JPH1045444A - 石炭灰の処理方法 - Google Patents

石炭灰の処理方法

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JPH1045444A JP19988596A JP19988596A JPH1045444A JP H1045444 A JPH1045444 A JP H1045444A JP 19988596 A JP19988596 A JP 19988596A JP 19988596 A JP19988596 A JP 19988596A JP H1045444 A JPH1045444 A JP H1045444A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質のフライアッシュセメント用混和材を
生成し、石炭灰を効率的に処理する。 【解決手段】 セメントプラントに隣接して設置された
サイクロン12に、石炭灰とクリンカー冷却装置7から
抽気された加熱空気とを導入し、石炭灰の粒子を加熱空
気中に浮遊した状態にして燃焼させて、燃焼した石炭灰
と燃焼ガスとを分離し、石炭灰を分級機19に導入して
細粉分をフライアッシュセメント用混和材として回収
し、粗粉分をセメント原料として回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭焚きボイラ
ー等から排出される石炭灰を再燃焼して未燃カーボンを
除去し、この細粉分をセメント混和材として回収する石
炭灰の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】微粉炭焚きボイラーを使用する石炭火力
発電所等で発生する石炭灰は、従来からフライアッシュ
としてセメント混和材、セメント原料として使用されて
いるが、フライアッシュセメント用混和材として使用す
るには未燃カーボンを除去する必要がある。このため、
従来は、分級機により石炭灰中の粗粉分(未燃カーボン
が多い)を除去する方法や、流動焼成炉により石炭灰を
再燃焼する方法などによって、石炭灰中の未燃カーボン
を除去していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の分級機により石
炭灰中の粗粉分を除去する方法では、粗粉分の粒子が破
砕されて細粉分に混入する場合があるため品質が悪い等
の問題があり、また、流動焼成炉により石炭灰を再燃焼
する方法では、石炭灰の粒度が細かく安定した流動層が
できないため品質が安定しない等の問題があった。
【0004】本発明は、このような従来の問題に鑑み、
石炭灰から高品質のフライアッシュセメント用混和材を
生成し、また、石炭灰を効率的に処理する石炭灰の処理
方法の提供を目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
サイクロンに400〜1000℃の高温空気と石炭灰と
を導入し、前記石炭灰の粒子を前記高温空気中に浮遊し
た状態にして加熱することにより前記石炭灰中の未燃カ
ーボンを燃焼させて除去し、次いで未燃カーボンを除去
した前記石炭灰と燃焼ガスとを分離した後、前記石炭灰
を分級機により粗粉分と細粉分とに分級し、前記細粉分
をフライアッシュセメント用混和材として回収すること
にある。
【0006】また、本発明の特徴は、石炭灰を分級機に
より粗粉分と細粉分とに分級し、サイクロンに400〜
1000℃の高温空気と前記細粉分とを導入し、前記細
粉分の粒子を前記高温空気中に浮遊した状態にして加熱
することにより前記細粉分中の未燃カーボンを燃焼させ
て除去し、次いで未燃カーボンを除去した前記細粉分と
燃焼ガスとを分離し、前記細粉分をフライアッシュセメ
ント用混和材として回収することにある。
【0007】なお、サイクロンはセメントプラントに隣
接して設置され、前記サイクロンに導入される高温空気
は前記セメントプラントのクリンカ冷却装置から抽気さ
れる加熱空気であることが好ましく、また、石炭灰の粗
粉分をセメント原料として回収することが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
ついて説明する。図1は本発明の第1実施形態が適用さ
れる石炭灰処理装置を示しており、この石炭灰処理装置
はセメントプラント(焼成工程)に隣接して設置されて
いる。
【0009】セメントプラントは、複数のサイクロン
2,2……からなるサスペンションプレヒーター、バー
ナーを備えた仮焼炉3、ロータリーキルン5、焼成バー
ナー6、クリンカー冷却装置(クリンカークーラー)7
などをもって構成されており、セメント原料Mは、サス
ペンションプレヒーターにおいて高温ガスにより予熱さ
れ、仮焼炉3においてバーナーにより仮焼され、更に、
ロータリーキルン5において焼成バーナー6により焼成
されてセメントクリンカーを生成し、このクリンカーは
