JPH0526429A - 石炭−水スラリーの加熱方法及び装置 - Google Patents
石炭−水スラリーの加熱方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0526429A JPH0526429A JP17510391A JP17510391A JPH0526429A JP H0526429 A JPH0526429 A JP H0526429A JP 17510391 A JP17510391 A JP 17510391A JP 17510391 A JP17510391 A JP 17510391A JP H0526429 A JPH0526429 A JP H0526429A
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- Japan
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- coal
- water slurry
- heat transfer
- heat
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換器を用いて石炭−水スラリーを安定し
て加熱できるようにする。 【構成】 配管１から石炭−水スラリーが熱交換器２の
受入室３へ導入され、鉛直な伝熱管４内を下向流にて流
通され、水蒸気にて加熱される。加熱された石炭−水ス
ラリーは、排出管７から排出される。この排出管７は熱
交換器２よりも上部にまで延設されている。熱交換器２
の上部にガス抜き配管９が接続されている。 【効果】 高濃度、高粘性の石炭−水スラリーであって
も、熱交換器内に石炭粒子の沈積や乾燥付着を引き起す
ことなく長期間にわたって安定して加熱できる。
て加熱できるようにする。 【構成】 配管１から石炭−水スラリーが熱交換器２の
受入室３へ導入され、鉛直な伝熱管４内を下向流にて流
通され、水蒸気にて加熱される。加熱された石炭−水ス
ラリーは、排出管７から排出される。この排出管７は熱
交換器２よりも上部にまで延設されている。熱交換器２
の上部にガス抜き配管９が接続されている。 【効果】 高濃度、高粘性の石炭−水スラリーであって
も、熱交換器内に石炭粒子の沈積や乾燥付着を引き起す
ことなく長期間にわたって安定して加熱できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石炭−水スラリーの加熱
方法及び装置に係り、特に熱交換器内での石炭粒子の沈
降を防止しうる石炭−水スラリーの加熱方法及び装置に
関する。
方法及び装置に係り、特に熱交換器内での石炭粒子の沈
降を防止しうる石炭−水スラリーの加熱方法及び装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭−水スラリーを加熱すると、その粘
度が下がり、流動性が良くなる。そして、一定した組成
の石炭−水スラリーを一定温度に加熱すると、外気温度
に関係なく一定粘度になるため、バーナー等に定量供給
し易くなり、安定した噴霧燃焼が可能となる。
度が下がり、流動性が良くなる。そして、一定した組成
の石炭−水スラリーを一定温度に加熱すると、外気温度
に関係なく一定粘度になるため、バーナー等に定量供給
し易くなり、安定した噴霧燃焼が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、石炭−水スラリ
ーの加熱を行なうには、伝熱管群を水平になるように設
置された熱交換器が用いられているが、水平な伝熱管内
や、熱交換器内のその他の部分に石炭粒子が堆積し易い
という問題があった。
ーの加熱を行なうには、伝熱管群を水平になるように設
置された熱交換器が用いられているが、水平な伝熱管内
や、熱交換器内のその他の部分に石炭粒子が堆積し易い
という問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の石炭−水スラ
リーの加熱方法は、多管円管形熱交換器を用いて石炭−
水スラリーを加熱する方法において、伝熱管群が上下方
向となるように該熱交換器を設置し、該伝熱管内に石炭
−水スラリーを下向流にて流通させると共に、該伝熱管
の外周囲に熱源流体を流通させることにより石炭−水ス
ラリーを加熱するようにしたことを特徴とするものであ
る。
リーの加熱方法は、多管円管形熱交換器を用いて石炭−
水スラリーを加熱する方法において、伝熱管群が上下方
向となるように該熱交換器を設置し、該伝熱管内に石炭
−水スラリーを下向流にて流通させると共に、該伝熱管
の外周囲に熱源流体を流通させることにより石炭−水ス
ラリーを加熱するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【０００５】請求項２の石炭−水スラリーの加熱方法
は、請求項１において、前記熱交換器の石炭−水スラリ
ー通路を常時石炭−水スラリーで満たすと共に、該熱交
