[发明专利]高浓度煤·水混合燃料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将煤和水混合而成的煤·水混合燃料及其制造方法。更详细地说，本发明涉及一种其浓度高而流动性良好的高浓度煤·水混合燃料及其制造方法。

背景技术

近年来，作为煤的利用方法，有人提出将煤粉碎成微粒，然后混入少量水，使其成为高浓度的浆状或糊状，以便于管道运送的方法。这种煤、水混合物被称为高浓度煤·水浆(以下，简称为CWM)，或称为高浓度煤·水糊(以下，简称为CWP)。

在制造CWM的场合，上述煤·水混合物中煤的粒径分布被调节，所述煤·水混合物的浓度被提高至65～70％(重量)，并具有流动性，不用脱水，即可直接用于在通常锅炉中的燃烧。另一方面，在将上述煤·水混合物制成CWP的场合，其中煤的粒径被调节至稍大于CWM粒径的、6mm以下的分布，将其与脱硫剂同时混练于水中，使其浓度达70～80％(重量)，并具有流动性。而且，在加压的流动床锅炉内用泵从管道中挤压出CWP，使其直接燃烧。为此，对CWM和CWP的要求是：其水分浓度降低至30～35％(重量)，且具有更充分的流动性。

上述CWM和CWP的制造，已经由采用湿式粉碎的湿式制造方法而得以商业化。但是，由于湿式粉碎所需的粉碎动力较大，因而其制造成本被提高。所以，人们期待开发一种粉碎动力小、干式粉碎的干式制造方法。另外，在干式制造方法中，粉煤(微粉状的煤)在粉碎时被干燥，从而显示了较强的拒水性，使其难以成为糊浆状。由此，在以往的CWM和CWP的制造中，为了将拒水性强的粉煤作成糊浆状，使其易于在管道中流动，在为获得高浓度的、例如，其浓度高达65～70％的CWM时，就有必要添加约为0.1～1％(重量)的、以通常的表面活性剂为主成分的分散剂。虽然，其具体的添加量也依表面活性剂的性能而异。由此，可提高粉煤的湿润性，防止粉煤在水中凝集。当然，在湿式制造方法中，为提高粉煤的湿润性，防止粉煤在水中凝集，同样也有必要添加大量的表面活性剂。

然而，在制造上述的CWM及CWP中，由于分散剂的单位添加量的成本较高，用量约为0.1～1％(重量)的分散剂的成本即占了CWM及CWP成本的约2～4成。

为降低该分散剂的成本，有人提出了各种分散剂的使用。例如，已有人开发了一种其性能高而添加量减少的分散剂，然而，另一方面，该分散剂的单价提高了。也有人开发了单价较为便宜的分散剂，但是，这样一来，又须增加分散剂的添加量。由此，因很难降低分散剂成本而也无法降低CWM及CWP的成本。

另外，CWM及CWP的流动性也取决于粒子的填充状态。在大粒子之间的间隙中充填有中粒子，在中粒子之间的间隙中充填有小粒子，在小粒子之间的间隙中又充填有超细微粒，在超细微粒之间的间隙中充填有水。在由所述充填的少许水分产生流动性的同时，存在于其粒径达数μm以上的较大粒子周围、其粒径为1μm左右的超细微粒起了润滑剂的作用，确保了流动性。

另一方面，在以干式制造方法制造CWM和CWP时，由于以干式粉碎所得的粉煤成为大致不定形的带棱角的多面体，由此，在粒子之间形成较大的间隙，既使充填有通常生成量的超细微粒，其间隙也不能充分的充填，从而，要提高CWM的浓度就很困难。又，既使欲提高CWM的浓度，由于超细微粒填充量的不够，较大的煤粒(数μm以上)之间，无法通过超细微粒联系，而是直接接触，所以要提高流动性是困难的。

为此，有人考虑，预先准备大量的被称为超细微粒的1μm左右粒径的煤粒，将其混入上述粉煤中，并使其介于较大的煤粒之间。由此，可提高CWM和CWP的浓度及流动性。

然而，在上述CWM和CWP的制造方法中，由于需要大量的、其粉碎较为困难的超细微粒，因此，其制造大量的CWM和CWP显得困难，实际上很难降低制造成本。在本发明的说明书中，是将CWM和CWP总称为高浓度煤·水混合燃料，如无特别的说明，所谓的高浓度煤·水混合燃料除了高浓度的煤·水浆之外，也包括高浓度的煤·水混合糊。

发明的揭示

本发明的目的在于提供一种在提高其浓度的同时，其流动性也良好的高浓度煤·水混合燃料。本发明的目的又在于提供一种可降低分散剂的制造成本的高浓度煤·水混合燃料及其制造方法。又，本发明的目的在于提供一种不必混入大量的超细微粒，以干式粉碎方法也可大量生产CWM和CWP的、高浓度煤·水混合燃料的低成本的制造方法。