ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法
【課題】石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることが可能なユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を提供する。
【解決手段】微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用する。
【解決手段】微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧流動床ボイラの燃料である石炭・水ペーストを製造する方法に関し、特にユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧流動床ボイラを用いた発電システムでは、石炭を燃焼させた燃焼熱により蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動するとともに、燃焼ガスでガスタービンを駆動させ発電する複合発電システムを採用する。加圧流動床ボイラは、流動媒体をボイラ内で流動化させ、供給される石炭を流動化させながら燃焼させるため、燃焼温度が約８７０℃と低い。その結果、窒素酸化物の発生が抑制され、さらに流動媒体に石灰石を使用することで、炉内脱硫も同時に行われるなどの長所を有している。
【０００３】
加圧流動床ボイラの燃料は、石炭、石灰石、水の混合物からなる石炭・水ペースト（ＣＷＰ：Ｃｏａｌ Ｗａｔｅｒ Ｐａｓｔｅ、以下ＣＷＰと記す場合もある）が用いられる。ＣＷＰは、微粉炭と水との混合物からなる微粉炭スラリーと、粒子径２ｍｍ以下の大きさの粗粉炭と、石灰石と、粘度調整用の水とを混練機で混練し製造される。ＣＷＰの性状は炭種により異なるが、標準的なＣＷＰの粘度は４〜１０Ｐａ・ｓ、水分量は約２３〜２５重量％である。微粉炭スラリーの石炭濃度は５０〜６０重量％程度であり、粒径２ｍｍ以下の大きさの粗粉炭に水を加えながら微粉砕機で粉砕することで製造される。ＣＷＰは、粘度が低いと石炭と水とが分離しやすくなり、逆に粘度が高すぎると配管内で閉塞しやすくなるので、混練機出口のＣＷＰの粘度及び粗粉炭の水分量をオンラインで測定し、これら測定値を用いて混練機への注水量を調整し、ＣＷＰの粘度が設定の範囲内になるように制御されている。製造されたＣＷＰは、ＣＷＰポンプを通じて火炉へ供給される。
【０００４】
加圧流動床ボイラを安定的に運転するためには、ＣＷＰの粘度が一定し、変動が少ないことが好ましい。所定の粘度に制御されたＣＷＰを安定的に製造する方法は、これまでに多く提案されており、本件出願人も、所定の粘度を有するＣＷＰを安定的に製造する方法及び装置、これに関連する技術を開発し、特許出願を行っている（例えば特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７５４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４９６２３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＷＰの製造は、ユニット（発電設備）起動時からユニット停止までの間、連続して行われる。ユニット起動時には、微粉砕機、混練機、配管は洗浄状態にあり、さらに微粉砕機、混練機など個々の機器は、空の状態から起動されるため、定常状態時とは製造条件が異なる。また非定常状態であるため定常状態時のＣＷＰ製造方法に比較してＣＷＰの粘度調整が難しい。しかし、これまでは、ユニット起動回数が３〜４回／年と少ないこともあり、ユニット起動時と定常状態時とで区別することなく、同じ製造方法でＣＷＰが製造されていた。このためユニット起動時、製造されたＣＷＰの粘度が管理値を満足せず、ＣＷＰの作り直しが生じることもあった。ＣＷＰの製造方法において、ユニット起動時と定常状態時とで異なった取扱いが必要なこと、またユニット起動時の製造方法については、これまで先行技術文献において何ら言及されていない。
【０００７】
本発明の目的は、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることが可能なユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用することを特徴とするユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法である。
【０００９】
本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は、第１に微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時に比較して高くすることに特徴がある。ユニット起動時は、ユニット定常時と異なり、混練機内に洗浄水が残留しているので、微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時と同一とすると、粘度調整用の注水を停止したとしても石炭・水ペーストの粘度が管理値を下回ることがある。石炭・水ペーストに含まれる水の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれるため、微粉炭スラリーの粘度が石炭・水ペーストの粘度に与える影響は大きく、本発明では、混練機内に残留する洗浄水を考慮し、微粉炭スラリーの粘度を高くしている。第２に、粘度調整用の注水を予め定める注水カーブに従って行う点に特徴がある。ユニット起動時は、ユニット定常時と異なり、混練機内に洗浄水が残留し、石炭・水ペーストの粘度が直ちに安定しないので、ユニット定常時のように、混練機出口の石炭・水ペーストの粘度を測定し、粘度調整用の水を注水する方法では、石炭・水ペーストの粘度調整をうまく行うことができない。予め実験を通じて石炭・水ペーストの粘度と注水要領との関係を取得し、これを基に注水カーブを作成しておくことで、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度に制御することができる。
【００１０】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記微粉炭スラリーの粘度が、１５０〜２００ｍＰａ・ｓであり、ユニット定常時の微粉炭スラリーの粘度と比較して、５０〜８０ｍＰａ・ｓ高いことを特徴とする。
【００１１】
