JPS6159116A

JPS6159116A - 石炭・水スラリ管内のパ−ジ・洗浄方法および装置

Info

Publication number: JPS6159116A
Application number: JP18008384A
Authority: JP
Inventors: Akira Baba; 彰馬場
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1986-03-26

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】（産業上の利用分野）本装置は石炭・水スラリ管内のパージ・洗浄方法に係り
、特に管内の石炭・水スラリ燃料の固着、堆積（ハード
パンク）を防ぐためのパージ・洗浄方法に関するもので
ある。

（従来の技術）近年、省エネルギー、省資源対策として従来の火力発電
用主燃料であった重油から石炭、ＬＮＧへと転換しつつ
ある。固体燃料である石炭のハンドリング改善のために
、石炭に水および少量の界面活性剤を添加して、石炭・
水スラリ　（Ｃｏａｌａｎｄ　　Ｗａｔｅｒ　　Ｍｉｘ
ｔｕｒｅ、以下ＣＷＭと称す）とする技術の開発が進め
られている。

このＣＷＭは、石炭を液体化することにより取扱〜１　　　　　　い、輸送および貯蔵における不便さを解
消するだけでなく、石炭焚のコストの低減を図ることも
可能であり、下記のような特徴を有する。

＜ａ＞高濃度ニ一般に石炭濃度６５％以上を有し、水分
を極力抑えることにより、ボイラ効率の上昇を図ること
ができる。

（ｂ）低粘度：常温で１，０ＯＯｃＰ以下のため、ポン
プ動力の低減、パイプサイズの縮小が可能である。

（ｃ）安定性：添加剤による擬似凝集状態の形成によっ
て粗粒子の沈降速度を大幅に低減できるため長期間安定
である。

しかしながら、長期間の運転停止回数が多いと、第７図
に示すようにＣＷＭ供給管または輸送管７内に多少なが
ら燃料のハードパンク２３が付着するという現象がみら
れた。したがって、従来、長期運転停止時には管内を水
でパージし、かつ洗浄していた。すなわち、第１１図は
、燃焼設備内のスラリ燃料タンク５からバーナ１までの
パージ（管内燃料の排出）および洗浄方法を示すもので
あるが、タンク５の出口弁３Ｂを閉じ、水供給弁３Ａを
開き、かつ三方ボール弁３で流路を切り替え、燃料を送
る時と同じポンプ２により管内に水を送り込み、パージ
洗浄後の排水は、排水タンク４に受は止めて処理してい
た。また、ＣＷＭの輸送ラインについても全く同様で、
第１０図に示すように、現地ＣＷＭ供給元タンク６から
燃焼設備内タンク５までのパイプライン中のパージおよ
び洗浄には水を使用し、排水はすべて排水タンク４に廃
棄していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、管内に閉じ込められているＣＷＭ燃料量は膨大
であり、このような水のみによる方法をとれば管内パー
ジ、洗浄時に廃棄される量は管内燃料の７０〜８０％に
達するものと思われる。その理由の１つとして、第９図
に示すように、管内ＣＷＭを水でパージする際、ＣＷＭ
と水の境界におけるＣＷＭｉＪ度は、水で希釈されるた
め、配管の主軸（流れ）方向に対してゆるやかな傾きを
持ち、この傾きはポンプ２から次の三方ボール弁３に到
るまで、十分なＣＷＭと水の乱流拡散が行われるのでさ
らにゆるやかなものになる。ＣＷＭはこのように管内に
濃度特性を持ち、配管は常に垂直方向になるとは限らな
いため、第８図に示すように、ＣＷＭ９をパージする水
１０が偏った流線を示し、富にプラグフローになること
は期待できず、特に第１０図に示したような長距離に及
ぶパイプライン中では不可能である。このため、管内に
閉じ込められたＣＷＭ燃料をパージ時に回収することは
困難である。また従来方法では管内にハードパックされ
たＣＷＭを水のみで洗浄することは不可能であった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、Ｃ
ＷＭ等のスラリ燃料の供給管もしくは輸送管中に貯留さ
れているスラリの回収を容易にし、また管中のハードパ
ンクを容易に除去することができるＣＷＭスラリのパー
ジ・洗浄方法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に、本発明は、パージ洗浄を行
う配管内に多孔質ボールを挿入し、管内流れをプラグフ
ローにして、ＣＷＭをパージ洗浄するものである。

すなわち、本発明は、石炭・水スラリ　（ＣＷＭ）また
は同様な液体化石燃料の貯蔵タンクから燃焼用バーナま
での供給管内およびＣＷＭ燃料の現地または輸入受入れ
基地から燃焼設備内貯蔵タンクまでの輸送管内に貯るＣ
ＷＭｆｉ料のパージ・洗浄用に多孔質ボールを使用し、
管内に貯っている燃料を該ボールとともに回収し、かつ
管内の洗浄とともにハードバッキングを除去するように
したものである。