クリンカー冷却装置7において冷却されるようになって
いる。
【0010】クリンカー冷却装置7内には、底部から冷
却用空気が供給され、クリンカーを冷却した後の高温の
加熱空気(熱回収空気)は、一部は焼成バーナー6の燃
焼用空気としてロータリーキルン5に導入され、一部は
仮焼炉用バーナーの燃焼用空気として抽気管8を介して
仮焼炉3に供給され、残部は排気口9を介して排出され
る。
【0011】石炭灰処理装置は、給養ホッパー11、耐
火レンガ等の耐火物内張を備えたサイクロン12、ウオ
ータージャケットを備えたアッシュクーラー17、分級
機19などをもって構成されており、微粉炭焚きボイラ
ーを使用する石炭火力発電所等から石炭灰が輸送機10
を介して供給され、給養ホッパー11に投入されるよう
になっている。
【0012】そして、サイクロン12の導入部(上横部
入口)には、セメントプラントの抽気管8から分取され
た高温の加熱空気が分取管14を介して側方から導入さ
れ、サイクロン12内に高温の加熱空気の旋回流が形成
されるようになっている。また、サイクロン12の導入
部には、加熱空気とは別個に、給養ホッパー11から供
給された石炭灰が上方から投入される。すると、石炭灰
と加熱空気とが接触混合し、高温の加熱空気の流れの中
に石炭灰の粒子が浮遊した状態になって加熱され、石炭
灰中の未燃カーボンが燃焼して除去される。
【0013】このように、石炭灰の加熱に際して、石炭
灰の粒子が高温の加熱空気中に浮遊した状態にすること
によって、石炭灰と加熱空気との接触面積が大きくな
り、燃焼効率が高まるので、石炭灰中の未燃カーボンを
好適に除去することができる。更に、石炭灰の粒子が全
方向から均等に燃焼し、粒子同士の融着も防止されるの
で、燃焼後の石炭灰の粒子は球状に形成され、高品質の
フライアッシュセメント用混和材を生成することができ
る。
【0014】また、石炭灰は、400℃以上で未燃カー
ボンが燃焼し、1000℃以上では溶着するため、40
0〜1000℃に加熱する必要があるが、クリンカー冷
却装置7内の加熱空気はセメントプラントの定常運転状
態では約850℃(略一定)となっており、更に、石炭
灰処理装置はセメントプラントに隣接していて熱損失が
少ないので、サイクロン12に導入される加熱空気は約
800℃(略一定)で好適な温度となる。
【0015】このように、セメントプラントのクリンカ
ー冷却装置7から抽気された加熱空気を使用することに
よって、排熱利用による省エネルギーが図られると共
に、この加熱空気の温度が略一定であるので、製品の品
質(粒径、脱カーボン率等)を安定させることができ
る。なお、風量調整、温度調整が必要な場合には、分取
管14に設けられたダンパー15により調整することが
でき、また、冷風取入口、助燃炉などを設けてもよい。
【0016】そして、サイクロン12内においては、高
温の加熱空気との接触による石炭灰の燃焼が行われると
共に、旋回流による燃焼した石炭灰と燃焼ガスとの分離
が行われ、石炭灰はサイクロン12の下部出口からアッ
シュクーラー17に送られ、燃焼ガスはサイクロン12
の上部出口から排気管16を介してセメントプラントの
抽気管8に戻される。
【0017】そして、燃焼した石炭灰は、アッシュクー
ラー17により冷却された後に、分級機19に送られ、
分級機19において、細粉分(フライアッシュの規定粒
度以下のもの)と粗粉分とに分けられる。そして、細粉
分はフライアッシュセメント用混和材Pとして貯蔵サイ
ロへ輸送される。一方、粗粉分は、セメントプラントの
仮焼炉3に送られて、セメント原料として使用される。
なお、セメントプラントの原料調合制御においては、石
炭灰の粗粉分の回収量(石炭灰の供給量からフライアッ
シュセメント用混和材の生成量を減じたもの)を見込ん
で制御する。
【0018】なお、サイクロンに導入する高温空気は、
必ずしもセメントプラントのクリンカー冷却装置から排
出された加熱空気でなくてもよいが、この加熱空気を使
用した場合には温度調整が容易(又は不要)であり、ま
た、省エネルギーが図られる。また、サイクロン(石炭
灰処理装置)は、必ずしもセメントプラントに隣接して
いなくてもよいが、セメントプラントに隣接させた場合
には、クリンカー冷却装置から排出された加熱空気の石
炭灰燃焼用としての使用や、石炭灰の粗粉分のセメント
原料としての使用において効率的である。
【0019】図2は本発明の第2実施形態が適用される
石炭処理装置を示している。この石炭処理装置には、2
段のサイクロン22、23が設けられており、高温の加
熱空気が、分取管14からサイクロン23の導入部(上
横部入口)に側方から導入され、サイクロン23の上部
出口からサイクロン22の導入部(上横部入口)に側方
から導入されて、サイクロン22、23内に高温の加熱
空気の旋回流が形成されるようになっている。そして、
加熱空気とは別個に、石炭灰が、供給ホッパ11からサ