微粉炭スラリーの粘度は、１５０〜２００ｍＰａ・ｓが好ましい。微粉炭スラリーの粘度がこの範囲内であれば、粘度調整用の注水の制御が容易となり、結果、石炭・水ペーストの粘度を早期に安定させることができる。微粉炭スラリーの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ未満であると、微粉炭スラリーから持ち込まれる水分量が多くなり過ぎ、石炭・水ペーストの粘度調整が難しくなる。一方、微粉炭スラリーの粘度が高くなるに従い、微粉炭スラリーを製造する微粉砕機の動力が高くなるので、不必要に微粉炭スラリーの粘度を高くするのは不経済である。
【００１２】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水カーブは、注水初期、注水中期、注水後期の３段階に大別され、注水初期は、前記混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水後期は、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとし、注水中期は、注水量Ａから注水量Ｂに向かって漸次、注水量を増加させることを特徴とする。
【００１３】
粘度調整用の注水は、注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水中期の段階では、注水量を漸次増加させ、注水後期の段階では、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとすることで、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水カーブに従ってされる注水量のうち、注水量Ａは前記粗粉炭の含水量によらず一定であり、注水量Ｂは、前記粗粉炭の含水量が多いほど少ないことを特徴とする。
【００１５】
注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水の影響が大きいため、粗粉炭の含水量の影響を受け難い。一方、注水中期から後期の段階では、混練機に残留していた洗浄水の影響が小さくなるので、粗粉炭の含水量に対応した注水量とする。これにより石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることができる。
【００１６】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水量Ａは、前記注水量Ｂの１／５〜１／３であることを特徴とする。
【００１７】
注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水が粘度調整用の水として機能するので、注水初期の注水量Ａは、注水後期の注水量Ｂの１／５〜１／３とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を使用することで、ユニット起動時に石炭・水ペーストの粘度を早期に管理値内とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を適用する石炭・水ペースト製造装置１の概略的構成を示す図である。
【図２】図１の混練機３への注水量の制御系統図である。
【図３】本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法で使用するユニット起動時の混練機３への注水量を示す注水カーブである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を適用する石炭・水ペースト製造装置１の概略的構成を示す図である。石炭・水ペースト製造装置１は、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法のみを実施するための装置ではなく、ユニット起動時からユニット停止迄の間、石炭・水ペーストを製造する装置である。ユニット定常状態時の石炭・水ペーストの製造方法を用いて、石炭・水ペースト製造装置１の構成を説明した後、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を説明する。
【００２１】
石炭・水ペースト製造装置１は、微粉炭スラリー、原炭を粉砕機で所定の粒径に粉砕した粗粉炭、所定の粒径の石灰石及び水からなる石炭・水ペースト（ＣＷＰ）を製造する装置であり、微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び水を混練する混練機３、混練機３で混練したＣＷＰの粘度を測定する粘度計５、微粉炭スラリーを製造する微粉炭スラリー製造装置７、粗粉炭を混練機３に供給する給炭機９、混練機３に粘度調整用の水を供給する混練機注水装置１１、微粉砕機３７及び混練機３への注水量を制御する制御装置１３を含む。
【００２２】
混練機３は、横型の混練機であり、微粉炭スラリー製造装置７で製造された微粉炭スラリー、給炭機９から供給される粗粉炭及び石灰石、さらに必要に応じて供給される粘度調整用の水を連続的に受入れ、これらを混練しＣＷＰを製造する。ＣＷＰは、粘度が４〜１０Ｐａ・ｓの範囲内で設定された粘度値に制御される。このときのＣＷＰの水分量は約２３〜２５重量％、石炭濃度は約６８〜７０重量％である。製造されたＣＷＰは、分配コンベヤ１５を通じてＣＷＰタンク１７に送られた後、ＣＷＰポンプ（図示省略）を介して火炉（図示省略）に供給される。
【００２３】
混練機３の出口には粘度計５が装着され、粘度計５は混練機３から排出されるＣＷＰの粘度をオンラインで測定する。測定した粘度測定値は、制御装置１３に送られ、混練機３の注水量の調整に使用される。粘度計５は、混練機出口に設けられ、ＣＷＰ導入用案内板（図示省略）、粘度計測容器（図示省略）、回転ロータ（図示省略）、トルク計（図示省略）、ＣＷＰ排出ゲート及び洗浄ノズル（図示省略）を備える。混練機出口から排出されるＣＷＰの一部を、ＣＷＰ導入用案内板を介して粘度計測容器に導き、ピン型ロータを回転させ、このときの攪拌トルクをトルク計で計測する。攪拌トルクとＣＷＰ粘度との間には相関関係があるので、予め攪拌トルクとＣＷＰ粘度との関係を取得しておくことで簡単にＣＷＰ粘度を求めることができる。粘度測定が終了すると、ＣＷＰ排出ゲートが開きＣＷＰが排出され、粘度計測容器等に水が噴射され洗浄が行われる。これら操作は制御装置１３を介して所定の間隔で自動的に行われる。
【００２４】
