JP2012241987A - Fluidized bed drying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流動化ガスにより被乾燥物を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置に関するものである。 The present invention relates to a fluidized bed drying apparatus for drying a material to be dried by fluidizing gas.
例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。 For example, a combined coal gasification power generation facility is a power generation facility that aims to further increase the efficiency and environmental performance compared to conventional coal-fired power generation by gasifying coal and combining it with combined cycle power generation. This coal gasification combined cycle power generation facility has a great merit that it can use coal with abundant resources, and it is known that the merit can be further increased by expanding the applicable coal types.
従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、乾燥装置、石炭ガス化炉、ガス精製装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置などを有している。従って、石炭が乾燥されてから粉砕され、石炭ガス化炉に対して、微粉炭として供給されると共に、空気が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス(可燃性ガス)が生成される。そして、この生成ガスがガス精製されてからガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは、ガス浄化装置で有害物質が除去された後、煙突を介して大気へ放出される。 Conventional coal gasification combined power generation facilities generally have a coal supply device, a drying device, a coal gasification furnace, a gas purification device, a gas turbine facility, a steam turbine facility, an exhaust heat recovery boiler, a gas purification device, and the like. ing. Therefore, the coal is dried and then pulverized, supplied to the coal gasifier as pulverized coal, and air is taken in. The coal gas is combusted and gasified in this coal gasifier, and the product gas (combustible) Gas) is produced. Then, the product gas is purified and then supplied to the gas turbine equipment to burn and generate high-temperature and high-pressure combustion gas to drive the turbine. The exhaust gas after driving the turbine recovers thermal energy by the exhaust heat recovery boiler, generates steam and supplies it to the steam turbine equipment, and drives the turbine. As a result, power generation is performed. On the other hand, the exhaust gas from which the thermal energy has been recovered is released into the atmosphere through a chimney after harmful substances are removed by the gas purification device.
ところで、このような石炭ガス化複合発電設備にて使用する石炭は、瀝青炭や無煙炭のように高い発熱量を有する高品位の石炭(高品位炭)だけでなく、亜瀝青炭や褐炭のように比較的低い発熱量を有する低品位の石炭(低品位炭)がある。この低品位炭は、持ち込まれる水分量が多く、この水分により発電効率が低下してしまう。そのため、低品位炭の場合には、上述した乾燥装置により石炭を乾燥して水分を除去してから粉砕して石炭ガス化炉に供給する必要がある。 By the way, the coal used in such a coal gasification combined power generation facility is not only a high-grade coal (high-grade coal) having a high calorific value such as bituminous coal and anthracite, but also a comparison such as sub-bituminous coal and lignite. There is a low-grade coal (low-grade coal) with a low calorific value. This low-grade coal has a large amount of moisture to be brought in, and the power generation efficiency decreases due to this moisture. For this reason, in the case of low-grade coal, it is necessary to dry the coal with the above-described drying apparatus to remove moisture and then pulverize and supply the coal gasifier.
このような石炭を乾燥する乾燥装置としては、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された流動乾燥方法および流動層乾燥装置は、供給室に原料供給口から水分を含む原料を供給し、供給室及び乾燥分級室の分散板を通しての流動化ガスにより被流動物を流動させて乾燥及び微粉と粗粒に分級処理する際、供給室の流動層の層厚みを乾燥分級室の流動層の層厚みとは別に制御するものである。 As a drying apparatus for drying such coal, there is one described in Patent Document 1 below. The fluidized drying method and fluidized bed drying apparatus described in Patent Document 1 supply a raw material containing moisture from a raw material supply port to a supply chamber, and the fluidized gas flows through a dispersion plate in the supply chamber and the drying classification chamber. When the animal is fluidized and dried and classified into fine powder and coarse particles, the layer thickness of the fluidized bed in the supply chamber is controlled separately from the layer thickness of the fluidized bed in the dry classification chamber.
上述したように低品位炭は、高品位炭に比べて水分量が多いことから、乾燥装置における流動化不良が発生し、石炭の乾燥不良が発生するおそれがある。特に、入口部に近い領域では、水分濃度が高く、粒子の分散性が良くないことから、伝熱管の近傍や底面部での流動化不良、付着、堆積を引き起こし、閉塞に至る可能性もある。そのため、投入する石炭の量を減少させる必要があり、処理量が減少してしまうという問題がある。上述した特許文献1に記載された流動乾燥方法および流動層乾燥装置は、供給室の流動層の層厚みを乾燥分級室の流動層の層厚みとは別に制御することで、水分量の多い原料を原料粒子の塊成化や装置への付着の発生を抑制しながら安定的に乾燥及び分級するものである。しかし、この技術では、供給室における流動層単位体積あたりの水分蒸発負荷が増加してしまい、原料を適正に乾燥するための熱量が不足してしまうという問題がある。 As described above, low-grade coal has a higher water content than high-grade coal, and thus fluidization failure occurs in the drying apparatus, which may cause coal drying failure. In particular, in the region close to the inlet portion, the water concentration is high and the dispersibility of the particles is not good. This may cause fluidization failure, adhesion, and accumulation near the heat transfer tube and at the bottom surface, resulting in blockage. . Therefore, it is necessary to reduce the amount of coal to be input, and there is a problem that the processing amount decreases. The fluidized drying method and fluidized bed drying apparatus described in Patent Document 1 described above are materials having a high water content by controlling the layer thickness of the fluidized bed in the supply chamber separately from the layer thickness of the fluidized bed in the drying classification chamber. Are stably dried and classified while suppressing the agglomeration of the raw material particles and the occurrence of adhesion to the apparatus. However, this technique has a problem that the moisture evaporation load per unit volume of the fluidized bed in the supply chamber is increased, and the amount of heat for properly drying the raw material is insufficient.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、乾燥効率の向上を可能とする流動層乾燥装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a fluidized bed drying apparatus capable of improving the drying efficiency.
