JPS6234988A - 微粉炭製造時の石炭粒度制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は微粉炭を製造し、これを応用する石炭焚きのチ
ューブミルシステム、ＣＯＭ　（ＣｏａｌＯｉｌ　Ｍｉ
ｘｔｕｖｅ）製造システムに適用するための石炭粒度の
制御装置に関するものである。

（従来の技術） 第１次オイルシラツク以来、燃料の多用化が叫ばれ、そ
の−環として粉粒状にした石炭と重油を混合し、液体と
して取り扱いができるようにした燃料、すなわちＣＯＭ
　（Ｃｏａｌ　Ｏｉｌ　Ｍｉｘｔ−ｕｖｅ　）の研究が
盛んに行われている。既に、小名浜ではＣＯＭの製造が
、東京電力■横須賀火力発電所では燃料としてＣＯＭが
使用されている。

ところで、ＣＯＭの品質は、製造から貯蔵、輸送、燃焼
に至る全ての工程において品質の安定性、輸送性、燃焼
性、経済性が十分に考慮されて定められるべきものであ
る。

このためのＣＯＭの品質管理上の項目として、■石炭製
度　■微粉粒度分布　■ＣＯＭ中水分中水分湯貯蔵温度
藏帖度　■添加剤口　■品質安定性が挙げられる。

これらの品質項目の中で、微粉粒度の管理については０
０Ｍ製造システムには、チューブミルを適用した石炭焚
きボイラシステムのようにセパレータがないため、００
Ｍ製造量（ミル負荷）と石炭粒度（２０，０Ｍバス）の
関係を利用しつつ実施しているのが現状である。

しかし、この方法によるときは、粒度を向上させるに伴
い製造量が減少するという不具合が生じることになる。

また、上記チューブミルを用いた石炭焚きボイラシステ
ムのようにセパレータにより所定粒度の微粉のみをボイ
ラに供給するようにしても、微粉炭の製造効率が向上す
るというものでなく、この点はＣ０Ｍ製造と同様の問題
点を有するものであった。

これらを、更に詳しく説明すると、第６図は従来のＣ０
Ｍ製造装置の概要を示すもので、同図において１はチュ
ーブミル本体で、その長手方向両端に入口部と出口部を
有し、駆動用モータ７をもって歯車を介して回転駆動さ
れるものである。

チューブミル本体１内には多数のミルポール４（鋼製）
が入っており、その出口端内部には前記ミルポール４が
チューブミル外に飛散しないように目板２が配設されて
いる。この目板２には、通常２０ＩＩｌ／Ｉ１１×２０
１１１／ｒａのメソシュボードが用いられる。

また、チューブミル本体１の入口部には原炭及び重油の
供給部が連設され、この供給部は白部にスクリュ５と中
空のスクリュ軸６を備えて、スクリュ５により原炭が給
送されると同時にスクリュ軸６の中空部を通して２００
℃程度に予熱された重油がチューブミル本体１内に圧送
される。

チューブミル本体１の出口側にはＣＯＭ排出部が設けら
れ、この排出部はＣＯＭ出口と排気口を備え、ＣＯＭ出
口から製造されたＣＯＭが排出され、また排気口からは
ミル内で蒸発する石炭中の水分をベントファンによって
外部へ排気する。

この従来の００Ｍ製造システムによりＣ，ＯＭを製造す
るには、チューブミル本体１を駆動用モータ７によって
一定の回転速度をもって回転駆動し、このとき原炭をフ
ィーダから落下させつつスクリュ５によりチューブミル
本体１０入口へ給送すると同時に２００℃程度に予熱し
た重油をスクリュ軸６の中空部からチューブミル本体１
内へ圧送する。

チューブミル本体１内に入った原炭はミルの回転につれ
て回転しながらミルボール４と衝突しつつ粉砕される。

細かくされた石炭と重油はチューブミル内で混合されな
がら出口へと移動し、目板２を通り抜け、掻き上げ装置
３によって掻き上げられて約９０℃の温良となってＣＯ
Ｍ出口から排出される。このとき、チューブミル内で蒸
発した石炭中に含まれている水分はｉト気口を通って外
部に積極的に排出される。