粗粉炭は、原炭が粉砕機で粉砕された平均粒径２ｍｍ以下の石炭であり、粗粉炭中継ホッパ１９に貯蔵された粗粉炭は、給炭機９を介して混練機３に供給される。このとき石灰石も石灰石バンカ２１から給炭機９に送られ、粗粉炭と一緒に混練機３に供給される。ＣＷＰに含まれる石炭の約７５重量％は、粗粉炭として供給される。原炭は通常１０重量％程度の水分を含有しているが、含水率は石炭置場の環境、天候などにより異なる。このため給炭機９には非接触式の水分計２３が装着され、これにより粗粉炭の水分量がオンラインで測定される。粗粉炭の水分量は、制御装置１３に送られＣＷＰの粘度調整に使用される。
【００２５】
微粉炭スラリー製造装置７は、湿式ミルである微粉砕機３７を備え、微粉砕機３７には、粗粉炭中継ホッパ３８に貯蔵された粗粉炭が微粉砕機用の給炭機３９を介して、また微粉砕機注水装置４１から粘度調整用の水が供給される。微粉砕機３７へ供給する粗粉炭は、混練機３に供給する粗粉炭と同じである。微粉砕機用の給炭機３９にも混練機用の給炭機９と同様に、オンラインで水分を計測可能な非接触式の水分計４３が装着されている。粗粉炭の水分量測定値は、制御装置１３に送られ微粉炭スラリーの粘度調整に使用される。微粉砕機注水装置４１は、注水ポンプ４５の吐出側に設けられた注水管の途中に注水流量調整弁４７を備え、制御装置１３が注水流量調整弁４７の弁開度を調整して微粉砕機３７への注水量を調整する。微粉砕機３７の出口部にも、混練機３と同様、オンラインで粘度を測定可能な粘度計を装着し、粘度調整に利用してもよく、粘度計に代え、微粉砕機３７の所要動力を測定しこれを粘度調整に利用してもよい。
【００２６】
微粉炭スラリーは、微粉炭スラリー製造装置７で製造された後、中継タンク２５、スラリー移送ポンプ２７、スラリーサービスタンク２９、スラリー供給ポンプ３１を通じて所定量の微粉炭スラリーが混練機３に供給される。供給される微粉炭スラリーは、粘度が１００〜１２０ｍＰａ・ｓである。微粉炭スラリーの水分量は、約４８〜５０重量％であり、ＣＷＰに含まれる水分の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれる水分である。
【００２７】
混練機３への注水は、混練機注水装置１１が行う。混練機注水装置１１は、粘度調整用の水を供給する装置であり、注水ポンプ３３の吐出側に設けられた注水管の途中に注水流量調整弁３５を備え、制御装置１３が注水流量調整弁３５の弁開度を調整して混練機３への注水量を調整する。
【００２８】
制御装置１３は、混練機出口のＣＷＰ粘度が設定値となるように、混練機出口のＣＷＰ粘度測定値、粗粉炭の水分量測定値を用いて混練機３への注水量を調整する。また、微粉砕機出口の微粉炭スラリー粘度が設定値となるように、微粉砕機３７への注水量を調整する。
【００２９】
図２は、混練機３への注水量の制御系統図である。この制御系統図を用いて、ユニット定常状態時の混練機３への注水量の制御要領を説明する。混練機出口のＣＷＰ粘度設定値５１と、粘度計５で測定した混練機出口のＣＷＰ粘度測定値５２との偏差値５３を減算器５４で求める。加算器５６でＣＷＰ粘度の偏差値５３と水分計２３で測定した粗粉炭の水分値５５とを加算し、注水すべき注水流量５７を算出する。算出した注水流量５７と実際の注水流量５８との偏差値５９を減算器６０で算出し、これに基づき制御装置１３は、注水流量調整弁３５を制御する。
【００３０】
以上、ユニット定常状態時の石炭・水ペーストの製造方法を用いて石炭・水ペースト製造装置１の概要を説明したが、ユニット起動時とユニット定常時とでは、石炭・水ペースト製造装置１の状況が異なるので、ユニット起動時にユニット定常時と同様のＣＷＰ製造方法を用いてもＣＷＰを迅速かつ適正に製造することはできない。
【００３１】
ユニットが停止された際には、混練機３、微粉砕機３７などが水で洗浄されるので、ユニット起動時には、混練機３の底部には排出しきれなかった洗浄水が残留する。この洗浄水もＣＷＰの製造に使用されるため、ユニット起動時にユニット定常時と同様のＣＷＰ製造方法を用いるとＣＷＰの粘度が管理値を下回り易くなる。極端な場合は、混練機３への注水を停止してもＣＷＰの粘度が管理値を下回ってしまう。また、ユニット起動時には、混練機３は空であるから、ＣＷＰの製造を開始しても混練機３の滞留量が定常に達するまではＣＷＰは排出されず、ＣＷＰの粘度を測定することはできない。上記のように、ユニット起動時とユニット定常時とでは、石炭・水ペースト製造装置１の状況が異なるので、本実施形態ではユニット起動時のＣＷＰの製造を以下の要領で行う。
【００３２】
第１に微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時に比較して高くする。具体的には、微粉炭スラリーの粘度を１５０〜２００ｍＰａ・ｓとする。より好ましい微粉炭スラリーの粘度は、１７０〜１８０ｍＰａ・ｓである。微粉炭スラリーの粘度は、微粉炭スラリーの水分量を低下させることで高くする。微粉炭スラリーの粘度が１５０〜２００ｍＰａ・ｓであれば、混練機３への粘度調整用の注水制御が容易となり、結果、ＣＷＰの粘度を早期に安定させることができる。微粉炭スラリーの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ未満であると、水分量が多くなり過ぎ、ＣＷＰの粘度調整が難しくなる。一方、微粉炭スラリーの粘度が高くなるに従い、微粉砕機３７の動力が高くなるので、微粉炭スラリーの粘度を２００ｍＰａ・ｓを超える粘度とするのは不経済である。
【００３３】
ＣＷＰに含まれる水の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれるため、微粉炭スラリーの粘度がＣＷＰの粘度に与える影響は大きい。また微粉炭スラリーの水分量の変動と粗粉炭の水分量の変動とを比較すると、微粉炭スラリーの水分量の変動の方が混練機３への注水量調整に大きな影響を及ぼす。よって微粉炭スラリーの水分量を少なくしておくことで、混練機３に洗浄水が残留していても粘度調整用の水を注水することが可能となり、混練機出口において、適正な粘度に管理されたＣＷＰを得ることができる。
【００３４】
第２に、粘度調整用の注水をユニット定常時のようにＣＷＰ粘度に基づいて行うのではなく、予め定める注水カーブに従って行う。注水カーブを図３に示した。図３に示す注水カーブは、実設備を用いて取得したものである。但し、石炭・水ペースト製造装置１の規模が異なれば、図３に示す注水カーブに示す数値が、異なることは当然であり、本発明は、図３に示す注水カーブに示す数値に限定されるものではない。
【００３５】
図３に示すように注水カーブは、注水初期（０〜２分）、注水中期（２〜４分）、注水後期（４〜６分）の３段階に大別することができる。また注水カーブは、粗粉炭の水分量により異なり、注水中期、注水後期では、粗粉炭の水分量が多いほど、注水量が少なくなっている。