上記の目的を達成するための本発明の流動層乾燥装置は、中空形状をなす乾燥容器と、該乾燥容器の一端側に湿潤燃料を投入する湿潤燃料投入部と、前記乾燥容器の他端側から湿潤燃料が加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥物排出部と、前記乾燥容器の下部に流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化ガス供給部と、前記乾燥容器の上方から流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出部と、前記流動層の湿潤燃料を加熱する加熱部と、前記湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を分散する回転式分散機と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a fluidized bed drying apparatus of the present invention includes a drying container having a hollow shape, a wet fuel charging unit for charging wet fuel to one end side of the drying container, and the other end side of the drying container. A dry matter discharge unit that discharges a dry matter obtained by heating and drying the wet fuel, a fluidizing gas supply unit that forms a fluidized bed together with the wet fuel by supplying a fluidizing gas to a lower portion of the drying vessel, and the drying vessel A gas discharge unit that discharges fluidized gas and generated steam from above, a heating unit that heats the wet fuel in the fluidized bed, and a rotary disperser that disperses the wet fuel input from the wet fuel input unit, It is characterized by providing.
従って、湿潤燃料投入部から湿潤燃料が乾燥容器内に投入されると共に、流動化ガス供給部から流動化ガスが乾燥容器の下部に供給されると、湿潤燃料が流動化ガスにより流動することで流動層が形成され、この流動層の湿潤燃料が加熱部により加熱されることで徐々に乾燥されて乾燥物となり、この乾燥物が乾燥物排出部から外部に排出される一方、流動化ガスと湿潤燃料が乾燥することで発生した蒸気がガス排出部から外部に排出される。このとき、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を分散する回転式分散機が設けられていることで、投入直後で水分量の多い湿潤燃料は、この回転式分散機により周囲に分散されて流動層の広い範囲に落下することとなり、十分な熱量を付与して加熱することができ、この湿潤燃料の流動化不良、周囲への付着や堆積を抑制し、湿潤燃料の乾燥効率を向上することができる。 Therefore, when wet fuel is fed into the dry container from the wet fuel feed section and fluidized gas is supplied from the fluidized gas supply section to the lower part of the dry container, the wet fuel flows by the fluidized gas. A fluidized bed is formed, and the wet fuel in the fluidized bed is heated by the heating unit to be gradually dried to become a dried product, and the dried product is discharged to the outside from the dried product discharge unit. Steam generated by the drying of the wet fuel is discharged to the outside from the gas discharge unit. At this time, the rotary disperser that disperses the wet fuel input from the wet fuel input unit is provided, so that the wet fuel with a large amount of water immediately after the input is dispersed around by the rotary disperser. It will fall to a wide area of the fluidized bed and can be heated by applying a sufficient amount of heat, suppressing poor fluidization of the wet fuel, adhesion and deposition to the surroundings, and improving the drying efficiency of the wet fuel be able to.
本発明の流動層乾燥装置では、前記回転式分散機は、前記流動層の上方に形成されるフリーボード部に配置されることを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the rotary disperser is arranged in a free board portion formed above the fluidized bed.
従って、フリーボード部に回転式分散機を配置することで、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を、この回転式分散機により流動層の表面における広い範囲に分散することができ、効率良く乾燥することができる。 Therefore, by disposing the rotary disperser on the freeboard section, the wet fuel input from the wet fuel input section can be dispersed over a wide range on the surface of the fluidized bed by this rotary disperser, and efficiently. Can be dried.
本発明の流動層乾燥装置では、前記回転式分散機は、回転可能であると共に加熱可能な分散翼を有することを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the rotary disperser has a dispersible blade that can be rotated and heated.
従って、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を、高温となって回転する旋回翼により分散することで、流動層に落下する前に熱を付与して予熱することが可能となり、湿潤燃料の乾燥を促進することができる。 Therefore, by dispersing the wet fuel input from the wet fuel injection section with the swirling blades rotating at a high temperature, it is possible to preheat by applying heat before dropping into the fluidized bed. Drying can be promoted.
本発明の流動層乾燥装置では、前記回転式分散機は、湿潤燃料の流動方向に交差する水平方向沿って配置されて前記乾燥容器に回転自在に支持されると共に内部に加熱流体が流動可能な回転筒と、該回転筒を回転可能な駆動装置とを有し、前記回転筒の外周部に前記分散翼が周方向に所定間隔で複数固定されることを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the rotary disperser is disposed along the horizontal direction intersecting the flow direction of the wet fuel, is rotatably supported by the drying container, and the heating fluid can flow inside. A rotating cylinder and a driving device capable of rotating the rotating cylinder are provided, and a plurality of the dispersion blades are fixed to the outer peripheral portion of the rotating cylinder at predetermined intervals in the circumferential direction.
