JPH0324584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、石炭−水スラリの製造装置に係り、
特に石炭−水スラリ（CWM）を製造するに際
し、石炭を粉砕するための湿式チユーブミルに石
炭を供給する前に石炭中の水分を測定し、所定の
高濃度CWMを製造するための装置に関する。

〔従来の技術〕

近年のエネルギー事情を背景に石油代替燃料の
柱として石炭利用が活発に行われている。各種石
炭利用技術の中で石炭−油スラリ（COM）、石炭
−水スラリ（CWM）に代表される石炭流体化利
用技術は、石炭が固体であるがためのハンドリン
グ上の困難さを改善する技術として注目を集めて
いる。

特に脱石油率100％であるCWMは比較的加工
度が低く、安価であるためにその早期実用化が期
待されている。CWMは石炭及び分散剤、アルカ
リ物質等の添加物および水からなる混合物であ
り、特にパイプ輸送を効率的に行うにはスラリ中
の石炭濃度が60wt％以上、好ましくは65wt％以
上であり、スラリの粘度は4000cp以下、好まし
くは2000cp以下とすることが要求されている。
また約70wt％の微粉炭と約30wt％の水及び微量
の添加物とからなるCWMは常温で約2000cp以下
の粘度であるためパイプ輸送ができ、しかもスラ
リ中の石炭は200メツシユ通過量が約70％〜90％
であり、直接噴霧燃焼できる特徴を有している。

このような高濃度のCWMを製造する方法とし
て、従来第９図に示すように原炭Ａはバンカ１１
を介して計量フイーダ１２に供給され、計量フイ
ーダ１２のベルトコンベヤに堆積された状態で移
動する原炭Ａの水分量が水分計１３により測定さ
れるようになつている。そして計量フイーダ１２
を経てミル１４に導入される原炭Ａ中の測定水分
量に応じてミル１４内及びミル１４から排出され
るスラリに供給される界面活性剤等の添加物を含
有する水の量が制御される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、計量フイーダ１２のベルトコン
ベヤ上を移動する原炭Ａの粒度が不定なため、原
炭Ａ中の正確な水分量の測定が困難である。この
ため、原炭Ａ中の水分量の測定値に応じて界面活
性剤等の添加物を含有する水を混入しても、所望
の濃度のスラリを得ることができず、製品スラリ
の品質を安定に保持させることができない問題が
ある。

本考案の目的は、上記した従来技術の問題点を
解消し、ミルの供給される石炭中の水分量を精度
よく測定し、その測定値に応じて混入される界面
活性剤等の添加剤を含有する水の量を制御するこ
とにより、製品スラリの品質を安定化させること
ができる石炭−水スラリの製造装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ミルに供給される前の原炭の粒径
を調整する粉砕機と、この粉砕機からの破砕炭の
水分量を計測する水分計と、この水分計による水
分計測値に応じてミルに供給される水等の液体量
を調整する手段と、を備えたことによつて達成さ
れる。

〔作用〕

ミルに供給される前の原炭は粒度が不定であ
り、この原炭を粒径調整可能な粉砕機により所定
の粒径分布を有する破砕炭とする。この破砕炭の
水分量を水分計により測定すると、精度よく確実
に石炭水分量が測定される。したがつて、石炭水
分量の測定に応じてミルに供給される水等の液体
を調整すると、乾炭ベースに対する水等の液体量
をほぼ所定の値にでき、粘度、濃度、粒度等の特
性が安定したスラリが製造される。

〔考案の実施例〕

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。第１図は本考案にかかる石炭−水スラリの製
造装置の一例を示す概略的構成図である。第１図
において、原炭Ａはバンカ１から計量フイーダ２
を介して粒径調整用のクラツシヤ３に供給され、
ここで所定の粒径分布になるように粉砕された
後、スクリユーフイーダ４を介してミル５に導入
される。