【００３６】
注水初期は、混練機３に残留する洗浄水の影響が大きいので、粗粉炭の水分量によらず同じ量の注水量（注水量Ａ）とし、０〜２分の間一定の注水を行う。このときの注水量は注水後期の注水量（注水量Ｂ）の１／５〜１／３程度である。注水中期は、注水後期の注水量に向けて漸次注水量を増加させる。注水後期は、混練機３に残留する洗浄水の影響が小さくなるので粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用してＣＷＰを製造する際の最適注水量とすることができる。最適注水量は、管理値内に制御されたＣＷＰを製造するに適した注水量であり、その量は、粗粉炭の水分量により異なる。注水後期の注水量は、粗粉炭の水分量が多い場合は少なく、粗粉炭の水分量が少ない場合は、逆に多くする。本実施形態に示す注水カーブでは、注水後期の注水量は、水分量１０重量％の粗粉炭を基準とすると、水分量５重量％の粗粉炭の場合の注水量は、約１２５％、水分量１５重量％の粗粉炭の場合の注水量は、約７５％である。粗粉炭の水分量が多いほど、注水後期の注水量が少なくなるため、注水中期の注水カーブも粗粉炭の水分量が多いほど緩やかである。粗粉炭の水分量が１５重量％の場合、図３に示す注水中期の注水カーブにおいて、２〜３分の間が０〜２分と同一の水分量であり、３〜４分で注水量が直線的に増加しているが、２〜４分の間を直線的に増加させてもよい。また図３に示す注水後期の注水カーブにおいて、４〜５分の間で注水量が僅かに増加しているが、この間の注水量を５〜６分の注水量と同一としてもよい。
【００３７】
図３に示す注水カーブは、実設備を用い、注水カーブを種々変更した実験から得られた注水カーブであり、この注水カーブを使用することで、ユニット起動時に早期にＣＷＰの粘度を管理値内とすることができる。ユニット起動時からユニット定常時に移行する際は、微粉炭スラリーの粘度及び注水量を徐々に減少させる。
【００３８】
ユニット起動時、制御装置１３を使用して注水量を制御する場合には、以下の要領で行うことができる。図２の混練機３への注水量の制御系統図において、アナログスイッチ６１及び関数発生器６２を設け、図示を省略したユニット起動装置からユニット起動信号を受けると、アナログスイッチ６１に起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３を送る。アナログスイッチ６１は、起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３を受信すると、関数発生器６２から前記注水カーブをプログラミングした粘度制御プログラムを読み出す。このプログラムに基づく注水流量６４と実際の注水流量５８との偏差値５９を減算器６０で算出し、これに基づき制御装置１３は、注水流量調整弁３５を制御する。なお、起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３が入力されていないときは、アナログスイッチ６１は、注水流量６４の代わりに注水流量５７を減算器６０に送るように制御する。このように制御装置１３を構成することで、ユニット起動時からユニット定常時への切換を簡単に行うことができる。
【００３９】
上記実施形態に示すように、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は、石炭・水ペースト製造装置１の状況がユニット定常時とは異なることを勘案し、ユニット定常時とは異なる製造方法を採用する。このとき石炭・水ペースト製造装置１の状況に適応するようにユニット定常時に比較して粘度の高い微粉炭スラリーを製造し、混練機３に注水する粘度調整用の水量を予め定める注水カーブに従って行うので、石炭・水ペーストの粘度を早期に管理値内とすることができる。なお、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は上記実施形態に限定されるものでなく、要旨を変更しない範囲で変更することができる。制御装置１３の混練機３への注水量制御要領も、上記実施形態に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００４０】
１ 石炭・水ペースト製造装置
３ 混練機
５ 粘度計
７ 微粉炭スラリー製造装置
９ 給炭機
１１ 混練機注水装置
１３ 制御装置
２３ 水分計
３５ 注水流量調整弁
３７ 微粉砕機
３９ 給炭機
４１ 微粉砕機注水装置
４３ 水分計
４７ 注水流量調整弁
５１ 混練機出口のＣＷＰ粘度設定値
５２ 混練機出口のＣＷＰ粘度測定値
５３ 偏差値
５４ 減算器
５５ 粗粉炭の水分値
５６ 加算器
５７ 注水すべき注水流量
５８ 実際の注水流量
５９ 偏差値
６０ 減算器
６１ アナログスイッチ
６２ 関数発生器
６３ 起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号
６４ プログラムに基づく注水流量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧流動床ボイラの燃料である石炭・水ペーストを製造する方法に関し、特にユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧流動床ボイラを用いた発電システムでは、石炭を燃焼させた燃焼熱により蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動するとともに、燃焼ガスでガスタービンを駆動させ発電する複合発電システムを採用する。加圧流動床ボイラは、流動媒体をボイラ内で流動化させ、供給される石炭を流動化させながら燃焼させるため、燃焼温度が約８７０℃と低い。その結果、窒素酸化物の発生が抑制され、さらに流動媒体に石灰石を使用することで、炉内脱硫も同時に行われるなどの長所を有している。
【０００３】
加圧流動床ボイラの燃料は、石炭、石灰石、水の混合物からなる石炭・水ペースト（ＣＷＰ：Ｃｏａｌ Ｗａｔｅｒ Ｐａｓｔｅ、以下ＣＷＰと記す場合もある）が用いられる。ＣＷＰは、微粉炭と水との混合物からなる微粉炭スラリーと、粒子径２ｍｍ以下の大きさの粗粉炭と、石灰石と、粘度調整用の水とを混練機で混練し製造される。ＣＷＰの性状は炭種により異なるが、標準的なＣＷＰの粘度は４〜１０Ｐａ・ｓ、水分量は約２３〜２５重量％である。微粉炭スラリーの石炭濃度は５０〜６０重量％程度であり、粒径２ｍｍ以下の大きさの粗粉炭に水を加えながら微粉砕機で粉砕することで製造される。ＣＷＰは、粘度が低いと石炭と水とが分離しやすくなり、逆に粘度が高すぎると配管内で閉塞しやすくなるので、混練機出口のＣＷＰの粘度及び粗粉炭の水分量をオンラインで測定し、これら測定値を用いて混練機への注水量を調整し、ＣＷＰの粘度が設定の範囲内になるように制御されている。製造されたＣＷＰは、ＣＷＰポンプを通じて火炉へ供給される。