従って、回転式分散機を、加熱流体を流動可能で回転可能な回転筒の外周部に複数の分散翼を固定して構成することで、構造の簡素化を可能とすることができる。 Accordingly, the structure of the rotary disperser can be simplified by fixing a plurality of dispersing blades to the outer peripheral portion of the rotating cylinder that can flow and rotate the heating fluid.
本発明の流動層乾燥装置では、前記分散翼は、前記湿潤燃料投入部に対向する位置で前記回転筒の径方向の長さが最も長く、前記回転筒の軸心方向に沿って漸次短くなることを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the dispersion vane has the longest radial length of the rotating cylinder at a position facing the wet fuel charging portion, and gradually decreases along the axial direction of the rotating cylinder. It is characterized by that.
従って、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を、複数の分散翼により回転方向の前方へ分散することができるだけでなく、左右方向にも分散することができ、流動層内の広い範囲にわたって分散することができる。 Therefore, the wet fuel input from the wet fuel input part can be distributed not only forward in the rotational direction by a plurality of dispersing blades but also in the left-right direction, and is distributed over a wide range in the fluidized bed. can do.
本発明の流動層乾燥装置では、前記複数の分散翼は、前記回転筒の周方向に隣接したもの同士が、前記回転筒の径方向の長さまたは軸心方向の長さが相違することを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the plurality of dispersing blades adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating cylinder are different from each other in the radial length or axial length of the rotating cylinder. It is a feature.
従って、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を、複数の長さの異なる分散翼により回転方向の前方へ分散することができるだけでなく、左右方向にも分散することができ、流動層内の広い範囲にわたって分散することができる。 Therefore, the wet fuel input from the wet fuel input section can be dispersed not only forward in the rotational direction by a plurality of dispersing blades having different lengths but also in the left-right direction, It can be dispersed over a wide range.
本発明の流動層乾燥装置では、前記分散翼への湿潤燃料の付着を抑制する清掃装置が設けられることを特徴している。 The fluidized bed drying apparatus of the present invention is characterized in that a cleaning device that suppresses the adhesion of wet fuel to the dispersion blade is provided.
従って、清掃装置により分散翼への湿潤燃料の付着が抑制されることで、分散翼により適正に湿潤燃料を分散することができる。 Accordingly, the wet fuel can be appropriately dispersed by the dispersing blade by suppressing the adhesion of the wet fuel to the dispersing blade by the cleaning device.
本発明の流動層乾燥装置によれば、湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を分散する回転式分散機を設けるので、投入直後で水分量の多い湿潤燃料は、この回転式分散機により流動層の広い範囲にわたって分散されることとなり、湿潤燃料に十分な熱量を付与して加熱することで、湿潤燃料の乾燥効率を向上することができる。 According to the fluidized bed drying apparatus of the present invention, the rotary disperser that disperses the wet fuel input from the wet fuel input unit is provided, so that the wet fuel with a large amount of water immediately after the input flows through the rotary disperser. It will be dispersed over a wide range of layers, and by applying a sufficient amount of heat to the wet fuel and heating it, the drying efficiency of the wet fuel can be improved.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る流動層乾燥装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a fluidized bed drying apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.
図1は、本発明の実施例1に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図、図2は、実施例1の流動層乾燥装置を表す概略背面図、図3は、実施例1の流動層乾燥装置における分散機を表す斜視図、図4は、実施例1の流動層乾燥装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。 1 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a schematic rear view showing the fluidized bed drying apparatus of Example 1, and FIG. 3 is a fluidized bed of Example 1. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a coal gasification combined power generation facility to which the fluidized bed drying apparatus of Example 1 is applied.
実施例1の石炭ガス化複合発電設備(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)は、空気を酸化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、空気燃焼方式(空気吹き)の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する湿潤燃料として低品位炭を使用している。 The coal gasification combined power generation facility (IGCC: Integrated Coal Gasification Combined Cycle) of Example 1 adopts an air combustion method in which coal gas is generated in a gasification furnace using air as an oxidizer, and is purified by a gas purifier. Coal gas is supplied as fuel gas to gas turbine equipment to generate electricity. That is, the combined coal gasification combined power generation facility of this embodiment is a power generation facility of an air combustion system (air blowing). In this case, low-grade coal is used as the wet fuel supplied to the gasifier.