第１図のクラツシヤ３の詳細を第２図に示す。
第２図において、回転自在に設けられたビーター
回転本体２１の円周方向に間隔をおいてビーター
アーム２２が装着され、このビーターアーム２２
の先端部にピン２３を介してビーターヘツド２４
が枢着されている。クラツシヤ３の上部側には計
量フイーダ２に連通する原炭供給路２５が形成さ
れている。ビーターヘツド２４の外側には反撥板
ライナ２６が装着され、反撥板ライナ２６の一端
部側は支持板２７に枢支されるとともに他端部側
はシリンダ２８によつて揺動可能に設けられてい
る。したがつて反撥板ライナ２６とビーターヘツ
ド２４の先端部面との間隙が調整できるようにな
つている。

第３図は、第１図のスクリユーフイーダ付近の
要部構成図である。第３図において、スクリユー
フイーダ４の一端部側に孔部が設けられ、この孔
部に連通された破砕炭Ｂのバイバス路に破砕炭テ
ーブルフイーダ３１が設置されている。この破砕
炭テーブルフイーダ３１に載置された状態で移動
する破砕炭Ｂの水分を測定するための水分計３２
が設けられている。

水分計３２において、第４図に示すように光源
４１からレンズ４２を通過した光がセクタ４３に
設けられた光学フイルタ４４を経て反射鏡４５に
で反射され、破砕炭Ｂに照射される。破砕炭Ｂか
ら反射した光は凹面鏡４６で反射し、赤外線透過
フイルタ４７を経て光学素子４８に入る。

次に上記した各装置を有するスラリの製造装置
によるスラリの製造方法について説明する。

原炭Ａは、バンカ１から計量フイーダ２を介
し、所定の量が継続的にクラツシユ３に供給され
る。クラツシヤ３に供給された原炭Ａは、ビータ
ヘツド２４と反撥板２６との間で衝突粉砕され
る。ビータヘツド２４と反撥板ライナ２６とのギ
ヤツプは５mm〜15mmの範囲に調整可能であり、こ
のギヤツプをさらに小さくすることもできる。し
たがつて、クラツシユ３から排出される破砕炭Ｂ
はほぼ一定の粒径分布を有する。

この破砕炭Ｂは、第３図に示すようにスクリユ
ーフイーダ４に供給され、破砕炭Ｂのバイパス路
に設置された破砕炭テーブルフイーダ３１上に載
置された状態で移動する際、水分計３２によりそ
の水分量が計測される。赤外線による水分計３２
は、被測定物に対し赤外線を照射して反射してく
る光のエネルギーから水分量を測定するものであ
るから、破砕炭Ｂの表面状態、色、組成等の影響
が大きい。したがつて、各石炭の種類による破砕
炭Ｂに基づく水分計の特性を検討する必要があ
る。

第５図は、水の吸収波長を示すグラフである。
第４図において、波長1.9μm、2.9μm、4.5μmお
よび6μmで透過率が減少しており、水分を吸収し
ていることがわかる。しかし、第６図に示すよう
に水分の広い範囲にわたつて定量性を有するのは
波長1.94μm付近である。したがつて、実際の破
砕炭Ｂの水分量測定ではλ＝1.94μmをベース波
長としている。

このような水分量測定において、、例えば、太
平洋炭でみると、石炭粒径が大きい場合（平均径
＝18mm（水膜は130μmであるが、石炭粒径が小さ
い場合（平均径＝１mm）、水膜が14.9μmしかな
い。このように石炭粒径が増加すると表面積は低
下し、石炭粒子にできる平均水膜は表面積にほぼ
反比例する。したがつて石炭粒径が増加すると水
分値が増加する傾向にある。石炭中に固有水分が
含有されている場合が実際の状態であり、その場
合、石炭によつて包蔵水分が大きく異なるため、
水膜厚さも石炭によつて異なる。ブレアソール炭
の場合、水膜は23.7μm（粒径：−32ｍ）であるの
に対し、包蔵水分の少ないバラゴラン炭では水膜
厚さは278μmとなる。このように石炭粒径によつ
て形成される水膜厚さが異なるため、石炭粒径の
大きい場合、石炭粒径の小さい場合に比べて赤外
線水分計の指示は大きくなる傾向にあり、正確な
石炭水分量の測定ができない。

第７図は、原炭Ａの粒径分布と第２図に示すク
ラツシヤにより粉砕された破砕炭Ｂの粒径分布を
示す。第７図から原炭Ａの粒径はサンプリング時
間によつて若干異なるが、第２図に示すクラツシ
ヤにより粉砕されて得られる破砕炭Ｂの粒径はサ
ンプリング時間によつてもほとんど変わらないこ
とを示している。したがつて、原炭Ａを粒径調整
可能な粉砕機により粉砕されて得られる破砕炭中
の正確な水分量の測定がより精度よく行われるこ
とになる。

