰石(CaCO3)を分散したスラリーを噴霧して燃焼排ガスと接触させることで、石灰石を燃焼排ガス中の二酸化硫黄(SO2)と反応させて石膏(CaSO4)を生成させることにより、燃焼排ガス中から二酸化硫黄を除去する湿式脱硫装置(FGD:Flue Gas Desulfurization)である。
<Desulfurization equipment>
For example, the desulfurization apparatus 6 sprays a slurry in which limestone (CaCO 3 ) is dispersed in water and makes it contact with the combustion exhaust gas, thereby reacting the limestone with sulfur dioxide (SO 2 ) in the combustion exhaust gas to thereby form gypsum (CaSO 4 ). This is a wet desulfurization device (FGD: Fluid Gas Desulfurization) that removes sulfur dioxide from combustion exhaust gas.
〈搬送装置〉
搬送装置9としては、クリンカ粉砕部12、エコノマイザ集塵部13、SCR集塵部14、エアヒータ集塵部15、第1電気集塵部16、第2電気集塵部17及び第3電気集塵部18から任意のサイロ8にアッシュを移送できるものであれば特に限定されず、例えば空気輸送装置、ベルトコンベア、バケットコンベア等を単独又は組み合わせて使用することができる。
<Conveyor>
The conveying device 9 includes a
[低付着性石炭灰製造方法]
図1の石炭燃焼設備を用いる本発明の一実施形態に係る低付着性石炭灰製造方法は、複数の集塵部13,14,15,16,17,18で捕集したフライアッシュの硫黄の含有量に基づいて低硫黄集塵部と高硫黄集塵部とに区分する工程(区分工程)と、クリンカ粉砕部12からクリンカアッシュを移送するサイロ8、及び絶対湿度に応じて各集塵部13,14,15,16,17,18からそれぞれフライアッシュを移送するサイロ8を決定する工程(サイロ決定工程)と、燃焼炉10での石炭の燃焼により生成されるクリンカアッシュをクリンカ粉砕部12で粉砕して回収する工程(クリンカアッシュ回収工程)と、各集塵部13,14,15,16,17,18でフライアッシュを捕集する工程(フライアッシュ捕集工程)と、クリンカ粉砕部12から回収されたクリンカアッシュ及び各集塵部13,14,15,16,17,18で捕集されたフライアッシュのサイロ8への移送によって、クリンカアッシュにフライアッシュを選択的に混合する工程(混合工程)とを備える。
[Low adhesion coal ash production method]
The low-adhesion coal ash production method according to an embodiment of the present invention using the coal combustion facility of FIG. 1 is used for the sulfur of fly ash collected by a plurality of
<区分工程>
上記区分工程では、図1の石炭燃焼設備の複数の集塵部13,14,15,16,17,18を、捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が一定の硫黄含有量閾値以下の低硫黄集塵部と捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値超の高硫黄集塵部とに区分する。
<Division process>
In the classification step, the sulfur content of the fly ash collected from the plurality of
上記硫黄含有量閾値の下限としては、三酸化硫黄換算で0.5質量%が好ましく、0.55質量%がより好ましい。一方、上記硫黄含有量閾値の上限としては、三酸化硫黄換算で0.7質量%が好ましく、0.65質量%がより好ましい。上記硫黄含有量閾値が上記下限に満たない場合、低硫黄集塵部に区分される集塵部が少なくなり、低付着性石炭灰の製造量が不十分となるおそれがある。逆に、上記硫黄含有量閾値が上記上限を超える場合、得られる石炭灰の付着性を十分に低くすることができず、高温多湿時に居着きの発生を防止できないおそれがある。好ましい硫黄含有量閾値としては、0.6質量%を用いることができる。 As a minimum of the above-mentioned sulfur content threshold, 0.5 mass% is preferred and 0.55 mass% is more preferred in conversion of sulfur trioxide. On the other hand, the upper limit of the sulfur content threshold is preferably 0.7% by mass, more preferably 0.65% by mass in terms of sulfur trioxide. When the said sulfur content threshold value is less than the said minimum, there will be few dust collection parts classified into a low sulfur dust collection part, and there exists a possibility that the production amount of low-adhesion coal ash may become inadequate. On the other hand, when the sulfur content threshold value exceeds the upper limit, the adhesion of the resulting coal ash cannot be sufficiently lowered, and there is a possibility that the occurrence of seizure cannot be prevented at high temperature and high humidity. As a preferable sulfur content threshold value, 0.6% by mass can be used.