実施例1において、図4に示すように、石炭ガス化複合発電設備10は、給炭装置11、流動層乾燥装置12、微粉炭機(ミル)13、石炭ガス化炉14、チャー回収装置15、ガス精製装置16、ガスタービン設備17、蒸気タービン設備18、発電機19、排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)20を有している。
In Example 1, as shown in FIG. 4, the coal gasification combined
給炭装置11は、原炭バンカ21と、石炭供給機22と、クラッシャ23とを有している。原炭バンカ21は、低品位炭を貯留可能であって、所定量の低品位炭を石炭供給機22に投下することができる。石炭供給機22は、原炭バンカ21から投下された低品位炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ23に投下することができる。このクラッシャ23は、投下された低品位炭を所定の大きさに破砕することができる。
The coal feeder 11 includes a
流動層乾燥装置12は、給炭装置11により投入された低品位炭に対して乾燥用蒸気(過熱蒸気)を供給することで、この低品位炭を流動させながら加熱乾燥するものであり、低品位炭が含有する水分を除去することができる。そして、この流動層乾燥装置12は、下部から取り出された乾燥済の低品位炭を冷却する冷却器31が設けられ、乾燥冷却済の乾燥炭が乾燥炭バンカ32に貯留される。また、流動層乾燥装置12は、上部から取り出された蒸気から乾燥炭の粒子を分離する乾燥炭サイクロン33と乾燥炭電気集塵機34が設けられ、蒸気から分離された乾燥炭の粒子が乾燥炭バンカ32に貯留される。なお、乾燥炭電気集塵機34で乾燥炭が分離された蒸気は、蒸気圧縮機35で圧縮されてから流動層乾燥装置12に乾燥用蒸気として供給される。
The fluidized
微粉炭機13は、石炭粉砕機であって、流動層乾燥装置12により乾燥された低品位炭(乾燥炭)を細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。即ち、微粉炭機13は、乾燥炭バンカ32に貯留された乾燥炭が石炭供給機36により投下され、この乾燥炭を所定粒径以下の低品位炭、つまり、微粉炭とするものである。そして、微粉炭機13で粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ37a,37bにより搬送用ガスから分離され、微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される。
The pulverized
石炭ガス化炉14は、微粉炭機13で処理された微粉炭が供給可能であると共に、チャー回収装置15で回収されたチャー(石炭の未燃分)が戻されてリサイクル可能となっている。
The coal gasification furnace 14 can supply pulverized coal processed by the pulverized
即ち、石炭ガス化炉14は、ガスタービン設備17(圧縮機61)から圧縮空気供給ライン41が接続されており、このガスタービン設備17で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。空気分離装置42は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第1窒素供給ライン43が石炭ガス化炉14に接続され、この第1窒素供給ライン43に微粉炭供給ホッパ38a,38bからの給炭ライン44a,44bが接続されている。また、第2窒素供給ライン45も石炭ガス化炉14に接続され、この第2窒素供給ライン45にチャー回収装置15からのチャー戻しライン46が接続されている。更に、酸素供給ライン47は、圧縮空気供給ライン41に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、酸化剤として利用される。
That is, the coal gasification furnace 14 is connected to the compressed
石炭ガス化炉14は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭、チャー、空気(酸素)、またはガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス(生成ガス、石炭ガス)が発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。なお、石炭ガス化炉14は、微粉炭の混入した異物を除去する異物除去装置48が設けられている。この場合、石炭ガス化炉14は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、この石炭ガス化炉14は、チャー回収装置15に向けて可燃性ガスのガス生成ライン49が設けられており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合、ガス生成ライン49にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置15に供給するとよい。
The coal gasification furnace 14 is, for example, a spouted bed type gasification furnace, which combusts and gasifies coal, char, air (oxygen) supplied therein or water vapor as a gasifying agent, and produces carbon dioxide. A combustible gas (product gas, coal gas) containing carbon as a main component is generated, and a gasification reaction takes place using this combustible gas as a gasifying agent. The coal gasification furnace 14 is provided with a foreign
チャー回収装置15は、集塵装置51と供給ホッパ52とを有している。この場合、集塵装置51は、1つまたは複数のバグフィルタやサイクロンにより構成され、石炭ガス化炉14で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。供給ホッパ52は、集塵装置51で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留するものである。なお、集塵装置51と供給ホッパ52との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ52を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ52からのチャー戻しライン46が第2窒素供給ライン45に接続されている。
The
ガス精製装置16は、チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置16は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備17に供給する。なお、このガス精製装置16では、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分(H2S)が含まれているため、アミン吸収液によって除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。
