JPS60101192A - 粉体供給装置 - 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】 〔発明の利用分デｒ〕 本発明は、１５３体を高圧系に０（給づる装置に係り、
特に、粉ｆｆり供給装置を正グ「に把握′じきるｔ）体
供給装置に関する。

〔発明のｆ＋ｒ景」 ：（’ｉ　ｌｊＪは化（ｉり？ａ　ｉ’）資源の中で埋
置・２１丘が最大ひあり、石油代替エネルギとして注Ｌ
１されている。

イ１炭は固Ｃ・１ζで１［Ｊ、り扱いが不便な］二、灰
分、硫負。

窒素等を含イｊし７ており、有効利用するためには液化
、ガス化等によりクリーンなエネルギ源に変換し利用す
ることが望まれる。！＋？、在、石炭のクリーン燃料化
の有力な方法とし、て石炭ガス化が注目されている。高
圧で反応を行なうガス化炉ではフ：（圧から高圧に向つ
で粉体を供給するｔｊ術が必要である。

従来、低圧下から高圧下への粉体の併給方法にはロック
ホラバカ式がある。本方式には、様々な型式があるが、
代表的な例を第１図に示す。図のように　Ｉｉ圧ホッパ
３、加圧ホッパ６、加ｌｌ：ホッパＪ２と各部を連結す
る粒子渦流管２１、伸び縮みが可能な管２２．粉体１１
ｉ出フィーダ５，９．＋７、及びホッパ加圧用ガス導入
系の電磁弁１０゜１４及び重量を測定するロードセル８
，１６、レベル検出！’！３７．１３から成り、常圧ホ
ッパ３、加圧ホッパ６、加圧ホッパ１２の順に接続され
ている。粉砕した粒子は、まず、常圧ホッパ；）に入れ
、ホッパ３の下に設置した粉体排出フィーダ５により、
常圧にしである加圧ホッパ６内に充填する。

粒子で充満された加圧ホッパ６は上、下に設置した７１
！磁バルブ２０、粉体排出フ・ｒ−ダ５，９を閉じ、電
磁弁１０から窒素又は不活性ガスを導入して加圧する。

一方、加圧ホッパ１２は通常、石炭粒子３を処理するガ
ス化炉の圧力よりやや高圧下で常時運転し、圧力差によ
りガス化炉に粒子を気流輸送している。加圧ホッパ１２
のレベルが所冗値以下になったら加圧ホッパ６１：の粉
体排出フィー　：５’　！］を１ｊｔｌにし、加圧ホッ
パ１２への輸送を開始する。常時、加圧ホッパ１２内に
はオフ）体をためておく４．加圧ホッパ６が空になった
ら弁１１を開放して常圧ホッパ３から粒子を供給リーる
。常圧ホッパ３が空の時は、お］砕機で粉砕、分級した
粒子を充填する。これがロツクポツバ方式の乾式固体供
給方法である。

この１１Ｍの問題点は、ホッパ間の粒子移送が間欠的で
ありその凧を定量的に把握しに＜＜、特に、ホッパから
ガス化炉への供給量の連続的な計ｉ１１！ｌができない
ことである。粉体供給量の変動はガス化炉内の温度やガ
ス化成績に大きく影響するので定量的に計測、制御する
ことが極めて重要である。

従来、一般的にはホッパに設置しているロードセル１６
による重量変化や粉体排出フィーダ１７の回転数、ある
いは、ホッパ内の石炭レベル等により粉体供給量を把握
している。しかし、下記の理由により、供給量を把握す
ることはむづかしい。

すなわち、ロードセルの場合には、各ホッパや粉体供給
ホッパからガス化炉までは輸送管により接続されており
、その力がロードセルに加わるためホッパ内粒子重量を
精度よく測定できない。また、ホッパの連結部を伸び縮
みが可能な部品にし、ホッパに加わる力をできるだけ軽
減しようとしてもホッパ内圧力の変化により、ロードセ
ルに加わる力が変わり、直接粉体の重量変化を読みとる
のは困難である。さらに、高圧容器のため、ホッパ自体
の重量が大きく、粒子重量変化の測定精度が低しＡ。

一方、粉体排出フィーダ１７の場合には、ホッパ内の粒
子が連結的、かつ、定量的にフィーダ部へ落下すること
が重要である。しかし、実際には第１図に示したホッパ
では、加圧ホッパ１２内の粒子のレベルが抜き出しし１
を中心に低下していき、粒径が小さいとホッパ内壁に付
着し粒子落下用に供給している窒素ガス２３が流れてい
る所だけが落下する。そのうち、ガスが吹き抜けるよう
になり加圧ホッパ１２内に粒子があるのに粉体排出フィ
ーダに供給できなくなり、粉体排出フィーダの回転数を
目安に供給量を経済的に把握することは非常に困難であ
る。