本発明に用いる多孔質ボールは、ＣＷＭ供給管内径のほ
ぼ１．０〜３．０倍の直径を有し、管内に挿入可能な程
度柔軟性を持った球状のものが好ましい。これらのボー
ルとしては、第１図に示すように多孔質で、かつ弾力性
がある材質（スポンジラバーなど）からできているＡタ
イプと、第２図に示すように、Ａタイプと同一のボール
１１の周囲をゴム１２でカバーしたＢタイプのものが代
表例としてあげられる。

これらのボールは管内のＣＷＭを作動流体で押し出す際
、流体間にボールを入れればよく、したがって管内パー
ジ（管内スラリの排出）の場合には多孔質ボールを２個
、管内洗浄時には２個以上挿入すればよい。

タイプ八とタイプＢのボールは、一般にパージ用にはタ
イプＢのボールを、ハードバンクの除去など洗浄用には
タイプＡのボールを使用することが好ましい、タイプＢ
のボール１１Ｂ（以下、ボールＢと称する）は表面が平
滑のためにパージ用に通し、またタイプＡのボール１１
Ａ（以下、ボールＡと称する）は多孔質が露出した粗面
を有するので摩擦洗浄用として好適である。管内パージ
時においてはボールＢを先行させ、その後にボールＡを
挿入した場合のボールの管内挿入状態および送り方向を
第３図に示す０図中、７は配管、９はＣＷＭスラリ、１
ｏは作動流体（水）、１３は識別流体（気体など）であ
る０本方法によれば、ＣＷＭの排出流れは完全にプラグ
フローになり、管内に貯った燃料ＣＷＭはボールＡ、Ｂ
とともに排出され、ＣＷＭはボールから容易に分離する
ことができるので、ＣＷＭはほぼ１００％回収可能にな
る。またボールＢは、周囲がゴム質であるためスムーズ
にＣＷＭの押し出しが可能であり、後方のボールＡによ
って管壁のハードパンク現象を除くことができる。さら
にボールＡとＢとの間に識別できる流体（気体など）１
３を入れることによりパージ完了時を知ることができる
。すなわち、気体を用いた場合、ＣＷＭと水はともに非
圧縮性流体であるのに対し、気体は圧縮性であるため、
先行するボールが管外に放出された時、急速に圧力が低
下して、大気圧と平衡になり、ＣＷＭ燃料のパージ終了
を知ることができる。

（実施例）第４図は、本発明の一実施例を示すＣＷＭのパージ・洗
浄方法の説明図である。この実施例では現地ＣＷＭ供給
元タンク６がら燃焼設備内のスラリタンク５までのパイ
プライン中の燃料のパージ・洗浄が行われる。最初図中
の矢印１４の個所でボールを第３図に示したように管内
へ挿入する。

次いでポンプ入口の三方ボール弁３をＣＷＭがら水ニ切
替工、ポンプを起動する。その後、パイプ出口部管内圧
力を常時監視する。すなわち第５図に示すように時間軸
ｔに対する圧力Ｐの急激な低下が見られた時点を圧カド
ランスデューサ１５で検出し、管出口部の三方ボール弁
３を排水タンク４の側へ切り換えることにより、パージ
は終了する。さらに水を流すことによって管内は洗浄さ
れる０次に、洗浄後、ＣＷＭを流通させる場合は、上記
のパージの際と全く逆の操作を行えばよい。

すなわち、今度はボールＡを先行させ、ボールＢを後か
ら供給してＣＷＭで押し出すようにする。

ボール間に気体を入れ、圧力を監視する方法は前記と同
じである。

第６図は、管内洗浄を強力に行うための本発明の管内洗
浄方法の他の実施例を示すもので、ここでは洗浄排水を
回収する方式がとられる。第４図の装置と異なる点は、
ＣＷＭタンク６からバーナ１までのＣＷＭ燃料供給管内
のパージ系統にプランジャポンプ２２を有するバイパス
系統と、このハイハス系統に洗浄用ボールを供給するた
めのスクリーン２１を有するボール供給タンク２ｏ、水
タンク１９およびこれらを前記バイパス系統に連結する
三方ボール弁３と、ボール供給タンク２゜の排水からボ
ールを分離した後排出する遠心分離機２４と、ＣＷＭ回
収タンク１８およびボールを含む洗浄排水をボール供給
タンク２０へ戻す配管系を設けたことである。管内のパ
ージは、第４図のシステムと同じに完全に行われる。該
パージ終了後のボール供給タンク２０内に最初水とボー
ルＡを入れておき、次にプランジャポンプ２２により２
個以上のボールとを順次水とともに管内に送り込む、洗
浄終了後のボールはボール供給タンク２０に戻って（る
が、ここでスクリーン２１によって排水とボールに分離
される。洗浄が終了し、タンク２０中のボールが空にな
ると、バルブ２５を開き、遠心分離機２４によって排水
の濃縮を行い、初期ＣＷＭ濃度になった時点でＣＷＭは
回収、　　　　　ｙ７ｙ１°′″′椋机上記実施例によれば、管内のＣＷＭスラリのパージを完
全に行うとともに、引続き管内を洗浄し、第７図に示す
ような管７内のハードバック２３を十分に除去すること
ができる。