The gas purification device 16 performs gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds from the combustible gas from which the char has been separated by the
ガスタービン設備17は、圧縮機61、燃焼器62、タービン63を有しており、圧縮機61とタービン63は、回転軸64により連結されている。燃焼器62は、圧縮機61から圧縮空気供給ライン65が接続されると共に、ガス精製装置16から燃料ガス供給ライン66が接続され、タービン63に燃焼ガス供給ライン67が接続されている。また、ガスタービン設備17は、圧縮機61から石炭ガス化炉14に延びる圧縮空気供給ライン41が設けられており、中途部に昇圧機68が設けられている。従って、燃焼器62では、圧縮機61から供給された圧縮空気とガス精製装置16から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン63にて、発生した燃焼ガスにより回転軸64を回転することで発電機19を駆動することができる。
The
蒸気タービン設備18は、ガスタービン設備17における回転軸64に連結されるタービン69を有しており、発電機19は、この回転軸64の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ20は、ガスタービン設備17(タービン63)からの排ガスライン70に設けられており、空気と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そのため、排熱回収ボイラ20は、蒸気タービン設備18のタービン69との間に蒸気供給ライン71が設けられると共に、蒸気回収ライン72が設けられ、蒸気回収ライン72に復水器73が設けられている。従って、蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69が駆動し、回転軸64を回転することで発電機19を駆動することができる。
The
そして、排熱回収ボイラ20で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置74により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突75から大気へ放出される。
The exhaust gas from which heat has been recovered by the exhaust
ここで、実施例1の石炭ガス化複合発電設備10の作動について説明する。
Here, the action | operation of the coal gasification combined cycle
実施例1の石炭ガス化複合発電設備10において、給炭装置11にて、原炭(低品位炭)が原炭バンカ21に貯留されており、この原炭バンカ21の低品位炭が石炭供給機22によりクラッシャ23に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された低品位炭は、流動層乾燥装置12により加熱乾燥された後、冷却器31により冷却され、乾燥炭バンカ32に貯留される。また、流動層乾燥装置12の上部から取り出された蒸気は、乾燥炭サイクロン33及び乾燥炭電気集塵機34により乾燥炭の粒子が分離され、蒸気圧縮機35で圧縮されてから流動層乾燥装置12に乾燥用蒸気として戻される。一方、蒸気から分離された乾燥炭の粒子は、乾燥炭バンカ32に貯留される。
In the coal gasification combined
乾燥炭バンカ32に貯留される乾燥炭は、石炭供給機36により微粉炭機13に投入され、ここで、細かい粒子状に粉砕されて微粉炭が製造され、微粉炭バグフィルタ37a,37bを介して微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される。この微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される微粉炭は、空気分離装置42から供給される窒素により第1窒素供給ライン43を通して石炭ガス化炉14に供給される。また、後述するチャー回収装置15で回収されたチャーが、空気分離装置42から供給される窒素により第2窒素供給ライン45を通して石炭ガス化炉14に供給される。更に、後述するガスタービン設備17から抽気された圧縮空気が昇圧機68で昇圧された後、空気分離装置42から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン41を通して石炭ガス化炉14に供給される。
The dry coal stored in the
石炭ガス化炉14では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気(酸素)により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス(石炭ガス)を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉14からガス生成ライン49を通して排出され、チャー回収装置15に送られる。
In the coal gasification furnace 14, the supplied pulverized coal and char are combusted by compressed air (oxygen), and the pulverized coal and char are gasified to generate combustible gas (coal gas) mainly composed of carbon dioxide. Can be generated. The combustible gas is discharged from the coal gasifier 14 through the
このチャー回収装置15にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置51に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有するチャーが分離される。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ52に堆積され、チャー戻しライン46を通して石炭ガス化炉14に戻されてリサイクルされる。
In the
チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置16にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備17では、圧縮機61が圧縮空気を生成して燃焼器62に供給すると、この燃焼器62は、圧縮機61から供給される圧縮空気と、ガス精製装置16から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン63を駆動することで、回転軸64を介して発電機19を駆動し、発電を行うことができる。
The combustible gas from which the char has been separated by the