換器内の上部からガスを熱交換器外に排出することを特
徴とするものである。
は、請求項１において、前記熱交換器の石炭−水スラリ
ー通路を常時石炭−水スラリーで満たすと共に、該熱交
換器内の上部からガスを熱交換器外に排出することを特
徴とするものである。
【０００６】請求項３の石炭−水スラリーの加熱装置
は、伝熱管群と、該伝熱管の外周囲に設けられた熱源流
体の流通室と、該伝熱管群の一端側に配置された、スラ
リーを受け入れて該伝熱管内に導入するための受入室
と、該伝熱管群の他端側に配置された、該伝熱管群から
のスラリーが導入されて取り出される排出室と、を備え
てなる石炭−水スラリーの加熱装置において、該受入室
が上方となるように伝熱管を上下方向に配置すると共
に、該伝熱管の上部又は該受入室からガスを抜き出すガ
ス抜き管を設けたことを特徴とするものである。
は、伝熱管群と、該伝熱管の外周囲に設けられた熱源流
体の流通室と、該伝熱管群の一端側に配置された、スラ
リーを受け入れて該伝熱管内に導入するための受入室
と、該伝熱管群の他端側に配置された、該伝熱管群から
のスラリーが導入されて取り出される排出室と、を備え
てなる石炭−水スラリーの加熱装置において、該受入室
が上方となるように伝熱管を上下方向に配置すると共
に、該伝熱管の上部又は該受入室からガスを抜き出すガ
ス抜き管を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】請求項１の石炭−水スラリーの加熱方法及び請
求項３の加熱装置においては、石炭−水スラリーは伝熱
管内を下向流にて流通されるため、該伝熱管内における
石炭粒子の沈降分離が防止される。
求項３の加熱装置においては、石炭−水スラリーは伝熱
管内を下向流にて流通されるため、該伝熱管内における
石炭粒子の沈降分離が防止される。
【０００８】請求項２の石炭−水スラリーの加熱方法に
おいては、熱交換器内が常に石炭−水スラリーで満され
るため熱交換器内の石炭−水スラリーの流路内面へのス
ラリーの乾燥付着が防止される。また、熱交換器内の上
部に貯留されようとするガスを熱交換器外に排出するた
め、熱交換器内の上部も確実に石炭−水スラリーで満さ
れるようになり、スラリーの乾燥付着が防止される。
おいては、熱交換器内が常に石炭−水スラリーで満され
るため熱交換器内の石炭−水スラリーの流路内面へのス
ラリーの乾燥付着が防止される。また、熱交換器内の上
部に貯留されようとするガスを熱交換器外に排出するた
め、熱交換器内の上部も確実に石炭−水スラリーで満さ
れるようになり、スラリーの乾燥付着が防止される。
【０００９】本発明において、熱交換器の排出管は、熱
交換器本体の上部よりも上方まで延在され、これによっ
て熱交換器本体内のスラリー流路が、常に石炭−水スラ
リーで満たされることが望ましい。このようにすれば、
気泡の残留による石炭−水スラリーの局所的な加熱によ
る乾燥固化を防止できる。
交換器本体の上部よりも上方まで延在され、これによっ
て熱交換器本体内のスラリー流路が、常に石炭−水スラ
リーで満たされることが望ましい。このようにすれば、
気泡の残留による石炭−水スラリーの局所的な加熱によ
る乾燥固化を防止できる。
【００１０】本発明においては、熱交換器本体の上部に
ガス抜き管を設けるのが好ましい。このガス抜き管は、
弁を介して排出管に導通しても良い。このガス抜き管の
管径は、１５〜８０ｍｍφ程度が好適である。
ガス抜き管を設けるのが好ましい。このガス抜き管は、
弁を介して排出管に導通しても良い。このガス抜き管の
管径は、１５〜８０ｍｍφ程度が好適である。
【００１１】なお、本発明において、石炭−水スラリー
は石炭粒子のほか分散剤や安定化剤などを含んでいる。
この石炭−水スラリー中の石炭粒子は、９０％以上（特
に９５％以上）の粒子が１００メッシュパスであり、平
均粒径が２０〜５３μｍ程度のものが好適である。
は石炭粒子のほか分散剤や安定化剤などを含んでいる。
この石炭−水スラリー中の石炭粒子は、９０％以上（特
に９５％以上）の粒子が１００メッシュパスであり、平
均粒径が２０〜５３μｍ程度のものが好適である。
【００１２】石炭−水スラリーの石炭粒子の濃度は６０
〜８５ｗｔ％とりわけ６５〜７５ｗｔ％が好適である。
〜８５ｗｔ％とりわけ６５〜７５ｗｔ％が好適である。
【００１３】石炭−水スラリーの粘度は、ブルックフィ
ールド粘度計（ローター＃３、回転数６０ｒｐｍ）での
測定値が３００〜３０００ｃＰ（２５℃）とりわけ４０
０〜１０００ｃＰ（２５℃）が好適である。
ールド粘度計（ローター＃３、回転数６０ｒｐｍ）での
測定値が３００〜３０００ｃＰ（２５℃）とりわけ４０
０〜１０００ｃＰ（２５℃）が好適である。
【００１４】この石炭−水スラリーを加熱するための熱
交換器は、伝熱管群が上下方向に配置されていれば良い
が、この伝熱管はいずれも一過式すなわち上部のスラリ
ー受入室と下部のスラリー排出室とを短絡的に連通する
ように設けられていることが必要である。この伝熱管
は、内径１５〜３０ｍｍ程度のものが好適である。この
