JPH06126252A - Method for improving quality of fly ash - Google Patents
Method for improving quality of fly ashInfo
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- JPH06126252A JPH06126252A JP4278421A JP27842192A JPH06126252A JP H06126252 A JPH06126252 A JP H06126252A JP 4278421 A JP4278421 A JP 4278421A JP 27842192 A JP27842192 A JP 27842192A JP H06126252 A JPH06126252 A JP H06126252A
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- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、石炭を燃料とする火力
発電所において排気ガス中から電気集塵機等によって回
収されるフライアッシュについて、フライアッシュ中の
未燃カーボンを効率良く低減する方法を提供するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a method for efficiently reducing unburned carbon in fly ash of fly ash recovered from exhaust gas by an electrostatic precipitator or the like in a coal-fired thermal power plant. To do.
【0002】[0002]
【従来の技術】フライアッシュは、石炭を燃料とする火
力発電所において排気ガス中から電気集塵機等によって
回収された後、セメント混和材やコンクリート骨材等へ
利用されてきた。しかし、近年、火力発電所における発
電コスト低減のための低価格つまり低品位の石炭の使用
や、窒素酸化物(NOx)発生量を少なくして公害規制
に対処するための石炭の低温燃焼によって、フライアッ
シュ中に未燃分、特にカーボンが多く残存するようにな
り、フライアッシュの品質が劣化する原因となってい
る。即ち、例えばこのような未燃カーボンを多く含有す
るフライアッシュをフライアッシュセメント用として利
用した場合には、セメントが黒色化したり、あるいは強
度低下を引起こすため、そのままの状態では利用できな
いといった不具合が生じていた。2. Description of the Related Art Fly ash has been used as a cement admixture or a concrete aggregate after being recovered from exhaust gas by an electrostatic precipitator or the like in a coal-fired power plant. However, in recent years, the use of low-priced or low-grade coal to reduce power generation costs at thermal power plants, and low-temperature combustion of coal to reduce pollution of nitrogen oxides (NOx) and to deal with pollution regulations, A large amount of unburned matter, especially carbon, remains in the fly ash, which causes the quality of the fly ash to deteriorate. That is, for example, when the fly ash containing a large amount of such unburned carbon is used for fly ash cement, the cement becomes black or causes a decrease in strength, so that it cannot be used as it is. It was happening.
【0003】このためフライアッシュを乾燥状態で残留
未燃カーボンを除去する手段として、未燃分を燃焼さ
せる方法,未燃カーボンと純粋なフライアッシュの密
度差を利用して分離する方法,未燃カーボンが比較的
大きいフライアッシュ粒子に多く含まれることを利用し
て粒子サイズによって分級する方法などが研究され、こ
れらの各方法を単独で用いたり、あるいは複合的に用い
た様々な方案が考案されている。Therefore, as means for removing residual unburned carbon in the dry state of fly ash, a method of burning unburned carbon, a method of separating by utilizing the density difference between unburned carbon and pure fly ash, and unburned Methods such as classification based on particle size utilizing the large amount of carbon contained in relatively large fly ash particles have been studied, and various methods using these methods alone or in combination have been devised. ing.