（発明の効果）本発明によれば、管内の燃料パージ時に管内に残留して
いるＣＷＭ燃料中の７０〜８０％を廃棄していたものを
ほぼ１００％回収することができる。これは、単に多量
の管内燃料の有効利用にとどまらず、廃液の処理上から
も大きなメリットとなる。さらに本発明によれば、管内
の洗浄も同時に自動的に行うことができるため、ＣＷＭ
のハンドリングのよさと相まってシステム全体の自動化
に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明方法に用いるボールの説
明図、第３図は、本発明による管内パージ方法を説明す
る断面図、第４図は、本発明の一実施例を示すパージ・
洗浄方法全体の系統図、第５図は、本発明方法における
管内圧力の変化状態を示す図、第６図は、本発明の他の
実施例を示すボール循環によるパージ・洗浄方法の系統
図、第７図は、管内のハードバックの付着状況を示す断
面図、第８図は、従来の管内ＣＷＭの流動状態を示す図
、第９図は管内ＣＷＭｆＩｉ度分布を示す説明図、第１
０図は、ＣＷＭ供給元タンクから燃焼設備内スラリタン
クまでの従来のパイプライン内パージ・洗浄方法を示す
系統図、第１１図は、従来法によるスラリタンクからバ
ーナまでの配管内パージ・洗浄方法を示す系統図である
。１・・・バーナ、２・・・スラリポンプ、３・・・三方
ボール弁、５・・・スラリタンク、６・・・ＣＷＭ供給
元タンク、７・・・スラリ供給管、９・・・ＣＷＭ、１
０・・・作動流体（水）、ＩＩＡ、１１Ｂ・・・スポン
ジボール、１２・・・ゴム、１３・・・気体、１４・・
・ボール挿入個所、１５・・・圧カドランスデューサ、
１日・・・ＣＷＭ回収タンク、１９・・・水タンク、１
０・・・ボール供給タンク、２１・・・スクリーン、２
２・・・プランジャポンプ、２４・・・遠心分Ｎ１１１
機。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図　　第２図第４図第６図第８図 ″菅剛乏帽浦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管内径以上の直径を有し、かつ管内に挿入可能な
程度の柔軟性を持った球状多孔質ボールを間隔をおいて
管内に挿入し、作動流体により圧送することを特徴とす
る石炭・水スラリ管内のパージ・洗浄方法および装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記または管内
径のほぼ１．０〜３．０倍の直径を有し、かつ該ボール
を管内パージ時には２個、管内洗浄時には２個以上用い
ることを特徴とする石炭・水スラリ管内のパージ・洗浄
方法
（３）特許請求の範囲第１項においてボールの作動流体
として、管内パージ時に気体と液体を使用し、管内の洗
浄時には液体のみを使用することを特徴とする石炭・水
スラリ管内のパージ・洗浄方法
（４）石炭・水スラリをタンクからバーナへ輸送、供給
する主管路と、該主管路のタンク側に設けられたポンプ
手段と、該ポンプ手段を三方弁によりバイパスするよう
に設けられたプランジャポンプを有する管路と、前記主
管路にボールおよび作動流体を供給するために設けられ
たボール供給タンク、作動流体タンクおよび三方弁と、
前記主管路のバーナ側に設けられた三方弁並びに該三方
弁に連結して設けられた石炭・水スラリ回収タンクおよ
び前記ボール供給タンクへのボール循環用配管と、前記
主管路のバーナ側に設けられた圧力検出手段と、該圧力
検出手段によって圧力低下、すなわちパージ終了を検知
し、これにより前記三方弁を切替えて前記バイパス管路
にボールおよび作動流体を供給し、主管路とボール供給
タンクとの間にボール供給回路を形成するパージ・洗浄
切替え手段を備えたことを特徴とする石炭・水スラリ管
内のパージ・洗浄装置。
（５）特許請求の範囲第４項において、ボール供給タン
クにボール回収用のスクリーンを設け、かつボール回収
後の排液から遠心分離手段により石炭・水スラリを回収
する系統を設けたことを特徴とする石炭・水スラリ管内
のパージ・洗浄装置。