JPS58204094A - 微粉炭の水中造粒プロセスの制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 杢祐明に、石炭中の灰分除去技術の一つである位・粉炭
の水中清粉プロセスの運転制命１方法及び装置に係り、
特に得られる造粒物の脱灰率、及び粒度分布を適切に制
御し得る微粉炭の水中造粒プロセスの制御方法及び造粒
装置に関する。

水中に右柱する微オーｌ子の造粒、回収の技術としては
、従来、排水処理の分野において、汚泥の凝集沈殿促進
の方法が考えられてきたが、微粉炭スラリを造粒して得
られる造粒物の脱灰、及び粒変分布に関する制御方法と
しては、あまり有効なものは知られていない。

本発明の目的は、石炭をボイラで炉焼させる際に肩書な
アツシュプノットの原因となる石炭中の灰分を除去する
技術の一つである微粉炭の水中造粒プロセスにおいて、
借られる造粒物の品質（目標脱灰率）を確保し、かつス
ラリ中の微粉炭の回収率を尚めることにある。

山元から採炭した石炭中にけＡ　／、２０３　、　Ｓ　
＋　０２ケ主成分とする灰分が、９〜１０％（フレアソ
ール炭の場合）含まれている。この灰分け、石炭をボイ
ラで−・暁させる際にアツ７１カットの原因となり、ボ
イラスｆ命を縮める１玲因となる。

これを防止するため、石炭中の灰分をあらかじめ除去す
ることが必要となるが、その技術の一つに微粉炭の水中
造粒プロセスが知られている。これは、水ミルで破砕し
た微粉炭スラリに重油を添加後攪拌造粒する過程で、炭
素分と灰分の重油に対する親和力の差を利用し、石炭と
灰分を分離する方法である。この水中造粒プロセスで重
要な点は２つある。第１に水中造粒プロセスで得られる
造粒物が０柳脱灰率をクリアしている事であり、第２に
造粒さ豹た微粉炭の回収率かできるだけ高い事である。

本発明者等の実験の結果、第一の点に関しては、造粒物
と脱灰率の間には消粒時におけるスラリビー拌速度（挫
拌の強さ）が関係していることが判明した。また第２の
点に関しては、高い回収率を得るためには造粒物の粒度
分布を適切′な範囲に制御する必要があり、造粒物粒度
分布は、攪拌速度、醍び攪拌時間と関係している事が判
明した。

本発明は造粒物の目標脱灰率達成のために造粒時におけ
る微粉炭スラリの攪拌速度を制御すると共に七の攪拌速
度のもとで、得られる造粒物の粒腺／ｌｒ布を、」υ粒
物の回収に適切な範囲に制御するために、微粉炭スラリ
の攪拌時間を制御することを特似と−するものである。

以下、本発明の実施例について詳細に欽明する。

ます徽靴炭の水中造粒プロセスで得らねる造粒物の脱灰
率と青拌迷展の関係、及びＪ′六粉粒物粒度分布と回収
率、攪拌時間との関係に関する実験結果についＣＡｋ明
する。ｉ２この実験でにプレアソール炭會用い、逍粒紡
合剤を３５％添加した。第１図は攪拌速度と造粒物中の
残存灰分との関係を示している。同図にお・いて曲線ａ
は攪拌速度が２４０ｒｐｍＪ）４合、ｔ）ＦＪ６４０ｒ
ｐｍ、ｃは１１０４０ｒｐの場合を示す。第１図によ扛
ば、残存灰分は撹拌１七度が大きい２才ど小５く、攪拌
時間の大小とはあまり関係が無い事がわかる。第２図は
攪拌速度と得られる造粒物の平均粒径との関係を示して
いる。同図の曲ｍａｌ　　ｂ、ｃにそれぞれ攪拌速度が
２４Ｏｒｐｍ、６４０ｒｐｍ、１１０４０ｒｐの場合を
ボす。こｒＬによりば、攪拌速度が大きいほど、造粒物
の粒径が早い時間で成長している事がわかる。第３図は
攪拌速度一定のもとで、造粒物の平均粒径及び回収率と
、攪拌時間の関係を測定した結果である。同図で曲線ａ
は回収率を、曲線すは平均粒径を示している。この図に
よれば、造粒物の平均粒径が撹拌時間とともに増加して
いくのがわかる。また、粒径が小さいと造粒物の同収率
が急激に低下している。これは造粒物の粒径が小さ過ぎ
、スラリ中の水分との固液分離が十分できないためであ
る。また、造粒物の粒径が大きすぎても回収率が低下し
ている。これは造粒物の粒径が大きくなるに従い、スラ
リ中における造粒物の沈降速度が増加し、造粒プロセス
を構成している機器内に造粒物が沈降して回収率が低下
してくるためと考えられる。この状態が続くと、機器内
にスラリのよどみが生じ、水中造粒プロセスの運（上好
ましくない事態を生ずる。従って水中造粒プロセスにお
いて、得られる造粒物が脱灰の目標値を上まわり、しか
も造粒物の回収率が高いように水中造粒プロセスを運転
するに当っては、本発明の第１の特徴である、脱灰率の
目標値を上着わるに必要な攪拌速度をまず設定し、設定
した攪拌速度に応じて攪拌時間を制御する方法が上動で
ある。第４図は微粉炭スラリの攪拌速度、及び攪拌時間
の制御手段を有する本発明水中造粒装置の一実施例を示
す略図である。この図において、１ａ。