ホッパ内の石炭レベルによる場合には、加圧ホッパ側部
にレベル検出器を設置し１粒子の層高を検知−すること
により供給量を把握する方法は、ホッパ内に粒子を充填
した時は充填状態の表面が上に凸の円錐になり、粒子を
抜き出している状態では凹状になり、形状を工夫しても
粒子層の表面を水平に維持することはできないので正確
な供給量を把握できない欠点がある。

また、レベル変化量も小さいため微視的変動はとらえに
くい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ロックホッパ型式の供給装置の粉体供
給装置を明確にし、連続供給を容易にした粉体供給装置
を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、粉体計凰ホッパを常圧及び加圧ホッパ等と切
離し単独とすることにより、粉体計量ホッパ内粒子の重
景裂直接測定し、供給量を正確に把握できるようにした
ものである。すなわち、粉体ｉｔｉホッパとそれに追随
する装置（ロードセル、粉体排出フィーダ）を加圧ホッ
パ内に設置し、常圧、加圧ホッパ及びガス化炉と切離す
ことにより。

ロードセルでの粉体計量ホッパ内圧力の重量変化の検出
感度を良好にし、供給量の把握を容易にしたものである
。

〔発明の実施例〕

実施例は、微粉炭を高圧のガス化炉に供給する場合に本
発明を適用したものである。

本発明を第２図に従って説明する。

塊状石炭ｌは、粉砕機２により所定の粒径に粉砕・分級
され常圧ホッパ３内に所定充填する。加圧ホッパ６が空
になると、ホッパ３内の石炭粒子４を粉体排出フィーダ
５により、加圧ホッパ６内に供給、充、嘆する。

その後、電磁弁１０を開き加圧用のガスを供給し、加圧
ホッパ１２内の圧力以上に加圧する。

加圧ホッパ１２は、上部に粉体石炭を充填するための溢
流１（Ｘ２９（伸び縮み可能な部品２７！でなく（よい
）圧力調節用バルブ１５をもも、内部には、」二部開放
型の粉体ｉ１．ｔホッパ２７、Ｕ−ドセル１６　、１３
ｊ体４１ト出フィーダ１７、層高を検出するための１ノ
ベル検出器１３をもってい５．ＪＪＩＩ圧ホッパ１２内
粒子落下用ガス２３は本発明では設置しない。また、下
部には、窒素又は不活性ガス等１８により粉体を搬送す
るための粉本供給室２５を設４−Ｊている。粉体針基ホ
ッパ２７は、ロードセルｌ　６のみでささえている。ロ
ードセルｌ　ｆｉはホッパ２７と石炭粒子・１及び粉体
排出フィーダ１７の重ＩＮを合Ｕた値を検出する。この
ことにより、Ｏ−ドレル１６が検出する兎、獣が正確に
なり粉体供給が把握で纏る。

粉体計量ホッパ２７の側部に設置したレベル検出器［３
により、層内粒子の充填状態の検出が可能となる（レベ
ル検出器１３は、層内粒子の充填状態を主に確認する）
。このことを利用して、レベル検出器１３により粒子が
下限の設定レベルに達したら粉粒体補給制御器２４から
の（ｉ号により電磁バルブ２８を開にし、加圧ホッパ６
の粉体排出フィーダ９を作動させ、加圧ホッパ６内の石
炭粒子４を粉体計量ホッパ２７内に供給する。粒子がレ
ベル検出器１３上限レベルに達したら、粉体排出）・ｒ
−ダ９を止め、電磁バルブ２８を閉じ石炭粒子４の供給
を停止する。その後、電磁弁１１を徐々に開き、加圧ホ
ッパ６内のガスを抜き出し圧力を下げる。６内の圧力が
マ：（圧になったら、電磁バルブ２０を開き、１；（′
圧ホッパ３の粉体排出フィーダ５により、常圧ホッパ３
内の石炭粒子４を加圧ホッパ６内に供給する。粉体検出
：！ｔ＞　７と粉粒体補給制御器２６によ望、ホッパ内
粒子が所定レベルまで充満したら粉体排出フィーダ５を
自動的に停止し、電磁バルブ２０を閉じる。その後、電
磁弁１．１を閉じ電磁弁１ｏを開いて窒素又は不活性ガ
ス１８を供給して加圧ホッパ６内を加圧ホッパ１２内の
圧力以上になるまで加圧する。