第７図はチューブミルを使用した石炭焚きボイラシステ
ムの概要を示すもので、これも原炭が回転するチューブ
ミル本体１内でミルボール４と衝突しながら細かくされ
て熱風により出口管９に送られセパレータ１０に達して
、所定の粒度のものだけがボイラに送られ、粗粒度のも
のは戻り炭コンベア１１によってチューブミル本体１０
入ロダクト８へと送り返されるようになっている。従っ
て、前記セパレータ１０及び戻り炭コンベア１１の存在
により、石炭は所定粒度に達するまで上記サイクルを取
り返すことになる。

ところで、上述の両システムは共にチューブミル本体１
の回転を駆動用モータ７に依存しており、一般的にこの
駆動用モータ７は一定の回転数のものが使われているも
のである。従って、チューブミル本体１もその機種によ
り一定の回転数をもって回転されることになる。

このため、特にセパレータにより粗粉と微粉を選別する
ことができない００Ｍ製造システムにあっては、その微
粉粒度の管理が一層困難なものとなっていた。

そこで、一般に行われている微粉粒度の管理には、経験
的に得た第９図に示す如き、Ｃ０Ｍ中の石炭濃度、００
Ｍ製造量及び石炭粒度の３者の相関により管理するのが
普通であった。

なお、同図中縦軸に３本の軸をとっているのは、処理能
力別に３ｔ＃Ｉ［のチューブミルを例として挙げたため
であり、各座標上の数値は異なることを示している。

いま、例えば（７０Ｔ／ＩＩ）の処理能力を有するミル
についてみると、石炭濃度４９．５％のＣＯＭを製造し
ようとしてフルに処理させた場合には、石炭粒度（２０
０Ｍバス量％）は８０％に止まり、もし該粒度を８５％
に上げようとするとＣ０Ｍ製造量は５０↑／Ｈに落とさ
ざるを得ないことになる。

このように、従来の装置にあっては石炭粒度を上げよう
とすると生産量を下げざるを得ないという不具合があっ
たものである。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の特にＣ０Ｍ製造装置によると、石炭
粒度を上げようとすると、ミルの処理能力を下げてＣＯ
Ｍの生産量を落とさざるを得ないという問題点を有する
ものであった。

本発明は、これらの問題点を解決すべくなされたもので
、例えばチューブミル本体、ミルボール等の変更なしに
簡単な操作をもって所定の粒度の石炭粉を所望の生産量
だけ得られるように制御できる微粉炭製造時の石炭粒度
制御装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は駆動装置にて回転するチューブミル
本体を持った微粉炭製造装置において、ミル駆動用モー
タと電源との間にモータ回転数可変装置を設置すること
を構成として、これを上記問題点の解決手段とするもの
である。

（作用） ミル駆動用モータと電源間にモータ回転数の可変装置を
設置し、この可変装置を操作することにより前記ミル駆
動用モータの回転数を所望の回転数に変更する。即ち、
石炭粒度を向上させようとするときは、ミル駆動用モー
タの回転数を一ヒげてチューブミル本体の回転も増加さ
せる。その結果ミルポールの石炭に対する衝撃頻度が増
加し処理量を落とさずに所望粒度の微粉炭が得られるこ
とになる。

なお、システムの都合上、処理量を下げざるを得ないと
きは、チューブミルの回転数を下げて所望粒度の微粉炭
を得ることも可能である。

勿論、これらの処理にあたって、同時に原炭の（重油、
熱風）の供給量、処理炭（ＣＯＭ）の排出量等も制御す
ることは当然である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を具体的に説明するに先立って、
微粉炭機の石炭粉砕原理から説明することにする。

微粉炭を得るための石炭粉砕原理には、第２図乃至第４
図に示す如き３つの場合が考えられる。

即ち、■石炭に外部からの衝撃力を与え粉砕する場合（
第２図）、■石炭の側面に圧力を加え圧潰することによ
り粉砕する場合（第３図）、■石炭同志を摺擦させて、
摩擦により微粉化する場合（第４図）の３通りである。