図1の石炭燃焼設備は、各装置が一般的な構成であれば、複数の集塵部13,14,15,16,17,18を上記範囲内の硫黄含有量閾値を用いて区分すると、エコノマイザ集塵部13、SCR集塵部14、エアヒータ集塵部15及び第1電気集塵部16が、捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値以下となる低硫黄集塵部に区分され、第2電気集塵部17及び第3電気集塵部18が、捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値を超える高硫黄集塵部に区分される。
If each apparatus is a general structure, if the coal combustion equipment of FIG. 1 classify | categorizes the several
<サイロ決定工程>
上記サイロ決定工程では、製造される石炭灰がサイロ8内に貯留される期間中、好ましくは輸送を含めた期間中に、大気の絶対湿度が予め定められる湿度閾値以上になり得る場合、つまり、大気の絶対湿度が上記湿度閾値を超える可能性があると予想される場合は、クリンカ粉砕部12からクリンカアッシュを移送する先と、低硫黄集塵部13,14,15,16からフライアッシュを移送する先とを同一のサイロ8に設定し、このサイロと異なるサイロ8を高硫黄集塵部17,18からフライアッシュを移送するサイロ8に設定する。
<Silo determination process>
In the silo determination step, when the manufactured coal ash is stored in the
上記湿度閾値の下限としては、0.02kg/kgが好ましく、0.022kg/kgがより好ましい。一方、上記湿度閾値の上限としては、0.03kg/kgが好ましく、0.028kg/kgがより好ましい。上記湿度閾値が上記下限に満たない場合、湿度が低く居着きが発生し得ない場合にまで一部のフライアッシュを除外して低付着性石炭灰を製造することになり、石炭灰の製造量が少なくなるおそれがある。逆に、上記湿度閾値が上記上限を超える場合、居着きの発生を十分に防止できないおそれがある。好ましい湿度閾値としては、0.025kg/kgを用いることができる。 The lower limit of the humidity threshold is preferably 0.02 kg / kg, and more preferably 0.022 kg / kg. On the other hand, the upper limit of the humidity threshold is preferably 0.03 kg / kg, and more preferably 0.028 kg / kg. When the humidity threshold is less than the lower limit, low-adhesion coal ash is produced by excluding some fly ash until the humidity is low and seizure cannot occur. May decrease. On the other hand, if the humidity threshold exceeds the upper limit, it may not be possible to sufficiently prevent the occurrence of seizure. As a preferable humidity threshold, 0.025 kg / kg can be used.