熱交換器の熱源流体は水蒸気が好適であるが、そのほか
のものであっても良い。
交換器は、伝熱管群が上下方向に配置されていれば良い
が、この伝熱管はいずれも一過式すなわち上部のスラリ
ー受入室と下部のスラリー排出室とを短絡的に連通する
ように設けられていることが必要である。この伝熱管
は、内径１５〜３０ｍｍ程度のものが好適である。この
熱交換器の熱源流体は水蒸気が好適であるが、そのほか
のものであっても良い。
【００１５】熱交換器の熱源流体の温度は、およそ１８
０℃以下が好適である。この温度範囲であれば、温度の
上昇に伴いスラリーの局所的な過熱を引き起こすことが
ない。また、このため、高濃度石炭−水スラリー中の石
炭粒子の分散性の低下による流動性の悪化、伝熱管表面
へのスケールの付着も防止される。
０℃以下が好適である。この温度範囲であれば、温度の
上昇に伴いスラリーの局所的な過熱を引き起こすことが
ない。また、このため、高濃度石炭−水スラリー中の石
炭粒子の分散性の低下による流動性の悪化、伝熱管表面
へのスケールの付着も防止される。
【００１６】加熱後のスラリー温度は、夏季最高気温〜
飽和圧力が熱交換器本体出口でのスラリー圧力に等しい
温度であることが良い。さらに好ましくは、５０℃〜１
４０℃の範囲が良い。
飽和圧力が熱交換器本体出口でのスラリー圧力に等しい
温度であることが良い。さらに好ましくは、５０℃〜１
４０℃の範囲が良い。
【００１７】
【実施例】第１図は実施例方法を説明する系統図であ
る。石炭−水スラリーは配管１で熱交換器２の受入室３
へ導入され、上下方向（本実施例では鉛直方向）に配設
された複数本の伝熱管４内を排出室５へ向って流下され
る。この途中において、熱源流体室６内に導入された熱
源流体（本実施例では水蒸気）によって該石炭−水スラ
リーが加熱される。加熱された石炭−水スラリーは、排
出管７から取り出される。
る。石炭−水スラリーは配管１で熱交換器２の受入室３
へ導入され、上下方向（本実施例では鉛直方向）に配設
された複数本の伝熱管４内を排出室５へ向って流下され
る。この途中において、熱源流体室６内に導入された熱
源流体（本実施例では水蒸気）によって該石炭−水スラ
リーが加熱される。加熱された石炭−水スラリーは、排
出管７から取り出される。
【００１８】この排出管７は、熱交換器２の上部よりも
上方にまで延在され、これによって熱交換器２内のスラ
リー流路が常に石炭−水スラリーで満される。
上方にまで延在され、これによって熱交換器２内のスラ
リー流路が常に石炭−水スラリーで満される。
【００１９】また、受入室３の上部には、石炭−水スラ
リーから発生したガスが貯留しようとするが、このガス
はガス抜き弁８付きの配管９によって熱交換器２外（本
実施例では排出管７）へ排出される。
リーから発生したガスが貯留しようとするが、このガス
はガス抜き弁８付きの配管９によって熱交換器２外（本
実施例では排出管７）へ排出される。
【００２０】第１図の装置を用い、次の運転条件にて高
濃度の石炭−水スラリーの加熱を行なったところ、１ヶ
月間にわたり安定して運転できた。また、１ヶ月経過後
に内部開放点検を行なったが、内部に沈降物は全くなか
った。
濃度の石炭−水スラリーの加熱を行なったところ、１ヶ
月間にわたり安定して運転できた。また、１ヶ月経過後
に内部開放点検を行なったが、内部に沈降物は全くなか
った。
【００２１】伝熱管内径：１６．６ｍｍ
伝熱管外径：１９ｍｍ
伝熱管長さ：２０００ｍｍ
伝熱管本数：１５２本
伝熱管管内流速：５ｃｍ／ｓｅｃ
加熱媒体：水蒸気（圧力３ｋｇ／ｃｍ2 ）
流入スラリー温度及び粘度：２１℃、９１０ｃＰ
流出スラリー温度及び粘度：６１℃、４２０ｃＰ
比較例として、上記と同様の伝熱管を水平に８本、８段
となるように配置した熱交換器を用い、同一の石炭−水
スラリーの加熱を行なった。１週間経過後内部点検した
ところ、下から１本目及び２本目の伝熱管内にそれぞれ
管断面積の１／２及び１／３程度に石炭粒子の沈積が認
められた。
となるように配置した熱交換器を用い、同一の石炭−水
スラリーの加熱を行なった。１週間経過後内部点検した
ところ、下から１本目及び２本目の伝熱管内にそれぞれ
管断面積の１／２及び１／３程度に石炭粒子の沈積が認
められた。
【００２２】
【発明の効果】以上の実施例及び比較例からも明らかな
通り、本発明の石炭−水スラリーの加熱方法によると、
高濃度、高粘度の石炭−水スラリーであっても、熱交換
器内に石炭粒子の沈積をひき起すことなく長期間にわた
って安定して加熱操作することができる。
通り、本発明の石炭−水スラリーの加熱方法によると、
高濃度、高粘度の石炭−水スラリーであっても、熱交換
器内に石炭粒子の沈積をひき起すことなく長期間にわた
って安定して加熱操作することができる。
【００２３】特に請求項２の方法によると、熱交換器内
面へのスラリーの乾燥付着が確実に防止される。
面へのスラリーの乾燥付着が確実に防止される。
【図１】実施例方法を説明する系統図である。
２ 熱交換器