【0004】しかし、従来技術の方法例えば未燃分を燃
焼させる方法には多量の燃料が必要となり、処理費用が
高額となるという不都合がある。また、従来の密度差を
利用する方法としては、フライアッシュ層の下方より圧
縮気体を吹き込むことによって形成される流動層を利用
して、純粋なフライアッシュに比べて密度の小さい未燃
カーボンを層上部に浮上させることにより回収する方法
が知られているが、この方法で目的を達成するためには
層全体が均一な流動状態をなすことが重要となり、均一
な流動層ができない場合には密度差による分離が行われ
ず、逆に混合が起こる結果となるため供給するフライア
ッシュの粒度構成を調整したり、補助的に層全体に振動
を加える等の必要があり、処理工程が複雑化したり装置
の運転コストが高くなるといった不都合があった。さら
に、分級による方法では篩式分級では目的の製品を得る
ことが可能ではあるが時間当りの処理量が少ない、ま
た、気流式分級では未燃カーボンを多く含む大きいフラ
イアッシュ粒子に、分級気流の抗力や気流の旋回による
遠心力が強力に作用して未燃カーボンが崩壊し、細かい
粒子を回収する側でカーボン粒子が回収されるために目
的の製品を得ることができない等の不具合が生じてい
た。However, the conventional method, for example, the method of burning unburned matter, requires a large amount of fuel, and has the disadvantage of high treatment cost. Further, as a conventional method of utilizing the difference in density, a fluidized bed formed by blowing a compressed gas from below the fly ash layer is used to form an unburned carbon layer having a smaller density than pure fly ash. A method is known in which the material is collected by floating it on the upper part, but in order to achieve the purpose of this method, it is important that the entire bed be in a uniform fluidized state. Since the separation due to the difference is not performed and the result is mixing on the contrary, it is necessary to adjust the particle size composition of the fly ash to be supplied, or to supplementally add vibration to the entire layer, which complicates the processing step and the apparatus. However, there was a problem that the operating cost of was high. Furthermore, in the method by classification, it is possible to obtain the target product in the sieve type classification, but the amount of treatment per hour is small, and in the airflow type classification, large fly ash particles containing a large amount of unburned carbon, The drag and centrifugal force due to the swirling of the air flow strongly act to collapse the unburned carbon, and the carbon particles are collected on the side that collects the fine particles, so that the target product cannot be obtained. It was
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、石炭燃焼ガ
スから電気集塵機等によって回収される未燃カーボンを
多量に含むフライアッシュから、未燃カーボンを効率良
く、即ち、僅かなエネルギー消費によって比較的簡単な
設備で、短時間に大量の処理を可能として分離する方法
を提供するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides efficient comparison of unburned carbon from fly ash containing a large amount of unburned carbon recovered from coal combustion gas by an electrostatic precipitator or the like, that is, with a small energy consumption. The present invention provides a method of separating a large amount of treatment in a short time with a relatively simple facility.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、フライアッシ
ュをエアーセパレータによって空気分級する際に、セパ
レータの分級部におけるフライアッシュ粒子の温度を7
0〜350℃とし、フライアッシュの湿分を低減してフ
ライアッシュの分散性を高めた後に分級することが可能
となるように、フライアッシュをエアーセパレータに供
給する前に加熱して温度調整する構成とした。また、別
の方法としてフライアッシュを常温のままでセパレータ
に供給し、フライアッシュがセパレータの分級部に達し
た時に、その温度が70〜350℃になるような温度の
分級気流をセパレータに供給して分級することも可能で
ある。この時、フライアッシュまたは分級気流を加熱す
るための熱源は、化石燃料を燃焼させて得られる熱でも
よいし電気ヒーター等の熱でも構わない。また、発電
所,化学工場,セメント工場などの温排水や排ガスを利
用することも可能である。According to the present invention, when air classifying fly ash by an air separator, the temperature of the fly ash particles in the classifying portion of the separator is set to 7
The temperature is adjusted by heating the fly ash before supplying it to the air separator so that the temperature can be 0 to 350 ° C. and the moisture of the fly ash can be reduced to improve the dispersibility of the fly ash before classification. It was configured. Further, as another method, fly ash is supplied to the separator at room temperature, and when the fly ash reaches the classification part of the separator, a classification air flow having a temperature of 70 to 350 ° C. is supplied to the separator. It is also possible to classify. At this time, the heat source for heating the fly ash or the classified air flow may be heat obtained by burning fossil fuel or electric heater. It is also possible to use hot waste water and exhaust gas from power plants, chemical plants, cement plants and the like.