イクロン22の導入部に上方から投入され、サイクロン
22の下部出口からサイクロン23の導入部に上方から
投入されて、サイクロン22、23内において、高温の
加熱空気の流れの中に石炭灰の粒子が浮遊した状態にな
って燃焼し、石炭灰中の未燃カーボンが除去される。な
お、第1実施形態と同一部分については同一符号を付し
て説明を省略する。
【0020】上述の実施の形態は、石炭灰中の未燃カー
ボンをサイクロン12、22、23により燃焼させた後
に、石炭灰を分級機19により粗粉分と細粉分とに分級
して回収する場合を示しているが、石炭灰を分級機によ
り粗粉分と細粉分とに分級した後に、細粉分中の未燃カ
ーボンをサイクロンにより燃焼させるようにしてもよ
い。即ち、供養ホッパー11とサイクロン12、23と
の間に、分級機19を配置してもよい。
【0021】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る石炭灰の処
理方法は、サイクロンに400〜1000℃の高温空気
と石炭灰とを導入し、石炭灰の粒子を高温空気中に浮遊
した状態にして燃焼させることによって、石炭灰と高温
空気との接触面積が大きくなって燃焼効率が高まるの
で、未燃カーボンが好適に除去され、更に、石炭灰の粒
子が全方向から均等に燃焼し、また、粒子同士の融着が
防止されるので、粒子が球状に形成される。従って、燃
焼した石炭灰と燃焼ガスとを分離し、石炭灰を分級機に
導入して細粉分を回収することによって、高品質のフラ
イアッシュセメント用混和材を生成することができる。
【0022】なお、石炭灰を分級機により粗粉分と細粉
分とに予め分級しておき、石炭灰の細粉分のみをサイク
ロンにより燃焼させて、フライアッシュセメント用混和
材を生成することも可能である。
【0023】また、サイクロンをセメントプラントに隣
接して設置することによって、セメントプラントのクリ
ンカー冷却装置から排出された加熱空気を高温空気とし
てサイクロンに好適に導入することができ、これによっ
て、排熱利用による省エネルギーが図られると共に、こ
の加熱空気の温度が略一定で調整容易なため、フライア
ッシュセメント用混和材の品質が安定する。
【0024】また、サイクロンをセメントプラントに隣
接して設置することによって、石炭灰の粗粉分をセメン
ト原料として容易に利用することができ、石炭灰の処理
が効率化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る石炭灰の処理方法の第1実施形
態が適用される石炭灰処理装置及びセメントプラントを
示す概略図である。
【図2】 本発明に係る石炭灰の処理方法の第2実施形
態が適用される石炭灰処理装置及びセメントプラントを
示す概略図である。
【符号の説明】
2 サイクロン(サスペンションプレヒーター) 3 仮焼炉 5 ロータリーキルン 6 焼成バーナー 7 クリンカー冷却装置 8 抽気管 9 排気口 10 石炭灰輸送機 11 給養ホッパー 12 サイクロン(石炭灰処理装置) 14 加熱空気分取管 15 ダンパー 16 排気管 17 アッシュクーラー 19 分級機 22、23 サイクロン(石炭灰処理装置)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイクロンに400〜1000℃の高温
    空気と石炭灰とを導入し、前記石炭灰の粒子を前記高温
    空気中に浮遊した状態にして加熱することにより前記石
    炭灰中の未燃カーボンを燃焼させて除去し、次いで未燃
    カーボンを除去した前記石炭灰と燃焼ガスとを分離した
    後、前記石炭灰を分級機により粗粉分と細粉分とに分級
    し、前記細粉分をフライアッシュセメント用混和材とし
    て回収することを特徴とする石炭灰の処理方法。
  2. 【請求項2】 石炭灰を分級機により粗粉分と細粉分と
    に分級し、サイクロンに400〜1000℃の高温空気
    と前記細粉分とを導入し、前記細粉分の粒子を前記高温
    空気中に浮遊した状態にして加熱することにより前記細
    粉分中の未燃カーボンを燃焼させて除去し、次いで未燃
    カーボンを除去した前記細粉分と燃焼ガスとを分離し、
    前記細粉分をフライアッシュセメント用混和材として回
    収することを特徴とする石炭灰の処理方法。
  3. 【請求項3】 サイクロンはセメントプラントに隣接し
    て設置され、前記サイクロンに導入される高温空気は前
    記セメントプラントのクリンカ冷却装置から抽気される
    加熱空気である請求項1もしくは2に記載の石炭灰の処
    理方法。
  4. 【請求項4】 石炭灰の粗粉分をセメント原料として回
    収する請求項1、2もしくは3に記載の石炭灰の処理方
    法。
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