３ 受入室
４ 伝熱管
５ 排出室
９ ガス抜き用の配管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 関谷 隆夫
山口県宇部市西本町１丁目12番32号 宇部
興産株式会社内
(72)発明者 平古場 秀臣
山口県宇部市西本町１丁目12番32号 宇部
興産株式会社内
(72)発明者 棟久 省三
山口県宇部市西本町１丁目12番32号 宇部
興産株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 多管円管形熱交換器を用いて石炭−水ス
ラリーを加熱する方法において、伝熱管群が上下方向と
なるように該熱交換器を設置し、該伝熱管内に石炭−水
スラリーを下向流にて流通させると共に、該伝熱管の外
周囲に熱源流体を流通させることにより石炭−水スラリ
ーを加熱するようにしたことを特徴とする石炭−水スラ
リーの加熱方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記熱交換器の石炭
−水スラリー通路を常時石炭−水スラリーで満たすと共
に、該熱交換器内の上部からガスを熱交換器外に排出す
ることを特徴とする石炭−水スラリーの加熱方法。 - 【請求項３】 伝熱管群と、該伝熱管の外周囲に設けら
れた熱源流体の流通室と、該伝熱管群の一端側に配置さ
れた、スラリーを受け入れて該伝熱管内に導入するため
の受入室と、該伝熱管群の他端側に配置された、該伝熱
管群からのスラリーが導入されて取り出される排出室
と、を備えてなる石炭−水スラリーの加熱装置におい
て、 該受入室が上方となるように伝熱管を上下方向に配置す
ると共に、該伝熱管の上部又は該受入室からガスを抜き
出すガス抜き管を設けたことを特徴とする石炭−水スラ
リーの加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17510391A JPH0526429A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 石炭−水スラリーの加熱方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17510391A JPH0526429A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 石炭−水スラリーの加熱方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526429A true JPH0526429A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15990313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17510391A Pending JPH0526429A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 石炭−水スラリーの加熱方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526429A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009398A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Outokumpu Oyj | Apparatus for heating flowing material containing solids |
| US8101118B2 (en) | 2008-07-22 | 2012-01-24 | Sumitomo Metal Minning Co., Ltd. | Countercurrent direct-heating-type heat exchanger |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17510391A patent/JPH0526429A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009398A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Outokumpu Oyj | Apparatus for heating flowing material containing solids |
| US8101118B2 (en) | 2008-07-22 | 2012-01-24 | Sumitomo Metal Minning Co., Ltd. | Countercurrent direct-heating-type heat exchanger |
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