そこで、チューブミルの石炭粉砕を上記粉砕原理に基づ
いて説明すると、次のようになる。

＋１１　　衝撃による石炭粉砕 ミル内に充填されたミルポール４はチューブミル本体１
０回転に伴い第５図に示すごとくチューブミル本体１の
内壁に沿って引き−Ｌげられる。ミルボール４がある高
さまで引き上げられると、ミルボール４は落下して、落
下の際に石炭に対して衝撃を与え粉砕する。

（２）圧潰による石炭粉砕 ミルポール４間の石炭はミルボール４の重量に押しつぶ
されて粉砕される。

（３）摩擦による石炭粉砕 チューブミル本体１の回転に伴い石炭が互いに接触しそ
の摩擦により粉砕が促進される。

以上の３つの作用中、チューブミル１の粉砕の中心は衝
撃によるものである。

この結果、チューブミルの粉砕性の向上を図るには、上
述の如く衝撃による粉砕力を高めると最も効果のあるこ
とが分る。この衝撃による粉砕力を高めるには、衝撃の
回数を増加させることと衝撃力を増大させることが肝要
である。

そして、衝撃の回数を増加させるためには、チューブミ
ル本体の回転数を増加させるか、或はミルボールの個数
を増加させれば良い。一方面撃力を増加させようとする
には、ミルボール１個当りの重曹を増加させるか、或は
チューブミル本体の径を増加させてミルボールの落下高
さを増大させる。

ただ、ここでミルボールと石炭との接触面積を減らさず
に押し潰しの効果を低減させないためには、ミルボール
は同一径にて重量を増加させなければならないことにな
る。

このように見てくると、チューブミルにおける衝撃によ
る粉砕力の向上には、チューブミル本体についてはその
回転数と径が、ミルボールについては同一径であること
を前提とした場合には、Ｉ　Ｉｌｌ当りのＭＷ及びその
個数が各要因として働くことが分る。

ところで、これらのうち、チューブミル本体の回転数以
外の要因については、変更を要する場合には、チューブ
ミル本体或はミルボールをその都度変更することが必要
で実行するには相当の困難性、繁雑性を伴うものである
。

従って、チューブミルを使用して粉炭粒度を適正に制御
しようとする場合、チューブミル本体の回転数を変更制
御することが実行する上に最良であることが理解できる
。

そこで、本発明はチューブミル本体のミル駆動用モータ
の回転数を変更することによりチューブミル本体の回転
数を制御して粉炭の粒度制御を行うものである。゛ 以下にその具体例である実施例を図面について説明する
。第１図は本発明の実施例である００Ｍ製造の概要を示
し、図中符号１２で示す部分以外は第６図に示した従来
装置と同じである。

従って、従来装置と同一部分については、その説明を省
略し、符号１２の部分について説明すると、１２はミル
駆動用モータ７と電源との間に設置されたモータ回転数
可変装置である。

このモータ回転数可変装置１２としては、例えば市販さ
れているＶ、　Ｖ、Ｖ、　　Ｆ　（ＶａｒｉａｂｌｅＶ
ｏｌｔａｇｅ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
）装置を挙げることができる。

本実施例装置によって所定の混合率と生産量のＣＯＭを
得ようとする場合、実験等によって得られたチューブミ
ル本体１の回転数と石炭粒度との図示せぬ相関表等によ
り最適の回転数となるように、モータ回転数可変装置１
２を操作してミル駆動用モータ７の回転数を変更すれば
良い。

勿論、この制御はＣＯＭの生産量を変更させずに規定の
粒度が得られるようにチューブミル本体の回転数を上限
限昇値まで増加させることが可能となるものであるが、
システム上の都合により生産量を下げる必要が生じた場
合には、ミル駆動用モータ７の回転数を下げ、かつ原炭
及び重油の供給量、ＣＯＭの排出量を調節することによ
って、所期の規定値の微粉粒度をもつ良質のＣＯＭを得
ることも可能である。