ガス化炉への石炭の供給は、粉体排出フィーダ１７から
落下した粒子を、窒素又は不活性ガス１８等の導入系を
もつ粉体供給室２５に供給し、強制的にガス化炉に供給
する。窒素又は不活性カス１８は輸送管１９内での粒子
の沈積を防止するだめの補助的役割と供ｆ’１ｔＪｉの
調節用として設置したものである。

輸送管１９内の粒子移送は主に弁１４を経て導入するガ
スにより行なわれる。

加圧ホッパは、スアンレス展の耐圧容器で内径］０００
圃φ、高さ１υｏｕ圃、下部に内径３ＯＯ誼１φデ一パ
角度３０”の７Ｊ炭供給室を設置し、その内部ニ’ＦＩ
　Ｊ４　カスを流づようにし、た。粉体針基ホッパは内
径５００脚φ、高さ９００叫、デーパ角度３０’でその
下部にＩ′ｌ−タリーバルブを股りした。粉体！！ｔＪ
ｉ１．ホッパは、加圧ホッパ内におさめ、臼−ドセルだ
けでささえ１石炭供給時のホッパ重量の減少量を測定し
た。

石炭粒径０．】　閣以下のものを粉体計量ホッパ内に充
填した。加圧ホッパ圧力はホッパ上部に設置した圧力調
節弁１５の開度により、３０Ｉルｇにしガス化炉側より
やや高めにした。粒子搬送用の窒素ガスを４　Ｎ　ｓｎ
′／　ｌ＋　、石炭は２０　ｋｇ／　Ｉｔで供給した。

その結果、ホッパ内での粒子の堆積や石炭供給室内での
閉塞もなく連結的に供給でき、ロードセルによる重量変
化も明確に把握できた。第３図にロードセルが検出した
重量の減少峙性を示す。図中に示した破線は、常圧で粉
体針足ホッパのみをロードセルでささえた時の石灰供給
時の粉体計量ホッパ内粒子の重量減少を示す。黒丸は、
粉体計量ホッパ内に最初１５０ｋｇ充填し、輸送管がら
吐出してくる石炭を一定時間ごとに容器に受け、その五
を最初の充填皿から引いた時の重量である。

この量をプロットしてみると良く一致している。

ガス化実肋時の従来型と本発明とのロードセルの重量変
化を第３図に示す。

従来型では、常圧時のように直線的に減少していない。

実験中粒子がガス化炉に供給されているかどうかの確認
の手段として輸送ラインに差圧Ｂ１を設置している。石
炭０（給時には所定の指示値を示していたことから、石
炭はガス化炉に連結的に入っており、粉体供給ホッパ内
での粒子の堆積やロータリーバルブのＪｒ耗等により、
ｇ（蛤が変化したためではない。＆ホッパの連結部に伸
び縮みが可能な管で接続し°Ｃできるだけホッパに加わ
る力で軽減しているが１石炭供給ホッパとガス化炉が輸
送管で接続していることもあり、全体重量が加味される
ため、重■減少を明確に把握できないことや、ホッパ内
圧力の変化により、ロードセルに加わる力が変般わるた
めと考えられる。これに比べ、本発明では、常圧時での
ロードセルの重量減少とよく一致しており、本発明が有
効であることが確認された。

〔発明の効果〕　（ 本発明によれば、粉体供給量を明確に把握でき、ホッパ
内での堆積もなく連続的に供給できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の粉体供給量はの系統図、第２図は本発明
の粉体供給装置の系統図、第３図はロードセルで測定し
た重量減少線図である。 ２２・・・伸び縮み可能な管、２３・・・溢流管、２４
・・粉粒体補給制御器、２５・・・粉体０（給室、２６
・・・粉粒体補給制御器、２７・・・粉体訓量ホッパ、
２８・・・第２図 ＄　３　目 θ　ｌ　２　３　４ 野　町　（）１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−・つの高圧ホッパと一二、つめ加圧ホッパよりｔ
   、′ｆｔ成される１１ツクホッパ型式の粉体供給装置に
   おいて、 Ｏ１１記加圧ホッパ内に設けた粉体ｆ！ｌ’Ｊｉｔホッ
   パの粉体利゛出部に設置した粉体４Ｊｌ出フイ・−ダと
   、前記粉体ｉｌｌ’　ｌｊｊボツバの側部に設置した前
   記粉体ａ１爪ホッパと４分体の重置の１ｌｌｌｌ定川の
   ロードセルとからなることを！ｉｌｊ徹と電ろ粉体供給
   装置。