次に第７図の場合のクラツシヤ運転条件により
第７図に示す粒径分布とした破砕炭Ｂをミルに供
給したときの石炭水分量の測定値、ミルに対する
給水量およびミル電流とともにスラリの特性であ
る粘度、濃度および粒度についてそれぞれ径時変
化を第８図Ａ〜第８図Ｆを示す。第８図Ａに示す
石炭水分量の測定結果に応じて第８図Ｂに示すよ
うに給水量円調整すると、給炭量に変動がなけれ
ば、ミルに供給される破砕炭の粒径分布が狭いの
でミル電の変動が少ない。また第８図Ｄ〜第８図
Ｆに示すようにスラリの粘度、濃度および粒度は
いずれも極めてバラツキが少なく安定した品質の
スラリを製造できることを示している。

なお、ミル出口から排出される未粉砕石炭（粗
粒子）量は、ミルの運転方法等により若干調整で
きるが、クラツシヤにより粉砕された破砕炭をミ
ルに供給することより未粉砕石炭の低減を図るこ
とができる。ミルから排出されるスラリ中の未粉
砕石炭はミル出口スクリーンにて除去されるが、
ミル出口スクリーン通過前の製造スラリの粒径分
布から粒径調整機（クラツシヤ）を使用した場
合、８メツシユ（2.3８mm）以上が0.8％、20メツ
シユ（0.84mm）以上が1.3％低減できた。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、ミルに供給され
る前の石炭を粒径調整可能な粉砕機に供給し、所
定の粒径分布を有する石炭粒の水分量を精度よく
確実に計測し、この計測値に応じてミルに供給さ
れる水等の液体量を調整するので、製造スラリの
粘度、濃度および粒度等のスラリ特性を安定化さ
せ、品質の優れたスラリを製造することができ、
また、ミル出口から排出される未粉砕石炭量を低
減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる石炭−水スラリの製造
装置の一実施例を示す概略的構成図、第２図は第
１図におけるクラツシヤを一部断面で示す正面
図、第３図は第１図におけるスクリユーフイーダ
付近の要部構成図、第４図は第１図における水分
計の原理構成図、第５図は水の吸収波長を示すグ
ラフ、第６図は波長特性図、第７図は原炭とクラ
ツシヤによる破砕炭とのそれぞれの粒径分布図、
第８図Ａは破砕炭の水分量測定値の経時変化を示
す図、第８図Ｂ破砕炭に対する給水量の経時変化
を示す図、第８図Ｃはミル電流の経時変化を示す
図、第８図Ｄはミル出口のスラリ粘度の経時変化
を示す図、第８図Ｅはミル出口のスラリ濃度の経
時変化を示す図、第８図Ｆはミル出口のスラリ中
の石炭粒の粒度の経時変化を示す図である。第９
図は従来の高濃度石炭−水スラリの製造方法を示
す概略的構成である。 Ａ……原炭、１……バンカ、２……計量フイー
ダ、３……クラツシヤ、４……スクリユーフイー
ダ、５……ミル、２１……ビータ回転本体、２２
……ビーターアーム、２３……ピン、２４……ビ
ータヘツド、２５……原炭供給路、２６……反撥
板ライナ、２７……支持部、２８……シリンダ、
３１……破砕炭テーブルフイーダ、３２……水分
計、４１……光源、４２……レンズ、４３……セ
クタ、４４…光学フイルタ、４５……反射鏡、Ｂ
……破砕炭、４６……凹面鏡、４７……赤外線透
過フイルタ、４８……光学素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ミルに供給される前の原炭の粒径を調整する
   粉砕機と、この粉砕機からの破砕炭の水分量を
   計測する水分計と、この水分計による水分計測
   値に応じてミルに供給される水等の液体量を調
   整する手段と、を備えたことを特徴とする石炭
   −水スラリの製造装置。 (2) 前記水分計が赤外線による水分計であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載の石炭−水スラリの製造装置。