なお、本実施例はＣＯＭの製造を例として説明したが、
微粉化効率の面からはチューブミルを使用する石炭焚き
ボイラにあっても、同様の作用効果が期待できるもので
、ＣＯＭの製造に限らずこの種微粉炭製造装置に全て通
用が可能なものである。

また、本実施例は上記した微粉炭粒度を向上させるため
の他の要因と組み合わせて使用することも可能である。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明は、チューブミル本体
を駆動するモータにモータ回転数可変装置を連結させて
、チューブミルを所望の回転数となるように制御するよ
うにしたので、同一規模のチューブミル本体を使用し同
一の処理量でありながら、衝撃力を増加させて規定の微
粉粒度の粉炭を得ることができるものである。

勿論、時により、処理量を下げる必要のある場合にも、
従来同様処理量を下に設定し、チューブミル本体の回転
数を所望の回転数に制御すれば、所期の微粉粒度の粉炭
を得ることｔ）できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を適用したＣ０Ｍ製造装置の概
要側断面図、第２図乃至第４図は夫々石炭粉砕原理の概
要説明図、第５図はチューブミル本体内のミルボールの
挙動を示す断面図、第６図は従来のＣ０Ｍ製造装置の概
要側断面図、第７図は従来のチューブミルを使用した石
炭焚きボイラの概要側断面図、第８図は石炭濃度を一定
としたときの石炭粒度とＣＯＭの製造量の相関図である
。 図の主要部分の説明 １−チューブミル本体 ４−（ミル）ボール ５−スクリュ １２−モータ回転数可変装置 特　許　出　願　人　三菱重工業株式会社手続補正書 昭和６０年９月２　日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特別昭６０−１７４０６１号 ２、発明の名称 微粉炭製造時の石炭粒度制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名　称　
（６２０）　　三菱重工業株式会社４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工
業株式会社内 氏　名　（６１２４）弁理士　坂　間　　暁　外２名５
、復代理人 ７、補正の対象 発明の詳細な説明の欄、特許請求の範囲の欄、＠−！ｐ
訂へ舖８、補正の内容 別紙記載の通り 補正の内容 １、明細書の発明の名称を「石炭と液体との混合物製造
時の石炭粒度制御装置」と補正する。 ２、特許請求の範囲を次のように補正する。 「　駆動装置にて回転するチューブミル本体を持った石
口葎五豆孟冶■製造装置において、ミル駆動用モータと
電源との間にモータ回転数可変装置を設置することを特
徴とする五炭上液生互食泥奔青製造時の石炭粒度制御装
置。」３、明細Ｗ第１頁１２〜１５行「本発明は−−−
−−−−関するものである。」の記載を「本発明はＣＯ
Ｍ（Ｃｏａｌ−Ｏｉｌ−旧×ｔｕｒｅ）製造システム、
ＣＷＭ（Ｏｉｌ−Ｗａｔｅｒ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）製造シ
ステム、或は石炭焚きのチューブミルシステムにおける
石炭粒度の制御装置に関するものである。」と補正する
。 ４、同書第２頁５行「る。」の記載に続いて［この他に
、粉粒状の石炭と水を混合し、同じく液体として取り扱
うことを可能とするＣ　Ｗ　Ｍ　（Ｃｏａ　］−Ｈａ　
ｔｅｒ−旧にｔｕｒｅ）も開発されてきている。」を加
入する。 ５、同書第８頁４行「微粉炭製造装置」の記載を「石炭
と液体との混合物製造装置」と補正する。 ６、同書第８真下から５〜４行及び１行「微粉炭」の記
載を「粉粒状の石炭」と補正する。 ７、同書第９頁２行「の（重油、熱風）」の記載を「（
重油、水、熱風）」と補正する。 ８、同書第１４頁２行「この種微粉炭製造装置」の記載
を［この種粉粒状の石炭製造装置］と補正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動装置にて回転するチューブミル本体を持った微粉炭
   製造装置において、ミル駆動用モータと電源との間にモ
   ータ回転数可変装置を設置することを特徴とする微粉炭
   製造時の石炭粒度制御装置。