一方、大気の絶対湿度が湿度閾値未満を維持し得る場合、つまり上記大気の絶対湿度が湿度閾値以上になり得る場合以外は、クリンカ粉砕部12で回収されるクリンカアッシュを移送するサイロ8と、全ての集塵部13,14,15,16,17,18からフライアッシュを移送するサイロ8とを同一のサイロに設定する。
On the other hand, when the absolute humidity of the atmosphere can be kept below the humidity threshold, that is, when the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the humidity threshold, the
また、「大気の絶対湿度が湿度閾値以上になり得る場合」とは、天気予報に基づいて判断してもよく、過去の気象データから判断してもよい。より簡単には、例えば、日本国の東京都における6月から9月までの期間を、全て「大気の絶対湿度が湿度閾値以上になり得る場合」と判断してもよい。さらに簡単には、クリンカアッシュを移送するサイロ8を決定又は変更する日の暦によって「大気の絶対湿度が湿度閾値以上になり得る場合」か否かを判別してもよい。
Further, “when the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the humidity threshold” may be determined based on a weather forecast or may be determined from past weather data. More simply, for example, all the periods from June to September in Tokyo, Japan may be determined as “when the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the humidity threshold”. More simply, it may be determined whether or not “the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the humidity threshold” by the calendar of the date on which the
<クリンカアッシュ回収工程>
上記クリンカアッシュ回収工程では、石炭燃焼設備を稼働、つまり燃焼炉10で石炭を燃焼し、ボイラ1で水蒸気を製造すると同時に、クリンカ粉砕部12でクリンカアッシュを粉砕して回収する。
<Clinker ash recovery process>
In the clinker ash recovery step, the coal combustion facility is operated, that is, the coal is combusted in the
<フライアッシュ捕集工程>
上記フライアッシュ捕集工程は、上記クリンカアッシュ回収工程と並行して行われ、各集塵部13,14,15,16,17,18でボイラ1から排出される燃焼排ガス中のフライアッシュを捕集する。
<Fly ash collection process>
The fly ash collection process is performed in parallel with the clinker ash collection process, and the fly ash in the combustion exhaust gas discharged from the
なお、図1の石炭燃焼設備において各装置が一般的な構成であれば、全てのアッシュ(クリンカアッシュ及びフライアッシュ)の中で、第1電気集塵部16で捕集されるフライアッシュが最も多く、一例としては約66質量%を占める。また、同じ例において、クリンカアッシュは約10質量%であり、第2電気集塵部17で捕集されるフライアッシュは約13質量%であり、第3電気集塵部18で捕集されるフライアッシュは約3質量%である。また、他のエコノマイザ集塵部13、SCR集塵部14及びエアヒータ集塵部15で捕集されるフライアッシュはそれぞれ数%で、これらを合わせても約10%に過ぎない。従って、捕集量が小さいエコノマイザ集塵部13、SCR集塵部14及びエアヒータ集塵部15で捕集されるフライアッシュは、必ずしも低付着性石炭灰の製造に使用しなくてもよい。
In addition, if each apparatus is a general structure in the coal combustion facility of FIG. 1, the fly ash collected by the 1st electric
<混合工程>
混合工程では、クリンカ粉砕部12及び各集塵部13,14,15,16,17,18からアッシュを先に設定されたサイロ8に移送する。この結果として、クリンカ粉砕部12で粉砕されたクリンカアッシュと同じサイロ8に移送されたフライアッシュは、クリンカアッシュと混合される。
<Mixing process>
In the mixing step, the ash is transferred from the
このため、大気の絶対湿度が上記湿度閾値以上になり得る場合には、サイロ8において、クリンカアッシュに低硫黄集塵部13,14,15,16で捕集されたフライアッシュを選択的に混合した低付着性石炭灰が製造される。
For this reason, when the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the above humidity threshold, the fly ash collected by the low sulfur
この低付着性石炭灰は、サイロ8から主に空気輸送によって搬送され、船舶に積載されて出荷される。
This low adhesion coal ash is conveyed mainly from the
また、大気の絶対湿度が上記湿度閾値以上になり得る場合、高硫黄集塵部17,18で捕集されたフライアッシュは、クリンカアッシュと異なるサイロ8に移送される。この高硫黄集塵部17,18で捕集され、サイロ8に貯留されたフライアッシュは、上記低付着性石炭灰とは別に使用される。
When the absolute humidity of the atmosphere can be equal to or higher than the humidity threshold, the fly ash collected by the high sulfur
また、大気の絶対湿度が上記湿度閾値未満を維持できる場合には、同一のサイロ8に、クリンカ粉砕部12で粉砕されたクリンカアッシュと全ての集塵部13,14,15,16,17,18で捕集されたフライアッシュとが移送されて互いに混合されることにより、付着性が調製されない石炭灰が上記低付着性石炭灰の製造時よりも多量に製造される。
When the absolute humidity of the atmosphere can be maintained below the humidity threshold, the clinker ash pulverized by the
[利点]
当該低付着性石炭灰製造方法では、硫黄含有量が大きく、吸湿性及び固結性の高いフライアッシュを除外して、硫黄含有量が小さく、吸湿性及び固結性の低いフライアッシュを選択することにより石炭灰を製造するので、安価に石炭灰を製造できるにもかかわらず、得られる石炭灰の付着性が低く、石炭灰の輸送中に居着きが発生し難い。
[advantage]
In the low-adhesion coal ash production method, a fly ash having a low sulfur content and a low hygroscopicity and caking property is selected by excluding fly ash having a high sulfur content and a high hygroscopic property and caking property. Therefore, although coal ash can be produced at low cost, the resulting coal ash has low adhesion and is less likely to become settled during transportation of coal ash.