ｌｂ、ｌｃは容置を可変とした撹拌槽、２ａ。

２ｂ、２Ｃは微粉炭スラリを攪拌するための攪拌羽根、
３け得られる造粒物と水分を分離するための分離器、４
に攪拌速度Ｓ：、可変とした攪拌用モータ、５ａ、５ｂ
、５ｃは攪拌槽の実効容置を変えるだめのスラリ水位調
節装置である。これは各種のスラリ流出口の位置を変え
る事により、槽内のスラリ水位を調節する。従って攪拌
槽の容量が変化し、槽内におけるスラリ滞留時間を変え
る事が可能となる。すなわち本発明の第２の％徴である
スラリの攪拌時間の制御が可能になる。第４図の水ミル
６に、造ねプロセスに微粉炭スラリを供給する装置であ
るが、石炭と水とを一緒に多数の小さな一鉄球で粉砕す
るため、粒度分布の万定な微粉炭スラリを供耐するため
には、スラリの供剣量を大きくは変えられない。このた
め上記第２の特徴が有効となりうる。７ａは微粉炭スラ
リ、７ｂは造粒結合剤、８は得られる造粒物、９は造粒
物と分離された分離水、１０は分離水中の炭素分４度を
測定して得られる造粒物の回収率を計測する装置、１１
は分離水中の灰分濃度を測定して、祷られる造粒物の脱
灰率を計測する装置、１２は消費電力計、１３は造粒物
質量計、１４はスラリのフィードバックループ、１５ｉ
Ｊスラリホンブである。以下上記装置における水中造粒
ノ°ロセスの制御方式を曲間する。第４図の水ミル６か
ら供給される微粉炭スラＩＪ　７　ａの性状は、原料と
なる石炭の炭種ごとに、また同一炭種によつでもロット
ごとに変わる。この性状変化に対しても、得られる造粒
物８が目標脱灰率を満足し、かつ商い回収率を実現する
ために次の手１ｉｋｆｆｉで岳粒条件を設定する。

まず、撹拌速度として、ある標準値を設定し、書られる
造粒物８の回収率が１ましい値となるようにスラリ水位
調節器５３〜５Ｃを操作して攪拌槽ｌａ、ｌｂ、ｌｃの
容量を調節し、スラリの滞留時間を操作する事により造
粒プロセスにおける帽拌時間を制御する。次に、造粒物
と分離された分離水９における１・ｋ分ｌｌｌ１ｆを計
測装（至）′１１を用いて測定【１１、造粒物の脱灰率
を計測する。瞬灰率が目神値よりも下まわる場合はｊＰ
拌モータ４の回転数を上げ、伊拌速度を大きくする。そ
の結芽、実験のｌ＃′、ダＬでも述べたように、造粒物
の粒径成長速度が大きくなり、得られる造粒物の粒度分
布が変化し、造粒物の回収率が似下１．．てくる。こｎ
、げ分離水９中の炭素分粛度を計測装置ｐｔ１０を甲い
て計測する事により知る事が出来る。こむに対しては攪
拌槽１ａ、ｌｂ、ｌｃのスラリ水位調節装置５３〜５Ｃ
を内び操作し、肇拌肇１ａ、ｌｂ、ｌｃの容量をしぼる
事によりスラリ滞留時間を徐々に小さくシ、得られる造
粒物８の粒度分布が、回収に適した範囲となるように攪
拌時間を制御する。この手１順により、目標脱灰率を達
成するための最小攪拌速度とその撹拌速度のもとて回ワ
に適した造粒物粒度分布を慴るための攪拌時間を設定す
る。