そして、ガスタービン設備17におけるタービン63から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ20にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備18に供給する。蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69を駆動することで、回転軸64を介して発電機19を駆動し、発電を行うことができる。
The exhaust gas discharged from the
その後、ガス浄化装置74では、排熱回収ボイラ20から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突75から大気へ放出される。
Thereafter, in the
以下、上述した石炭ガス化複合発電設備10における流動層乾燥装置12について詳細に説明する。
Hereinafter, the fluidized
流動層乾燥装置12は、図1及び図2に示すように、乾燥容器101と、原炭投入口(湿潤燃料投入部)102と、乾燥炭排出口(乾燥物排出部)103と、流動化ガス供給部104(104a,104b)と、ガス排出口(ガス排出部)105と、伝熱管(加熱部)106,107とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fluidized
乾燥容器101は、中空箱型形状をなしており、一端側に原炭を投入する原炭投入口102が形成される一方、他端側の下部に原炭を加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥炭排出口103が形成されている。この場合、原炭投入口102や乾燥炭排出口103を乾燥容器101の端部に1つずつ設けたが、複数であってもよい。また、乾燥容器101は、下部に底板101aから所定距離をあけて複数の開口を有する分散板108が設けられることで、風箱109が区画されている。そして、乾燥容器101は、この底板101aに風箱109を介して分散板108の上方に流動化ガス(過熱蒸気)を供給する流動化ガス供給部104が設けられている。更に、乾燥容器101は、乾燥炭排出口103側の天井板101bに流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出口105が形成されている。
The drying
この乾燥容器101は、原炭投入口102から原炭が供給されると共に、流動化ガス供給部104から風箱109及び分散板108を通して流動化ガスが供給されることで、この分散板108の上方に所定厚さの流動層Sが形成されると共に、この流動層Sの上方にフリーボード部Fが形成される。
The drying
そして、乾燥容器101は、内部が原炭の流動方向の上流側に設けられた第1乾燥室111と、原炭の流動方向の下流側に設けられた第2乾燥室112とで構成され、分散板108上に第1乾燥室111と第2乾燥室112とを仕切る仕切板113が設けられ、第1乾燥室111と第2乾燥室112は、この仕切板113の上方で連通されている。この場合、第1乾燥室111は、フリーボード部F1と流動層S1が形成され、原炭の初期乾燥を行う完全混合領域となっており、第2乾燥室112は、フリーボード部F2と流動層S2が形成され、原炭の後期乾燥を行う押し出し領域(プラグフロー領域)となっている。そして、第1乾燥室111と第2乾燥室112とは、床面積比が30〜50%:70〜50%となっており、これは、原炭の処理量に応じて最適な比率が設定されものであり、原炭の処理量が多い場合には、第1乾燥室111を広くすることが好ましく、第1乾燥室111と第2乾燥室112との床面積比を50%:50%に設定する。
And the drying
この場合、風箱109は、第1乾燥室111及び第2乾燥室112に対応した風箱109a,109bに区画され、風箱109a,109bに対応して流動化ガス供給部104a,104bが設けられている。そして、図示しない流量調整弁の開度を調整することで、風箱109a,109bに供給する流動化ガス量を調整することができる。
In this case, the wind box 109 is partitioned into
即ち、第1乾燥室111は、その室内において、供給された原炭が完全混合流れとなるように構成されている。この完全混合流れとは、第1乾燥室111内に形成される流動層S1において、原炭における水分量(水分含有率)が均質となるように混合される流れである。このため、第1乾燥室111では、流動方向において逆混合(バックミキシング)が生じる。
That is, the
また、第2乾燥室112は、その室内において、供給された原炭が押し出し流れとなるように構成されている。この押し出し流れとは、第2乾燥室112内に形成される流動層S2において、原炭が流動方向に拡散しないように、この原炭を流動方向に押し出す流れである。
Moreover, the
第1乾燥室111にて、原炭の流動方向に沿うと共に鉛直方向に沿う支持板121が、原炭の流動方向に直交する水平方向に所定間隔(均等間隔)で複数配置されており、乾燥容器101の壁面に取付けられている。そして、外部から乾燥容器101を貫通して流動層S1内を循環する複数の伝熱管106が、この各支持板121に支持されている。この伝熱管106が支持された支持板121は、流動層S1内に埋設されるように位置し、伝熱管106内を流れる過熱蒸気により流動層S1の原炭を加熱して乾燥することができる。
In the
また、第1乾燥室111にて、原炭投入口102から投入された原炭を分散させる分散機123が設けられている。この分散機123は、回転式の分散機であって、原炭を流動方向やその流動方向に直交する方向に分散させるものである。そして、この分散機123は、原炭投入口102の前方であって、流動層S1より上方のフリーボード部F1に配置されている。
In the
この分散機123は、図1乃至図3に示すように、回転筒124と複数の分散翼125と駆動装置126とから構成されている。回転筒124は、フリーボード部F1に原炭の流動方向に交差する水平方向沿って配置されており、軸心方向における各端部が乾燥容器101の側壁部を貫通している。そして、この回転筒124は、一端部が乾燥容器101に軸受127により回転自在に支持され、他端部が駆動装置126に回転可能に連結されている。また、回転筒124は、一端部から内部に過熱蒸気(加熱流体)を供給することができ、他端部からこの過熱蒸気を回収可能となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、回転筒124は、外周部に周方向に均等間隔で複数の分散翼125が固定されている。原炭投入口102は、乾燥容器101における一端側に側壁にて、原炭の流動方向に直行する方向の中間部で、且つ、フリーボード部F1に開口するように、所定の傾斜角度をもって形成させている。各分散翼125は、この原炭投入口102に対向する位置で、回転筒124の径方向に沿う長さが最も長く、ここから回転筒124の軸心方向に沿って各端部に向って漸次短くなっている。この場合、複数の分散翼125は、回転筒124内に過熱蒸気が流通することで、飽和温度以上に加熱することが望ましい。
In addition, the
従って、原炭投入口102から乾燥容器101における第1乾燥室111に原炭が投入されると、この原炭は、分散機123により水平方向に分散される。即ち、駆動装置126により回転筒124が、図1にて時計周り方向に回転すると、原炭投入口102から投入された原炭は、この回転筒124と共に回転する複数の分散翼125により、第1乾燥室111内に前方側へ分散される。また、複数の分散翼125は、端部側の奥行きが短くなっていることから、原炭は、第1乾燥室111内に左右方側へ分散される。更に、分散機123にて、回転筒124内に過熱蒸気が流通することから、複数の分散翼125が加熱状態となっており、原炭が各分散翼125により分散されるとき、熱を受けて予熱状態となる。そして、分散された原炭は、流動化ガスにより流動層S1で流動すると共に、伝熱管106により加熱されることで乾燥される。
