JPH0611109Y2 - 石炭−水スラリミルの制御装置 - 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−水スラリミルの制御装置に係り、特に高
濃度石炭と水とのスラリをボイラ等の燃焼に適した性状
に混合するミルを制御するための制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ボイラ等の燃焼装置で使用する燃料には、重油やＬＮＧ
等の流体燃料および石炭等の固体燃料がある。石炭を界
面活性剤等の添加物と水で懸濁してスラリ化した石炭−
水スラリは、運送や貯蔵のハンドリングが容易となるた
めボイラ燃料として注目されている。

この石炭−水スラリ（ＣＷＭ：Coal Water Mixture）を
製造するプラントの一例を示したのが第４図である。

ＣＷＭの原料である石炭はバンカ３１内に供給され、水
及びスラリのPHの調整等のための添加剤の各々がタンク
３２及びタンク３３の各々に貯蔵されている。バンカ３
１内の石炭は定量供給機３４に供給され、この定量供給
機３４より一定量の石炭が順次取り出され、一定の粒径
の石炭粒を製造する粒径調整機３５に供給される。ま
た、タンク３２内の水とタンク３３内の添加剤は、調合
タンク３６によって調合された後、湿式チューブミル３
７に供給され、粒径調整機３５より供給された石炭粒と
の混合及び粉砕が行われ、ＣＷＭが生成される。湿式チ
ューブミル３７はモーター３８によって回転され、回転
するチューブミル３７内の石炭粒は摩擦と衝撃によって
粉砕され、チューブミル３７中の水等と混合される。湿
式チューブミル３７より取り出されるＣＷＭはサンプタ
ンク３９に貯溜された後、ストレーナ４０へ供給され
る。ストレーナ４０は、供給されたスラリを濾過して製
品タンク４１へ供給する。このとき、濾過されなかった
ＣＷＭは、再び湿式チューブミル３７へ回収され、再処
理が行われる。また、ストレーナ４０にＣＷＭが溢れた
場合、その余剰分は回収タンク４２へ回収される。尚、
４３、４４、４５及び４６はポンプであり、各々後段に
被搬送物を給送するためのものである。

ＣＷＭは、例えば石炭７０％と３０％の混合比にされる
が、湿式チューブミル３７内でのスラリ生成処理中の摩
擦熱等によって水分が蒸発する。このためミル内での蒸
発分を見込んで水供給量（ミル入口注水量）を予め多く
して注水する方法がとられている。このミル入口注水量
を調整するためにタンク３２の出側にバルブ４７が配設
されている。尚、サンプタンク３９へ供給するＣＷＭの
濃度、粘度等を一定値に維持するため、湿式チューブミ
ル３７の出側に設けられたスクリーン４８に水及び添加
剤が適宜供給される。

第５図はバルブ４７を調節する従来の石炭−水スラリミ
ル（以下、ＣＷＭミルと称す）の一例を示し、原炭量Ｃ
と原炭に含まれる水分量ｗの各々の検出値に基づいて、
（ｄ×ｃ）−ｗ＝Ｗの演算を演算部５０によって行な
い、得られたミル入口注水量Ｗによりバルブ４７を制御
している。（但し、ｄは原炭に対する水の混合比率であ
る）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような制御によって、湿式チューブミル３７内の混
合比を一定にし、ＣＷＭの精度合わせを容易にすること
ができる。

しかし、従来のＣＷＭミルの制御装置にあっては、ミル
内の水分蒸発量を予測によって判断していたため蒸発量
を正確に把握することができず、実際の蒸発量に対応し
たミル入口注水量の調整ができない。このため、ミル内
のスラリ組成を安定化させることができず、ＣＷＭの品
質を低下させる恐れがあった。

本考案の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、ミル内
のスラリ組成を安定化させ、ＣＷＭの品質を向上させる
ことのできる石炭−水スラリミルの制御装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案は、ミル内の水分蒸発
量をミル出口スラリの温度から間接的に把握し、この温
度検出値に基づいてミルに対する注水量を補正するよう
にしたものである。

〔作用〕 ミル出口スラリ温度に基ずいてミル注水量を補正する
と、ミル水分蒸発量に対応して、リアルタイムにミル注
水量が調節される。

〔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図は本考案の一実施例を示すブロック図である。

演算器１は原炭自身が保有する水分量を演算し、原炭供
給量演算器２へ情報を出力する。ミル負荷演算器３はミ
ル３７の出力スラリ粒径分布情報に基づいてミル３７の
許容負荷量を算出する。原炭供給量演算器２は、演算器
１及びミル負荷演算器３の出力に基づいて予め設定され
ている乾炭量（保有水分量を無視した石炭のみの量）を
修正する演算を実行する。流量調節器４は、演算器２の
出力値に基づいてバルブ５１（調合タンク３６とタンク
３３の間に設けられる）を一定開度に調節する。また、
流量調節器５は、演算部２の出力値及びミル出口のＣＷ
ＭのpH値のフイードバック情報に基づいてＣＷＭのpH値
を調整するためのバルブ５２を調節する。

演算器６は、演算器２、流量調節器４及び５の各出力値
に基づいてミル注水量を算出する。このとき、負荷変動
をミルモーター３８の電流値によってフイードバック
し、ミル注水量を修正する。

ミル内蒸発量演算部１０は、ミル出口スラリ温度検出値
に基づいて第２図に対応するミル内蒸発量を算出する。
ミル内蒸発量演算部１０には，マイクロコンピューター
によって制御されるＲＯＭ（不揮発性メモリ）が設けら
れ、スラリ温度とミル内蒸発量の関係のテーブルがメモ
リされている。したがって、スラリ温度を検出すると、
この温度値に対応するミル内蒸発量が検索され、補正情
報として演算器６へ出力される。