次のステップでは、上記の最小攪拌速度を下まわらない
範囲で、造粒物トン当りの造粒に要する消費電力を最小
にする攪拌速度と攪拌時間（スラリ滞留時間）の組合せ
を、消費電力計１２及び造粒物重量計１３の計測値をも
とにして紀出す。以上の造粒条件設定値を得るまではス
ラリを造粒プロセスに設けたスラリフィードバックルー
プ１４及びスラリポンプ１５を用いて、スラリを循環さ
せながら調整を行なう。そして、造粒物の脱灰率、粒度
分布が安定した時点で、スラリフィードバックループを
外し、水ミル６から供給される微粉炭スラリ７ａを用い
て連続造粒運転を行なう。

本発明によれば、微粉炭スラリの水中造粒フロセスにお
いて、得られる造粒物が目標脱灰率を達成し、かつ高い
回収率が実現できる粒度分布となる様に造粒条件（攪拌
速度及び攪拌時間）を設定する事かできる。また、設定
した攪拌速度を下まわらない範囲で、攪拌速度とスラリ
滞留時間を、造粒物トン当りの消費電力が最小となるよ
うに最適化する事が可能である。上記効果に、炭種やロ
ットの違いにより多くの炭質性状を持つ石炭を扱う造粒
プラントにおける造粒プロセスの制御において特に有効
である。捷た、スラリ流旨を操作せずに、スラリ攪拌槽
の実効容量を変え、スラリの滞留時間を操作してスラリ
攪拌時間を制御する方法は、安価で且つ藺便であるとい
う利点がある。

本発明の方法によれば、水中造粒プロセスの運転を容す
に立上ける事ができ、脱灰率、粒度分布の安定したフロ
セス運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水中造粒プロセスにおける微粉炭スラリの攪拌
・＊蜜と造粒物の脱灰率の関係を示す図、第２図汀スラ
リ攪拌速度と造粒物の粒径の関係を示す図、第３図１ス
ラリ攪拌時間と造粒物の粒径の及び回収率の関係を万く
す図、第４図は本発明の一実施例を示す水中造粒装置の
構成図である。 １ａ、１ｂＩＩＣ・・・】負粒槽、２ａ、２ｂ、２ｃｍ
・−撹拌羽根、３・・・造粒物分離器、４・・・借拌速
製可変式攪拌モータ、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・フ青粒槽
の水位調節装置、１０・・・造粒物回収率訂側器、７ａ
・・・微粉炭スラリ、７ｂ・・・造粒結合剤、８・・・
造粒物、９・・・分離水、１１・・・分離水中灰分計測
器、１２・・・消費電力計、１３・・・造粒物重量計、
１４・・・スラリフ′！Ａ　１　　図 第　２　　図 ＶＩ３　　　（２） ↑４仁　主１−　日４ｒＳｌｆタト） ４４　　図 了°７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、＃粉炭の水中造粒プロセスにおいて、造粒物と分離
   された水分中の炭素濃度と、灰分濃度（炭素分以外の物
   質の濃度）を計測し、その結果により、微粉炭スラリの
   攪拌速度、反び償拌時間を操作し、得られる造粒物の脱
   灰率、及び粒径を制御することを％徴とする微粉炭の水
   中造粒プロセスの制御方法。 ２、微粉炭の水中造粒プロセスの開側１装置において、
   スラリ攪拌槽の実効容置を可変とする手段と、造粒物の
   回収率を計測する手段と、該計測手段の出力に応じて上
   記攪拌槽の実効容置を制（財）する手段とを備えたこと
   を特徴とする水中造粒プロセス制御装置。