【0007】一方、本発明を組込んだ設備を運転する際
の損失を少なくするため分級気流を循環させることもで
きる。さらに、石炭火力発電所において、フライアッシ
ュを含む150〜350℃程度の排ガスを直接、あるい
は冷却し、エアーセパレータに導入して分級することも
可能である。フライアッシュの分級部における温度は直
接測定することは難しいので、同伴する分級気流の温度
を測定することで代用することができる。また、必ずし
も分級部の温度を測定する必要はなく、セパレータ出口
の温度を測定して分級部の温度を推定しても差し支えな
い。On the other hand, it is possible to circulate the classified air flow in order to reduce the loss when operating the equipment incorporating the present invention. Furthermore, in a coal-fired power plant, it is also possible to directly or cool the exhaust gas containing fly ash at about 150 to 350 ° C. and introduce it into an air separator for classification. Since it is difficult to directly measure the temperature in the classification part of fly ash, it is possible to substitute it by measuring the temperature of the accompanying classification airflow. Further, it is not always necessary to measure the temperature of the classifying unit, and the temperature of the separator outlet may be measured to estimate the temperature of the classifying unit.
【0008】[0008]
【作用】本発明の基本原理は、前記のように、未燃カー
ボンが比較的大きいフライアッシュ粒子に多く含まれる
ことを利用して粒子サイズによって分級するものであ
る。フライアッシュは良く焼けて球形となった微粒子を
含む粉体であり、平均粒子径は10〜20μm程度であ
るが、この中に含まれる焼けの悪い粒子は球形の微粒子
に比べて大きくスポンジ状の粒子となっていて、この表
面に未燃カーボンが多く付着していたり、純粋なフライ
アッシュ粒子の間を未燃カーボンが繋いだ形になってい
る。The basic principle of the present invention is to classify particles according to particle size by utilizing the fact that a large amount of unburned carbon is contained in relatively large fly ash particles as described above. Fly ash is a powder containing fine particles that are well-burned and spherical, and the average particle size is about 10 to 20 μm. The particles with poor burning included in this are larger than the spherical fine particles and have a sponge-like shape. The particles are particles, and a large amount of unburned carbon is attached to the surface, or unburned carbon is connected between pure fly ash particles.
【0009】このようなフライアッシュの性状を利用す
ると、篩分けによる未燃カーボンの低減が可能となるこ
とが分るが、前記のように、未燃カーボンにも燃料炭の
炭種やその燃焼状態によって非常に脆く壊れ易い状態の
ものがあり、大量処理が可能という長所を持つ空気分級
を難しくしている。また、フライアッシュは微粒子やス
ポンジ状の粒子を含むために吸湿性が高く、粒子間に水
の膜が架橋して凝集するので、空気分級する際に単一の
粒子に分離し難いといった性質を持っている。そして、
通常に利用されるフライアッシュは常温のままでは水膜
が架橋を起こしているので、フライアッシュを気流中に
分散させ、遠心力や慣性力で分級しようとして大きな力
を作用させると、水膜の架橋よりも壊れ易いカーボンの
部分が崩壊して、壊れたカーボン粒子がセパレータの微
粉を回収する側へ入り込んで未燃カーボンの低減を不可
能にしている。この時、フライアッシュ粒子や凝集粒子
に作用する気流抗力や遠心力などは粒子が大きいほど強
く働く。It can be seen that the use of such properties of fly ash makes it possible to reduce unburned carbon by sieving. As described above, unburned carbon also has a carbon species of fuel coal and its combustion. Some of them are very brittle and fragile depending on the condition, which makes air classification difficult because it has the advantage of being capable of mass processing. In addition, fly ash has high hygroscopicity because it contains fine particles and sponge-like particles, and since a water film crosslinks between particles to aggregate, it is difficult to separate into single particles during air classification. have. And
Since the water film of normally used fly ash is crosslinked at room temperature, if fly ash is dispersed in the air flow and a large force is applied to classify it with centrifugal force or inertial force, the water film The part of the carbon that is more fragile than the crosslinks collapses, and the broken carbon particles enter the separator's fine powder collecting side, making it impossible to reduce unburned carbon. At this time, air flow drag acting on fly ash particles and agglomerated particles, centrifugal force, and the like are stronger as the particles are larger.