演算器６には比率設定器７及び８が接続される。比率設
定器７は、ミル入口注水量を調整する為のバルブ４７を
所定の比率（ミル内の水と石炭の混合比）の注水量にな
るように弁開度を設定する。また、比率設定器８は、演
算器６で演算された結果（注水量値）とミル出口ＣＷＭ
品質精度フイードバック値とに基づいて、所望のＣＷＭ
値（例えば、石炭７０％、水３０％の混合比）となるよ
うにミル出口注水量を設定し、バルブ５３（タンク３２
とサンプタンク３９との間の水供給路内に配設される）
の弁開度を設定する。

以上の構成において、先ず、ＣＷＭの混合比の基礎とな
る乾炭量（石炭中に水分が含まず、また付着もしていな
いとみなした石炭量）を原炭供給量演算器２に設定し、
流量調節器４、５及び演算器６の各々に出力する。この
設定値に従って、流量調節器４及び５は、乾炭量に対し
て予め設定されている量の添加剤量及び調整剤量を算出
し、バルブ５１及び５２の弁を開く。一方、演算器６
は、乾炭量、添加剤量及び調整剤量に基づいて、乾炭量
に対する注水量の割合を算出する。この算出値に基づい
て、比率設定器７及び８は、予め定められている混合比
に対応するミル入口注水量及びミル出口注水量が設定さ
れ、バルブ４７及び５３の各々が調節される。

以上の制御によって、所望の石炭−水混合比に近い値の
ＣＷＭがミル３７より取り出される。この過程におい
て、ミル出口スラリ温度、ミル出口スラリ粒径分布、ミ
ルモータ電流値等が各々のために設けられたセンサによ
って検出され、制御装置にフイードバックされる。

次に、原炭水分等のように前記乾炭による注水量から差
し引くべきものの処理、及びミル内蒸発分の注水量補正
処理を行って、要求するＣＷＭ値にするための制御が行
われる。（原炭＋付着水分）情報および原炭水分（石炭
中に含まれる水分）情報に基づいて、演算器１は、原炭
が保有する水分の全量を算出する。また、ミル出口スラ
リ粒径分布情報に基づいてミル３７の負荷状態をミル負
荷演算器３によって算出する。演算器１の出力信号に基
づいて原炭供給量演算器２は、（乾炭＋保有水分）の量
を算出し、演算器６に出力する。

演算器６は、保有水分量の全体に占める割合を算出す
る。この算出量、及び原炭供給量演算器２より与えられ
る添加剤量と調整剤量の情報に基づいて、乾炭を基礎に
して定めたミル注水量より、保有水分量、添加剤量及び
調整剤量を差し引いて、以後におけるミル注水量基準値
とする。

一方、ミル出口スラリ温度が温度センサによって検出さ
れ、ミル３７内における水分蒸発量がミル内蒸発量演算
部１０によって求められる。この水分蒸発量はＣＷＭの
比率を変化（蒸発量の多いほどＣＷＭの水の比率が下が
る）させるため、ミル内蒸発量が多くなるほどミル３７
内の組成が不均一になる。そこで、ミル内蒸発量に比例
してミル注水量を増大させ、水分蒸発量によらずミル３
７内の水分量が一定になるように演算を、演算器６がミ
ル内蒸発量演算器１０の出力に基づいて実施する。

以上の関係を図式化したのが第３図であり、図中の記号
Ｃは原炭量、ｗは原炭に付属する総水分、Ｗは実際のミ
ル注水量、ａはミル注水に混合される添加剤量及び調整
剤量、Ｖはミル内での水分蒸発量である。原炭が全く水
分を持たなければ、ミル入口注水量は所望のＣＷＭ値に
対応して一義的に決めることができる。しかし、原炭Ｃ
が水分ｗを有するため、ＣＷＭ値に基づいて算術的に出
されたミル入口注水量Ｗから水分ｗを減算した値（Ｗ−
ｗ）を実際に供給する注水量としなければならない。一
方、ミル３７内では原炭Ｃと注水Ｗの混合過程で生じる
熱のため、水分が蒸発する。この蒸発量Ｖは注水量Ｗを
減じさせ、濃度、粘度及び粒径分布等が期待した値にな
らなくなる。これを防止するため、蒸発量Ｖに応じてミ
ル入口注水量を増量する。これによって蒸発分が補償さ
れ、期待したミル内組成を均一に保持することができ
る。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、ミル内の水分蒸発量を検
出し、この蒸発量に見合ってミル注水量を増量させるよ
うにしたため、ミル内のＣＷＭ濃度、粘度、粒径分布を
安定化させ、ＣＷＭの品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
スラリ温度とミル内蒸発量の関係を示す特性図、第３図
は本考案の制御概要を示す説明図、第４図はＣＷＭ製造
プラントの一例を示す系統図、第５図は従来の石炭−水
スラリミルの制御装置を示すブロック図である。 １、６……演算器、 ２……原炭供給量演算器、 ４、５……流量調節器、 ７、８……比率設定器、 １０……ミル内蒸発量演算部、 ４７、５１、５２、５３……バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭と水を所定の比率で混合し、高濃度石
   炭水スラリを製造する湿式ミルにおいて、前記湿式ミル
   の出側のスラリ温度に基づいて前記湿式ミル内での水分
   蒸発量を演算するミル内蒸発量演算部と、該演算部によ
   る蒸発量演算値に応じて前記湿式ミルに対する入口注水
   量を補正する制御手段を設けたことを特徴とする石炭−
   スラリミルの制御装置。