[その他の実施形態]
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other Embodiments]
The said embodiment does not limit the structure of this invention. Therefore, in the above-described embodiment, the components of each part of the above-described embodiment can be omitted, replaced, or added based on the description and common general knowledge of the present specification, and they are all interpreted as belonging to the scope of the present invention. Should.
上記実施形態では、全ての低硫黄集塵部、つまり、エコノマイザ集塵部、SCR集塵部、エアヒータ集塵部及び第1電気集塵部で捕集されるフライアッシュを全てクリンカアッシュと混合したが、本発明の低付着性石炭灰製造方法は、いずれか1つの低硫黄集塵部で捕集されるフライアッシュを選択すればよく、クリンカアッシュと混合することは必須ではない。但し、製造効率の点から、フライアッシュの捕集量が最も多い第1電気集塵部のフライアッシュを選択することが好ましく、第1電気集塵部のフライアッシュを他の低硫黄集塵部で捕集されるフライアッシュと混合することがより好ましい。また、製造効率の点からは、1又は複数の低硫黄集塵部で捕集されるフライアッシュをクリンカアッシュと混合することが好ましい。 In the said embodiment, all the low ash dust collection parts, ie, the fly ash collected by the economizer dust collection part, the SCR dust collection part, the air heater dust collection part, and the 1st electric dust collection part, were all mixed with clinker ash. However, the low-adhesion coal ash production method of the present invention only needs to select fly ash collected by any one of the low sulfur dust collection parts, and mixing with clinker ash is not essential. However, from the viewpoint of production efficiency, it is preferable to select the fly ash of the first electric dust collector having the largest amount of fly ash collected, and the fly ash of the first electric dust collector is used as another low sulfur dust collector. It is more preferable to mix with fly ash collected in step (b). From the viewpoint of production efficiency, it is preferable to mix fly ash collected by one or more low-sulfur dust collection units with clinker ash.
また、本発明の低付着性石炭灰製造方法を適用する石炭燃焼設備は、燃焼炉と複数の集塵部とを備えるものであればよく、集塵部の種類及び数は特に限定されない。電気集塵機が有する集塵部の数も3つに限らない。上記実施形態では、エコノマイザ集塵部、SCR集塵部、エアヒータ集塵部及び第1電気集塵部が低硫黄集塵部であると説明したが、石炭燃焼設備の構成に応じて、捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が一定の硫黄含有量閾値以下となる集塵部が低硫黄集塵部とされる。例えば脱硝装置の上流側に高温電気集塵装置が配設される石炭燃焼設備において、この高温電気集塵装置の1以上の集塵部のうち、捕集されるフライアッシュの硫黄の含有量が硫黄含有量閾値以下となる集塵部を低硫黄集塵部としてもよい。 Moreover, the coal combustion equipment which applies the low adhesion coal ash manufacturing method of this invention should just be provided with a combustion furnace and a some dust collecting part, and the kind and number of dust collecting parts are not specifically limited. The number of dust collectors included in the electric dust collector is not limited to three. In the above embodiment, the economizer dust collection unit, the SCR dust collection unit, the air heater dust collection unit, and the first electric dust collection unit have been described as being a low sulfur dust collection unit. The dust collection part in which the sulfur content of the fly ash is equal to or lower than a certain sulfur content threshold is defined as the low sulfur dust collection part. For example, in a coal combustion facility in which a high-temperature electrostatic precipitator is disposed upstream of the denitration device, the sulfur content of fly ash collected in one or more dust collectors of the high-temperature electrostatic precipitator is The dust collection part which becomes a sulfur content threshold value or less may be a low sulfur dust collection part.