【0010】そこで、本発明の方法のようにフライアッ
シュに熱を加えて温度を70〜350℃に上げると、フ
ライアッシュ粒子同志に架橋を起こした水分が蒸発して
凝集粒子が分離するため、見掛けの粒子サイズが小さく
なってこれに作用する気流抗力や遠心力などが減少し
て、未燃カーボンの崩壊が起こり難くなる。このように
して、エアーセパレータによる分級で未燃カーボンを多
く含む大きなフライアッシュ粒子の除去を行うと、容易
にカーボン含有量の少ない良質のフライアッシュを得る
ことが可能となる。Therefore, when heat is applied to the fly ash to raise the temperature to 70 to 350 ° C. as in the method of the present invention, the fly ash particles are crosslinked with each other to evaporate water and separate agglomerated particles. The apparent particle size is reduced, and the air flow drag force and centrifugal force acting on the particle are reduced, which makes it difficult for the unburned carbon to collapse. In this way, by removing large fly ash particles containing a large amount of unburned carbon by classification with an air separator, it becomes possible to easily obtain high-quality fly ash with a low carbon content.
【0011】しかし、本発明においては、分級部におけ
るフライアッシュの架橋水の低減、つまり一般的な化学
成分の分析では湿分を測定するので湿分の低減である
が、実際のセパレータにおいて、分級部におけるフライ
アッシュの湿分を連続的かつ厳密に測定することは難し
いため、その温度を測定することで代用した。また、湿
分を減少させる方法としては減圧する方法があるが、こ
の方法は既存の設備には適用し難いことや湿分減少の効
率が良くないため不採用とした。ここで、加熱温度を7
0℃より低くしなかったのは架橋水の蒸発を効率的に行
うためであり、また、350℃より高くしないのは加熱
エネルギーの損失を少なくするためである。However, according to the present invention, the cross-linking water of fly ash in the classification section is reduced, that is, moisture is measured in the analysis of general chemical components. Since it is difficult to measure the moisture content of fly ash in the section continuously and precisely, the temperature was used as a substitute. In addition, there is a method of reducing pressure as a method of reducing moisture, but this method is not adopted because it is difficult to apply to existing equipment and the efficiency of moisture reduction is not good. Here, the heating temperature is 7
The reason for not lowering the temperature below 0 ° C. is to efficiently evaporate the crosslinking water, and the reason for not higher than 350 ° C. is to reduce the loss of heating energy.
【0012】[0012]
【実施例】本発明を図面を参照して説明する。図1は、
本発明を実施するための装置の一例である。この装置
は、一般的な空気分級システムに分級気流として重油燃
焼ガスを導入できるようにしたものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1
It is an example of an apparatus for implementing the present invention. This device is one in which a heavy oil combustion gas can be introduced as a classification air flow into a general air classification system.
【0013】分級されるフライアッシュは、原粉タンク
3から原粉計量装置4を経て分級気流9中に投入され
る。分級気流9は、熱風炉2からの高温燃焼ガス10と
冷却空気11が混合したものであり、フライアッシュ
は、乾燥して所定の温度になるまで加熱されながらセパ
レータ1に達する。ここで、目標とする微粉の粉末度に
よって排気ファン6の誘引する分級気流9の量と回転ロ
ータ1aの回転数が調整され、原粉は微粉と粗粉に分級
されて、それぞれバッグフィルタ5から微粉排出口7、
および粗粉排出エアーロックフィーダ8を通って回収さ
れる。The fly ash to be classified is put into the classifying air stream 9 from the raw powder tank 3 through the raw powder measuring device 4. The classification airflow 9 is a mixture of the high temperature combustion gas 10 from the hot stove 2 and the cooling air 11. The fly ash reaches the separator 1 while being dried and heated to a predetermined temperature. Here, the amount of the classification airflow 9 attracted by the exhaust fan 6 and the rotation speed of the rotary rotor 1a are adjusted according to the target fineness of the fine powder, and the raw powder is classified into fine powder and coarse powder, respectively, from the bag filter 5. Fine powder outlet 7,
And, it is collected through the coarse powder discharge air lock feeder 8.