【０００４】
加圧流動床ボイラを安定的に運転するためには、ＣＷＰの粘度が一定し、変動が少ないことが好ましい。所定の粘度に制御されたＣＷＰを安定的に製造する方法は、これまでに多く提案されており、本件出願人も、所定の粘度を有するＣＷＰを安定的に製造する方法及び装置、これに関連する技術を開発し、特許出願を行っている（例えば特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７５４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４９６２３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＷＰの製造は、ユニット（発電設備）起動時からユニット停止までの間、連続して行われる。ユニット起動時には、微粉砕機、混練機、配管は洗浄状態にあり、さらに微粉砕機、混練機など個々の機器は、空の状態から起動されるため、定常状態時とは製造条件が異なる。また非定常状態であるため定常状態時のＣＷＰ製造方法に比較してＣＷＰの粘度調整が難しい。しかし、これまでは、ユニット起動回数が３〜４回／年と少ないこともあり、ユニット起動時と定常状態時とで区別することなく、同じ製造方法でＣＷＰが製造されていた。このためユニット起動時、製造されたＣＷＰの粘度が管理値を満足せず、ＣＷＰの作り直しが生じることもあった。ＣＷＰの製造方法において、ユニット起動時と定常状態時とで異なった取扱いが必要なこと、またユニット起動時の製造方法については、これまで先行技術文献において何ら言及されていない。
【０００７】
本発明の目的は、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることが可能なユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用することを特徴とするユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法である。
【０００９】
本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は、第１に微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時に比較して高くすることに特徴がある。ユニット起動時は、ユニット定常時と異なり、混練機内に洗浄水が残留しているので、微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時と同一とすると、粘度調整用の注水を停止したとしても石炭・水ペーストの粘度が管理値を下回ることがある。石炭・水ペーストに含まれる水の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれるため、微粉炭スラリーの粘度が石炭・水ペーストの粘度に与える影響は大きく、本発明では、混練機内に残留する洗浄水を考慮し、微粉炭スラリーの粘度を高くしている。第２に、粘度調整用の注水を予め定める注水カーブに従って行う点に特徴がある。ユニット起動時は、ユニット定常時と異なり、混練機内に洗浄水が残留し、石炭・水ペーストの粘度が直ちに安定しないので、ユニット定常時のように、混練機出口の石炭・水ペーストの粘度を測定し、粘度調整用の水を注水する方法では、石炭・水ペーストの粘度調整をうまく行うことができない。予め実験を通じて石炭・水ペーストの粘度と注水要領との関係を取得し、これを基に注水カーブを作成しておくことで、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度に制御することができる。
【００１０】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記微粉炭スラリーの粘度が、１５０〜２００ｍＰａ・ｓであり、ユニット定常時の微粉炭スラリーの粘度と比較して、５０〜８０ｍＰａ・ｓ高いことを特徴とする。
【００１１】
微粉炭スラリーの粘度は、１５０〜２００ｍＰａ・ｓが好ましい。微粉炭スラリーの粘度がこの範囲内であれば、粘度調整用の注水の制御が容易となり、結果、石炭・水ペーストの粘度を早期に安定させることができる。微粉炭スラリーの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ未満であると、微粉炭スラリーから持ち込まれる水分量が多くなり過ぎ、石炭・水ペーストの粘度調整が難しくなる。一方、微粉炭スラリーの粘度が高くなるに従い、微粉炭スラリーを製造する微粉砕機の動力が高くなるので、不必要に微粉炭スラリーの粘度を高くするのは不経済である。
【００１２】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水カーブは、注水初期、注水中期、注水後期の３段階に大別され、注水初期は、前記混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水後期は、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとし、注水中期は、注水量Ａから注水量Ｂに向かって漸次、注水量を増加させることを特徴とする。
【００１３】
粘度調整用の注水は、注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水中期の段階では、注水量を漸次増加させ、注水後期の段階では、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとすることで、石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水カーブに従ってされる注水量のうち、注水量Ａは前記粗粉炭の含水量によらず一定であり、注水量Ｂは、前記粗粉炭の含水量が多いほど少ないことを特徴とする。
【００１５】
注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水の影響が大きいため、粗粉炭の含水量の影響を受け難い。一方、注水中期から後期の段階では、混練機に残留していた洗浄水の影響が小さくなるので、粗粉炭の含水量に対応した注水量とする。これにより石炭・水ペーストの粘度を早期に適正粘度とすることができる。
【００１６】