なお、本発明者らの研究により、一般に、燃焼炉から電気集塵機の1段目の集塵部までの間で捕集されるフライアッシュの硫黄の含有量が小さく、電気集塵機の第2段目以降の集塵部で捕集されるフライアッシュの硫黄の含有量が大きくなる傾向があることが分かっている。 According to the research by the present inventors, generally, the sulfur content of fly ash collected between the combustion furnace and the first stage dust collector of the electrostatic precipitator is small, and the second stage of the electrostatic precipitator. It has been found that the sulfur content of fly ash collected in subsequent dust collection sections tends to increase.
従って、電気集塵機よりも上流側の集塵部及び電気集塵機の1段目の集塵部を低硫黄集塵部として取り扱えばよい。つまり、本発明の低付着性石炭灰製造方法は、電気集塵機の第2段目以降の集塵部で捕集されるフライアッシュをクリンカアッシュに混合しないよう分離して回収するものとすればよい。 Therefore, the dust collector on the upstream side of the electric dust collector and the first-stage dust collector of the electric dust collector may be handled as the low sulfur dust collector. That is, the low-adhesion coal ash production method of the present invention may separate and collect fly ash collected in the second and subsequent dust collection units of the electric dust collector so as not to mix with the clinker ash. .
クリンカアッシュとフライアッシュとの混合は、例えば中間ホッパ等、サイロ以外の場所で行ってもよい。 Mixing of the clinker ash and the fly ash may be performed at a place other than the silo, such as an intermediate hopper.
また、上記実施形態では、クリンカアッシュを粉砕により紛体化したが、クリンカアッシュを湿式処理したものを乾燥することにより紛体化してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although clinker ash was pulverized by grinding | pulverizing, you may make it powder by drying what wet-processed clinker ash.
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.
上記実施形態と同様に、燃焼炉の煙道に、エコノマイザ、脱硝装置、エアヒータ、3段構成の電気集塵機及び脱硫装置が配設された石炭火力発電用石炭燃焼設備において、クリンカ粉砕部から排出されるクリンカアッシュ、第1電気集塵部で捕集されたフライアッシュ及び第2電気集塵部で捕集されたフライアッシュをサンプリングし、その三酸化硫黄換算硫黄含有量と、相対湿度53%における飽和吸湿量とを測定した。この測定結果を、図2に示す。 As in the above embodiment, in the coal combustion facility for coal-fired power generation in which an economizer, a denitration device, an air heater, a three-stage electrostatic precipitator and a desulfurization device are arranged in the flue of the combustion furnace, it is discharged from the clinker crushing section. Clinker ash, fly ash collected by the first electric dust collector and fly ash collected by the second electric dust collector, and the sulfur trioxide equivalent sulfur content and relative humidity of 53% Saturated moisture absorption was measured. The measurement results are shown in FIG.
図示するように、石炭燃焼設備の上流側で捕集されるアッシュ程硫黄含有量が小さく、吸湿性も低いことが確認された。具体的には、三酸化硫黄換算硫黄含有量が0.7質量%以下のフライアッシュであれば、飽和吸湿量が0.4%以下となり、付着性が比較的小さいことが確認された。また、三酸化硫黄換算硫黄含有量が0.5質量%以下のフライアッシュであれば、飽和吸湿量が0.2%以下となり、付着性が極めて小さいことが確認された。 As shown in the figure, it was confirmed that the sulfur content in the ash collected on the upstream side of the coal combustion facility is small and the hygroscopicity is also low. Specifically, when the fly ash has a sulfur content in terms of sulfur trioxide of 0.7% by mass or less, the saturated moisture absorption is 0.4% or less, and it was confirmed that the adhesion is relatively small. Moreover, if the sulfur content in terms of sulfur trioxide was 0.5% by mass or less, the saturated moisture absorption amount was 0.2% or less and it was confirmed that the adhesion was extremely small.