【0014】表1に、本発明の方法において、某石炭火
力発電所において得られたフライアッシュを用いて、常
温の空気と分級部入口のガス温度が75℃となるような
重油燃焼ガスにより、同一の分級気流量,セパレータロ
ータ回転数,原粉供給量で分級した結果を示す。In Table 1, in the method of the present invention, using the fly ash obtained at a certain coal-fired power plant, with air at room temperature and heavy oil combustion gas such that the gas temperature at the inlet of the classification section becomes 75 ° C, The results of classification with the same classification air flow rate, separator rotor speed, and raw powder supply amount are shown.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】表から分るように、常温で分級したもの
は、分級品(微粉)の未燃カーボンが原粉のそれより増
加してカーボンの崩壊があったことを示しているが、燃
焼ガスを用いた場合には、未燃カーボンが減少してフラ
イアッシュの品質が改善できたことが分る。また、原粉
の分散性が良くなるため、微粉回収率が改善され、同じ
量の原粉からより多くの微粉が取れることが分る。As can be seen from the table, the one classified at room temperature shows that the unburned carbon of the classified product (fine powder) increased more than that of the raw powder, and the carbon collapsed. It can be seen that the use of No. 1 reduced the amount of unburned carbon and improved the quality of fly ash. Further, it can be seen that since the dispersibility of the raw powder is improved, the fine powder recovery rate is improved, and more fine powder can be taken from the same amount of raw powder.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上述べたように、本発明には石炭焚き
ボイラ等から排出される乾燥状態のフライアッシュの品
質改善に関して次のような著しい効果がある。 (1)従来の未燃カーボン低減方法に比べて、未燃カー
ボンの崩壊し易いフライアッシュを用いても、未燃カー
ボンの崩壊を抑えた分級が可能となり、未燃カーボン含
有量の少ない良質なフライアッシュを得ることができ
る。 (2)原粉の分散性が改善されるため、従来と同じ量の
原粉を用いてもより多くの製品(微粉)の回収が可能で
あり、大量処理の可能な空気分級機の特性を更に有効に
生かすことができる。As described above, the present invention has the following remarkable effects in improving the quality of dry fly ash discharged from a coal-fired boiler or the like. (1) Compared with the conventional unburned carbon reduction method, even if fly ash, which is prone to the collapse of unburned carbon, is used, classification can be performed while suppressing the collapse of unburned carbon. You can get fly ash. (2) Since the dispersibility of the raw powder is improved, more products (fine powder) can be collected even if the same amount of raw powder as the conventional one is used, and the characteristics of the air classifier capable of large-scale processing are improved. It can be used more effectively.
【図1】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 1 エアーセパレータ 1a 回転ロータ 2 熱風炉 3 原粉タンク 4 原粉計量装置 5 バッグフィルタ 6 排気ファン 7 製品(微粉)排出口 8 粗粉排出エアーロックフィーダ 9 分級気流 10 重油燃焼ガス 11 冷却空気[Explanation of symbols] 1 air separator 1a rotating rotor 2 hot blast stove 3 raw powder tank 4 raw powder measuring device 5 bag filter 6 exhaust fan 7 product (fine powder) discharge port 8 coarse powder discharge air lock feeder 9 classification air flow 10 heavy oil combustion gas 11 cooling air
Claims (1)
タによって空気分級する際に、セパレータの分級部にお
けるフライアッシュ粒子の温度を70℃〜350℃とす
ることを特徴とするフライアッシュ中の未燃カーボン低
減方法。1. A method for reducing unburned carbon in fly ash, wherein the temperature of the fly ash particles in the classifying portion of the separator is 70 ° C. to 350 ° C. when the fly ash is air classified by an air separator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4278421A JPH06126252A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Method for improving quality of fly ash |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4278421A JPH06126252A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Method for improving quality of fly ash |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06126252A true JPH06126252A (en) | 1994-05-10 |
Family
ID=17597112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4278421A Pending JPH06126252A (en) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Method for improving quality of fly ash |
Country Status (1)
Country | Link |
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