Therefore, when raw coal is introduced into the
これにより、第1乾燥室111の流動層S1を形成する原炭は、完全混合流れとすることができ、水分量(水分含有率)が均質となるように乾燥される。なお、この第1乾燥室111は、例えば、水分含有率が60%程度の原炭を、水分含有率が30〜40%程度となるまで初期乾燥することができる。
As a result, the raw coal forming the fluidized bed S1 of the
また、第2乾燥室112にて、原炭の流動方向に直交する水平方向に沿うと共に鉛直方向に沿う仕切板129が、原炭の流動方向に所定間隔で複数配置されており、乾燥容器101の壁面に取付けられている。そして、外部から乾燥容器101を貫通して流動層S2内を循環する複数の伝熱管107が、この各仕切板129に支持されている。伝熱管107が支持された各仕切板129は、下端部が分散板108の上面から離間することで、所定隙間(流通口)が確保されており、上端部が流動層S2より上方に延出するように位置しており、伝熱管107内を流れる過熱蒸気により流動層S2の原炭を加熱して乾燥することができる。
Further, in the
この場合、複数の仕切板129は、原炭の流動方向に所定の間隔をあけて配設されていることから、第2乾燥室112、具体的には、流動層S2が複数の分室S21,S22,S23,S24,S25に分割されており、この複数の分室S21,S22,S23,S24,S25は、ほぼ同様の容積を有し、原炭の流動方向に沿って並んで形成されている。そのため、原炭は、流動層S2内で乾燥されながら、分室S21,S22,S23,S24,S25を各流通口から移動することができる。
In this case, since the plurality of
従って、第1乾燥室111から初期乾燥された原炭が供給されると、この原炭は、流動化ガスにより流動層S2で流動し、各仕切板129と分散板108との間の流通口を通って分室S21,S22,S23,S24,S25を移動する。このとき、原炭は、伝熱管107により加熱されることで乾燥される。
Therefore, when raw coal that has been initially dried is supplied from the
これにより、第2乾燥室112の流動層S2を形成する原炭は、複数の分室S21,S22,S23,S24,S25を上流側から順に移動することで、押し出し流れとすることができ、流動方向に拡散させることなく乾燥される。なお、第2乾燥室112は、例えば、水分含有率が30〜40%程度の原炭を、水分含有率が10%程度となるまで後期乾燥することができる。
As a result, the raw coal forming the fluidized bed S2 of the
ここで、実施例1の流動層乾燥装置12の全体の作動について説明する。
Here, the whole operation | movement of the fluidized
流動層乾燥装置12において、図1及び図2に示すように、乾燥容器101に対して、原炭投入口102から原炭が供給されると共に、流動化ガス供給部104から分散板108を通して流動化ガスが供給されることで、この分散板108の上方に所定厚さの流動層Sが形成される。原炭は、流動化ガスにより流動層Sを乾燥炭排出口103側に移動し、このとき、伝熱管106,107から熱を受けることで加熱されて乾燥される。
In the fluidized
この場合、原炭は、原炭投入口102から乾燥炭排出口103まで移動する間に、伝熱管106,107からの熱や流動化ガスにより加熱乾燥されるが、原炭投入口102から投入された直後の原炭は、水分濃度が高く、適正な乾燥が困難となるおそれがある。しかし、本実施例では、乾燥容器101内を第1乾燥室111と第2乾燥室112とに分割し、更に、原炭投入口102に対向して分散機123を設けている。そのため、原炭投入口102から第1乾燥室111に投入された原炭は、分散機123における複数の分散翼125により前方側及び左右側へ分散される。また、このとき、原炭は、高温状態にある分散翼125により分散されるため、ここで熱を受けて予熱される。そして、第1乾燥室111の流動層S1では、原炭が完全混合流れとなり、この第1乾燥室111の領域内で、水分量がほぼ均質となるように乾燥される。
In this case, the raw coal is heated and dried by the heat from the
第1乾燥室111で初期乾燥が終了した原炭は、仕切板113を超えて第2乾燥室112に流動する。この第2乾燥室112では、原炭が流動化ガスにより流動層S2を流動し、各仕切板129と分散板108との間の流通口を通って分室S21,S22,S23,S24,S25を順に移動する。このとき、原炭は、流動層S2にて、伝熱管107により加熱されながら、押し出し流れとなって流動方向に拡散することなく乾燥される。
The raw coal that has been initially dried in the
その後、原炭が乾燥された乾燥炭は、乾燥炭排出口103から外部に排出され、流動層Sで原炭が加熱乾燥されることで発生した蒸気は、流動化ガスと共に上昇し、乾燥炭排出口103側に流れ、ガス排出口105から外部に排出される。
Thereafter, the dry coal from which the raw coal has been dried is discharged to the outside through the dry
このように実施例1の流動層乾燥装置にあっては、中空形状をなす乾燥容器101と、乾燥容器101の一端側に原炭を投入する原炭投入口102と、乾燥容器101の他端側から原炭が加熱乾燥した乾燥炭を排出する乾燥炭排出口103と、乾燥容器101の下部に流動化ガスを供給することで原炭と共に流動層Sを形成する流動化ガス供給部104と、乾燥容器101の一端側における原炭投入口102より上方から流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出口105と、流動層Sの原炭を加熱する伝熱管106と、原炭投入口102から投入された原炭を分散する回転式の分散機123とを設けている。
Thus, in the fluidized bed drying apparatus of Example 1, the drying
従って、原炭投入口102から原炭が乾燥容器101内に投入されると共に、流動化ガス供給部104から流動化ガスが乾燥容器101の下部から分散板108を通して供給されると、原炭が流動化ガスにより流動することで流動層Sが形成され、この流動層Sの原炭が流動化ガスにより移動するとき、伝熱管106により加熱されることで乾燥して乾燥炭となり、この乾燥炭が乾燥炭排出口103から外部に排出される一方、流動化ガスと原炭が乾燥することで発生した蒸気がガス排出口105から外部に排出される。このとき、原炭投入部102から投入された投入直後の原炭は、水分量が多いものの、この分散機123により周囲に分散されて流動層S1の広い範囲に落下することとなり、この流動層S1では、原炭に対して十分な熱量を付与して加熱することができ、この原炭の流動化不良、周囲への付着や堆積を抑制し、原炭の乾燥効率を向上することができる。
Accordingly, when the raw coal is introduced into the drying