また本発明は、前記ユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法において、前記注水量Ａは、前記注水量Ｂの１／５〜１／３であることを特徴とする。
【００１７】
注水初期の段階では、混練機に残留する洗浄水が粘度調整用の水として機能するので、注水初期の注水量Ａは、注水後期の注水量Ｂの１／５〜１／３とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を使用することで、ユニット起動時に石炭・水ペーストの粘度を早期に管理値内とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を適用する石炭・水ペースト製造装置１の概略的構成を示す図である。
【図２】図１の混練機３への注水量の制御系統図である。
【図３】本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法で使用するユニット起動時の混練機３への注水量を示す注水カーブである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を適用する石炭・水ペースト製造装置１の概略的構成を示す図である。石炭・水ペースト製造装置１は、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法のみを実施するための装置ではなく、ユニット起動時からユニット停止迄の間、石炭・水ペーストを製造する装置である。ユニット定常状態時の石炭・水ペーストの製造方法を用いて、石炭・水ペースト製造装置１の構成を説明した後、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法を説明する。
【００２１】
石炭・水ペースト製造装置１は、微粉炭スラリー、原炭を粉砕機で所定の粒径に粉砕した粗粉炭、所定の粒径の石灰石及び水からなる石炭・水ペースト（ＣＷＰ）を製造する装置であり、微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び水を混練する混練機３、混練機３で混練したＣＷＰの粘度を測定する粘度計５、微粉炭スラリーを製造する微粉炭スラリー製造装置７、粗粉炭を混練機３に供給する給炭機９、混練機３に粘度調整用の水を供給する混練機注水装置１１、微粉砕機３７及び混練機３への注水量を制御する制御装置１３を含む。
【００２２】
混練機３は、横型の混練機であり、微粉炭スラリー製造装置７で製造された微粉炭スラリー、給炭機９から供給される粗粉炭及び石灰石、さらに必要に応じて供給される粘度調整用の水を連続的に受入れ、これらを混練しＣＷＰを製造する。ＣＷＰは、粘度が４〜１０Ｐａ・ｓの範囲内で設定された粘度値に制御される。このときのＣＷＰの水分量は約２３〜２５重量％、石炭濃度は約６８〜７０重量％である。製造されたＣＷＰは、分配コンベヤ１５を通じてＣＷＰタンク１７に送られた後、ＣＷＰポンプ（図示省略）を介して火炉（図示省略）に供給される。
【００２３】
混練機３の出口には粘度計５が装着され、粘度計５は混練機３から排出されるＣＷＰの粘度をオンラインで測定する。測定した粘度測定値は、制御装置１３に送られ、混練機３の注水量の調整に使用される。粘度計５は、混練機出口に設けられ、ＣＷＰ導入用案内板（図示省略）、粘度計測容器（図示省略）、回転ロータ（図示省略）、トルク計（図示省略）、ＣＷＰ排出ゲート及び洗浄ノズル（図示省略）を備える。混練機出口から排出されるＣＷＰの一部を、ＣＷＰ導入用案内板を介して粘度計測容器に導き、ピン型ロータを回転させ、このときの攪拌トルクをトルク計で計測する。攪拌トルクとＣＷＰ粘度との間には相関関係があるので、予め攪拌トルクとＣＷＰ粘度との関係を取得しておくことで簡単にＣＷＰ粘度を求めることができる。粘度測定が終了すると、ＣＷＰ排出ゲートが開きＣＷＰが排出され、粘度計測容器等に水が噴射され洗浄が行われる。これら操作は制御装置１３を介して所定の間隔で自動的に行われる。
【００２４】
粗粉炭は、原炭が粉砕機で粉砕された平均粒径２ｍｍ以下の石炭であり、粗粉炭中継ホッパ１９に貯蔵された粗粉炭は、給炭機９を介して混練機３に供給される。このとき石灰石も石灰石バンカ２１から給炭機９に送られ、粗粉炭と一緒に混練機３に供給される。ＣＷＰに含まれる石炭の約７５重量％は、粗粉炭として供給される。原炭は通常１０重量％程度の水分を含有しているが、含水率は石炭置場の環境、天候などにより異なる。このため給炭機９には非接触式の水分計２３が装着され、これにより粗粉炭の水分量がオンラインで測定される。粗粉炭の水分量は、制御装置１３に送られＣＷＰの粘度調整に使用される。
【００２５】
微粉炭スラリー製造装置７は、湿式ミルである微粉砕機３７を備え、微粉砕機３７には、粗粉炭中継ホッパ３８に貯蔵された粗粉炭が微粉砕機用の給炭機３９を介して、また微粉砕機注水装置４１から粘度調整用の水が供給される。微粉砕機３７へ供給する粗粉炭は、混練機３に供給する粗粉炭と同じである。微粉砕機用の給炭機３９にも混練機用の給炭機９と同様に、オンラインで水分を計測可能な非接触式の水分計４３が装着されている。粗粉炭の水分量測定値は、制御装置１３に送られ微粉炭スラリーの粘度調整に使用される。微粉砕機注水装置４１は、注水ポンプ４５の吐出側に設けられた注水管の途中に注水流量調整弁４７を備え、制御装置１３が注水流量調整弁４７の弁開度を調整して微粉砕機３７への注水量を調整する。微粉砕機３７の出口部にも、混練機３と同様、オンラインで粘度を測定可能な粘度計を装着し、粘度調整に利用してもよく、粘度計に代え、微粉砕機３７の所要動力を測定しこれを粘度調整に利用してもよい。
【００２６】
微粉炭スラリーは、微粉炭スラリー製造装置７で製造された後、中継タンク２５、スラリー移送ポンプ２７、スラリーサービスタンク２９、スラリー供給ポンプ３１を通じて所定量の微粉炭スラリーが混練機３に供給される。供給される微粉炭スラリーは、粘度が１００〜１２０ｍＰａ・ｓである。微粉炭スラリーの水分量は、約４８〜５０重量％であり、ＣＷＰに含まれる水分の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれる水分である。
【００２７】
混練機３への注水は、混練機注水装置１１が行う。混練機注水装置１１は、粘度調整用の水を供給する装置であり、注水ポンプ３３の吐出側に設けられた注水管の途中に注水流量調整弁３５を備え、制御装置１３が注水流量調整弁３５の弁開度を調整して混練機３への注水量を調整する。
【００２８】