また、上記クリンカアッシュ、第1電気集塵部で捕集されたフライアッシュ及び第2電気集塵部で捕集されたフライアッシュについて、さらに湿度条件を変えてその飽和状態における吸湿量を測定した。この測定結果を図3に示す。 Moreover, about the said clinker ash, the fly ash collected by the 1st electrical dust collection part, and the fly ash collected by the 2nd electrical dust collection part, the humidity condition was further changed and the moisture absorption amount in the saturated state was measured. . The measurement results are shown in FIG.
図示するように、第2電気集塵部で捕集されたフライアッシュは、特に低湿度域における吸湿性が高いことが確認された。石炭灰はそれ自体が吸湿剤となり、雰囲気の湿度を低下させるため、石炭灰の低湿度域における吸湿性を低減することが居着きの発生を防止するためには効果的である。従って、第2電気集塵部以降のフライアッシュを排除して石炭灰を製造、つまり第1電気集塵部よりも上流側で捕集されるフライアッシュとクリンカアッシュとを混合することにより、居着きの発生を効果的に防止できる低付着性石炭灰を製造できる。 As shown in the drawing, it was confirmed that the fly ash collected by the second electric dust collector has high hygroscopicity particularly in a low humidity region. Since the coal ash itself becomes a hygroscopic agent and lowers the humidity of the atmosphere, reducing the hygroscopic property of the coal ash in the low humidity region is effective in preventing the occurrence of seizure. Therefore, coal ash is produced by eliminating fly ash after the second electric dust collector, that is, by mixing fly ash and clinker ash collected upstream from the first electric dust collector. It is possible to produce a low-adhesion coal ash that can effectively prevent the generation of ash.
本発明は、石炭火力発電所等の石炭燃焼設備において好適に利用できる。 The present invention can be suitably used in a coal combustion facility such as a coal-fired power plant.
1 ボイラ
2 エコノマイザ
3 脱硝装置
4 エアヒータ
5 電気集塵機
6 脱硫装置
7 煙突
8 サイロ
9 搬送装置
10 燃焼炉
11 水管
12 クリンカ粉砕部
13 エコノマイザ集塵部
14 SCR集塵部
15 エアヒータ集塵部
16 第1電気集塵部
17 第2電気集塵部
18 第3電気集塵部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記石炭燃焼設備内のフライアッシュを複数の集塵部によって捕集する工程と、
上記捕集工程で捕集されるフライアッシュ中の硫黄の含有量が一定の硫黄含有量閾値以下である集塵部のフライアッシュを選択する工程と
を備えることを特徴とする低付着性石炭灰製造方法。 A method for producing low adhesion coal ash using coal ash generated from a coal combustion facility equipped with a combustion furnace,
Collecting fly ash in the coal combustion facility by a plurality of dust collecting parts;
And a step of selecting fly ash in a dust collecting portion in which the sulfur content in the fly ash collected in the collection step is equal to or less than a certain sulfur content threshold value. Production method.
この電気集塵機の1段目の集塵部を、上記捕集したフライアッシュの硫黄の含有量が上記硫黄含有量閾値以下の集塵部として用いる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の低付着性石炭灰製造方法。 The plurality of dust collecting parts include a plurality of dust collecting parts of a multistage electric dust collector,
The dust collection part of the 1st stage of this electric dust collector is used in any one of Claims 1-4 used as a dust collection part whose sulfur content of the said collected fly ash is below the said sulfur content threshold value. The low adhesion coal ash manufacturing method as described.
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