制御装置１３は、混練機出口のＣＷＰ粘度が設定値となるように、混練機出口のＣＷＰ粘度測定値、粗粉炭の水分量測定値を用いて混練機３への注水量を調整する。また、微粉砕機出口の微粉炭スラリー粘度が設定値となるように、微粉砕機３７への注水量を調整する。
【００２９】
図２は、混練機３への注水量の制御系統図である。この制御系統図を用いて、ユニット定常状態時の混練機３への注水量の制御要領を説明する。混練機出口のＣＷＰ粘度設定値５１と、粘度計５で測定した混練機出口のＣＷＰ粘度測定値５２との偏差値５３を減算器５４で求める。加算器５６でＣＷＰ粘度の偏差値５３と水分計２３で測定した粗粉炭の水分値５５とを加算し、注水すべき注水流量５７を算出する。算出した注水流量５７と実際の注水流量５８との偏差値５９を減算器６０で算出し、これに基づき制御装置１３は、注水流量調整弁３５を制御する。
【００３０】
以上、ユニット定常状態時の石炭・水ペーストの製造方法を用いて石炭・水ペースト製造装置１の概要を説明したが、ユニット起動時とユニット定常時とでは、石炭・水ペースト製造装置１の状況が異なるので、ユニット起動時にユニット定常時と同様のＣＷＰ製造方法を用いてもＣＷＰを迅速かつ適正に製造することはできない。
【００３１】
ユニットが停止された際には、混練機３、微粉砕機３７などが水で洗浄されるので、ユニット起動時には、混練機３の底部には排出しきれなかった洗浄水が残留する。この洗浄水もＣＷＰの製造に使用されるため、ユニット起動時にユニット定常時と同様のＣＷＰ製造方法を用いるとＣＷＰの粘度が管理値を下回り易くなる。極端な場合は、混練機３への注水を停止してもＣＷＰの粘度が管理値を下回ってしまう。また、ユニット起動時には、混練機３は空であるから、ＣＷＰの製造を開始しても混練機３の滞留量が定常に達するまではＣＷＰは排出されず、ＣＷＰの粘度を測定することはできない。上記のように、ユニット起動時とユニット定常時とでは、石炭・水ペースト製造装置１の状況が異なるので、本実施形態ではユニット起動時のＣＷＰの製造を以下の要領で行う。
【００３２】
第１に微粉炭スラリーの粘度をユニット定常時に比較して高くする。具体的には、微粉炭スラリーの粘度を１５０〜２００ｍＰａ・ｓとする。より好ましい微粉炭スラリーの粘度は、１７０〜１８０ｍＰａ・ｓである。微粉炭スラリーの粘度は、微粉炭スラリーの水分量を低下させることで高くする。微粉炭スラリーの粘度が１５０〜２００ｍＰａ・ｓであれば、混練機３への粘度調整用の注水制御が容易となり、結果、ＣＷＰの粘度を早期に安定させることができる。微粉炭スラリーの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ未満であると、水分量が多くなり過ぎ、ＣＷＰの粘度調整が難しくなる。一方、微粉炭スラリーの粘度が高くなるに従い、微粉砕機３７の動力が高くなるので、微粉炭スラリーの粘度を２００ｍＰａ・ｓを超える粘度とするのは不経済である。
【００３３】
ＣＷＰに含まれる水の約７０重量％は、微粉炭スラリーから持ち込まれるため、微粉炭スラリーの粘度がＣＷＰの粘度に与える影響は大きい。また微粉炭スラリーの水分量の変動と粗粉炭の水分量の変動とを比較すると、微粉炭スラリーの水分量の変動の方が混練機３への注水量調整に大きな影響を及ぼす。よって微粉炭スラリーの水分量を少なくしておくことで、混練機３に洗浄水が残留していても粘度調整用の水を注水することが可能となり、混練機出口において、適正な粘度に管理されたＣＷＰを得ることができる。
【００３４】
第２に、粘度調整用の注水をユニット定常時のようにＣＷＰ粘度に基づいて行うのではなく、予め定める注水カーブに従って行う。注水カーブを図３に示した。図３に示す注水カーブは、実設備を用いて取得したものである。但し、石炭・水ペースト製造装置１の規模が異なれば、図３に示す注水カーブに示す数値が、異なることは当然であり、本発明は、図３に示す注水カーブに示す数値に限定されるものではない。
【００３５】
図３に示すように注水カーブは、注水初期（０〜２分）、注水中期（２〜４分）、注水後期（４〜６分）の３段階に大別することができる。また注水カーブは、粗粉炭の水分量により異なり、注水中期、注水後期では、粗粉炭の水分量が多いほど、注水量が少なくなっている。
【００３６】
注水初期は、混練機３に残留する洗浄水の影響が大きいので、粗粉炭の水分量によらず同じ量の注水量（注水量Ａ）とし、０〜２分の間一定の注水を行う。このときの注水量は注水後期の注水量（注水量Ｂ）の１／５〜１／３程度である。注水中期は、注水後期の注水量に向けて漸次注水量を増加させる。注水後期は、混練機３に残留する洗浄水の影響が小さくなるので粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用してＣＷＰを製造する際の最適注水量とすることができる。最適注水量は、管理値内に制御されたＣＷＰを製造するに適した注水量であり、その量は、粗粉炭の水分量により異なる。注水後期の注水量は、粗粉炭の水分量が多い場合は少なく、粗粉炭の水分量が少ない場合は、逆に多くする。本実施形態に示す注水カーブでは、注水後期の注水量は、水分量１０重量％の粗粉炭を基準とすると、水分量５重量％の粗粉炭の場合の注水量は、約１２５％、水分量１５重量％の粗粉炭の場合の注水量は、約７５％である。粗粉炭の水分量が多いほど、注水後期の注水量が少なくなるため、注水中期の注水カーブも粗粉炭の水分量が多いほど緩やかである。粗粉炭の水分量が１５重量％の場合、図３に示す注水中期の注水カーブにおいて、２〜３分の間が０〜２分と同一の水分量であり、３〜４分で注水量が直線的に増加しているが、２〜４分の間を直線的に増加させてもよい。また図３に示す注水後期の注水カーブにおいて、４〜５分の間で注水量が僅かに増加しているが、この間の注水量を５〜６分の注水量と同一としてもよい。
【００３７】
図３に示す注水カーブは、実設備を用い、注水カーブを種々変更した実験から得られた注水カーブであり、この注水カーブを使用することで、ユニット起動時に早期にＣＷＰの粘度を管理値内とすることができる。ユニット起動時からユニット定常時に移行する際は、微粉炭スラリーの粘度及び注水量を徐々に減少させる。
【００３８】
ユニット起動時、制御装置１３を使用して注水量を制御する場合には、以下の要領で行うことができる。図２の混練機３への注水量の制御系統図において、アナログスイッチ６１及び関数発生器６２を設け、図示を省略したユニット起動装置からユニット起動信号を受けると、アナログスイッチ６１に起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３を送る。アナログスイッチ６１は、起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３を受信すると、関数発生器６２から前記注水カーブをプログラミングした粘度制御プログラムを読み出す。このプログラムに基づく注水流量６４と実際の注水流量５８との偏差値５９を減算器６０で算出し、これに基づき制御装置１３は、注水流量調整弁３５を制御する。なお、起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号６３が入力されていないときは、アナログスイッチ６１は、注水流量６４の代わりに注水流量５７を減算器６０に送るように制御する。このように制御装置１３を構成することで、ユニット起動時からユニット定常時への切換を簡単に行うことができる。
【００３９】
上記実施形態に示すように、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は、石炭・水ペースト製造装置１の状況がユニット定常時とは異なることを勘案し、ユニット定常時とは異なる製造方法を採用する。このとき石炭・水ペースト製造装置１の状況に適応するようにユニット定常時に比較して粘度の高い微粉炭スラリーを製造し、混練機３に注水する粘度調整用の水量を予め定める注水カーブに従って行うので、石炭・水ペーストの粘度を早期に管理値内とすることができる。なお、本発明のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法は上記実施形態に限定されるものでなく、要旨を変更しない範囲で変更することができる。制御装置１３の混練機３への注水量制御要領も、上記実施形態に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００４０】
１ 石炭・水ペースト製造装置
３ 混練機
５ 粘度計
７ 微粉炭スラリー製造装置
９ 給炭機
１１ 混練機注水装置
１３ 制御装置
２３ 水分計
３５ 注水流量調整弁
３７ 微粉砕機
３９ 給炭機
４１ 微粉砕機注水装置
４３ 水分計
４７ 注水流量調整弁
５１ 混練機出口のＣＷＰ粘度設定値
５２ 混練機出口のＣＷＰ粘度測定値
５３ 偏差値
５４ 減算器
５５ 粗粉炭の水分値
５６ 加算器
５７ 注水すべき注水流量
５８ 実際の注水流量
５９ 偏差値
６０ 減算器
６１ アナログスイッチ
６２ 関数発生器
６３ 起動時ＣＷＰ粘度制御「入」信号
６４ プログラムに基づく注水流量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、
ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用することを特徴とするユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項２】
前記微粉炭スラリーの粘度が、１５０〜２００ｍＰａ・ｓであり、ユニット定常時の微粉炭スラリーの粘度と比較して、５０〜８０ｍＰａ・ｓ高いことを特徴とする請求項１に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項３】
前記注水カーブは、注水初期、注水中期、注水後期の３段階に大別され、注水初期は、前記混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水後期は、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとし、注水中期は、注水量Ａから注水量Ｂに向かって漸次、注水量を増加させることを特徴とする請求項２に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項４】
前記注水カーブに従ってされる注水量のうち、注水量Ａは前記粗粉炭の含水量によらず一定であり、注水量Ｂは、前記粗粉炭の含水量が多いほど少ないことを特徴とする請求項３に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項５】
前記注水量Ａは、前記注水量Ｂの１／５〜１／３であることを特徴とする請求項４に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項１】
微粉炭スラリー、粗粉炭、石灰石及び粘度調整用の水を混練機に供給、混練し、粘度が管理値内に制御された石炭・水ペーストを製造する方法において、
ユニット起動時に、ユニット定常時に比較して粘度の高い前記微粉炭スラリーを使用し、さらに予め定める注水カーブに従って粘度調整用の水を前記混練機に注水し、前記注水カーブは、前記粗粉炭の含水量に対応した注水カーブを使用することを特徴とするユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項２】
前記微粉炭スラリーの粘度が、１５０〜２００ｍＰａ・ｓであり、ユニット定常時の微粉炭スラリーの粘度と比較して、５０〜８０ｍＰａ・ｓ高いことを特徴とする請求項１に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項３】
前記注水カーブは、注水初期、注水中期、注水後期の３段階に大別され、注水初期は、前記混練機に残留する洗浄水を考慮し少量の注水量Ａとし、注水後期は、粘度１５０〜２００ｍＰａ・ｓの微粉炭スラリーを使用して石炭・水ペーストを製造する際の最適な注水量Ｂとし、注水中期は、注水量Ａから注水量Ｂに向かって漸次、注水量を増加させることを特徴とする請求項２に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項４】
前記注水カーブに従ってされる注水量のうち、注水量Ａは前記粗粉炭の含水量によらず一定であり、注水量Ｂは、前記粗粉炭の含水量が多いほど少ないことを特徴とする請求項３に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【請求項５】
前記注水量Ａは、前記注水量Ｂの１／５〜１／３であることを特徴とする請求項４に記載のユニット起動時の石炭・水ペーストの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８８０９３（Ｐ２０１３−８８０９３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１６１２（Ｐ２０１１−２３１６１２）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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