また、実施例1の流動層乾燥装置では、分散機123を流動層S1の上方に形成されるフリーボード部F1に配置している。従って、フリーボード部F1に分散機123を配置することで、原炭投入部102から投入された原炭を、この分散機123により流動層S1の表面における広い範囲に分散することができ、効率良く乾燥することができる。
Further, in the fluidized bed drying apparatus of Example 1, the
また、実施例1の流動層乾燥装置では、分散機123に回転可能であると共に加熱可能な分散翼125を設けている。従って、原炭投入部102から投入された原炭を高温となって回転する複数の旋回翼125により分散することで、流動層S1に落下する前に熱を付与して予熱することが可能となり、原炭の乾燥を促進することができる。
In the fluidized bed drying apparatus of the first embodiment, the
また、実施例1の流動層乾燥装置では、分散機123を、原炭の流動方向に交差する水平方向沿って配置されて乾燥容器101に回転自在に支持されると共に内部に過熱蒸気が流動可能な回転筒124と、回転筒124の外周部に周方向に所定間隔で複数固定される分散翼125と、回転筒124を回転可能な駆動装置126とで構成している。従って、構造の簡素化を可能とすることができる。
Further, in the fluidized bed drying apparatus of Example 1, the
また、実施例1の流動層乾燥装置では、分散翼125を、原炭投入部102に対向する位置で回転筒124の径方向の長さが最も長く、回転筒124の軸心方向に沿って漸次短くなるようにしている。従って、原炭投入部102から投入された原炭を、複数の分散翼125により回転方向の前方へ分散することができるだけでなく、左右方向にも分散することができ、流動層S1内の広い範囲にわたって分散することができる。
Further, in the fluidized bed drying apparatus of Example 1, the
図5は、本発明の実施例2に係る流動層乾燥装置における分散機を表す概略図である。なお、本実施例の流動層乾燥装置の基本的な構成は、上述した実施例1とほぼ同様の構成であり、図1を用いて説明すると共に、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a disperser in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The basic configuration of the fluidized bed drying apparatus of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. Are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例2において、図1及び図5に示すように、第1乾燥室111にて、原炭投入口102から投入された原炭を分散させる分散機131(図1では、123で表示)が設けられている。この分散機131は、回転式の分散機であって、原炭を流動方向やその流動方向に直交する方向に分散させるものであり、原炭投入口102の前方であって、流動層S1より上方のフリーボード部F1に配置されている。
In Example 2, as shown in FIGS. 1 and 5, a disperser 131 (shown as 123 in FIG. 1) that disperses raw coal input from the
この分散機131は、回転筒132と複数の分散翼133と駆動装置(図示略)とから構成されている。回転筒132は、フリーボード部F1に原炭の流動方向に交差する水平方向沿って配置されており、軸心方向における各端部が乾燥容器101の側壁部を貫通して回転自在に支持され、駆動装置により回転可能となっている。また、回転筒132は、内部に過熱蒸気(加熱流体)を供給して流通することができる。
The dispersing
また、回転筒132は、所定長さにわたって外周部が三角形状をなすように拡径する凸部132aが形成されている。そして、回転筒132は、凸部132aの外周部に周方向に均等間隔で複数の分散翼133が固定されている。そのため、各分散翼133は、原炭投入口102に対向する位置で、回転筒132の径方向に沿う高さが最も高く、ここから回転筒132の軸心方向に沿って各端部に向って漸次低くなっている。
Further, the
従って、原炭投入口102から乾燥容器101における第1乾燥室111に原炭が投入されると、この原炭は、分散機131により水平方向に分散される。即ち、駆動装置により回転筒132が、図1にて時計周り方向に回転すると、原炭投入口102から投入された原炭は、この回転筒132と共に回転する複数の分散翼133により、第1乾燥室111内に前方側へ分散される。また、複数の分散翼133は、端部側の奥行きが低くなっていることから、原炭は、第1乾燥室111内に左右方側へ分散される。更に、分散機131にて、回転筒132内に過熱蒸気が流通することから、複数の分散翼133が加熱状態となっており、原炭が各分散翼133により分散されるとき、熱を受けて予熱状態となる。そして、分散された原炭は、流動化ガスにより流動層S1で流動すると共に、伝熱管106により加熱されることで乾燥される。
Therefore, when raw coal is introduced into the
このように実施例2の流動層乾燥装置にあっては、分散機131にて、回転筒132に拡径する凸部132aを形成し、この凸部132aの外周部に周方向に均等間隔で複数の分散翼133を固定している。従って、各分散翼133は、原炭投入口102に対向する位置で、回転筒132の径方向に沿う高さが最も高く、ここから回転筒132の軸心方向に沿って各端部に向って漸次低くなることから、原炭投入部102から投入された原炭を、複数の分散翼133により回転方向の前方へ分散することができるだけでなく、左右方向にも分散することができ、流動層S1内の広い範囲にわたって分散することができる。また、回転筒132を拡径して分散翼133を固定することから、各分散翼133に効率良く熱を伝達することが可能となり、分散翼133により分散される原炭を効率良く加熱することができる。
As described above, in the fluidized bed drying apparatus of Example 2, the
図6は、本発明の実施例3に係る流動層乾燥装置における分散機を表す概略図である。なお、本実施例の流動層乾燥装置の基本的な構成は、上述した実施例1とほぼ同様の構成であり、図1を用いて説明すると共に、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a schematic view showing a disperser in a fluidized bed drying apparatus according to Example 3 of the present invention. The basic configuration of the fluidized bed drying apparatus of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. Are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例3において、図1及び図6に示すように、第1乾燥室111にて、原炭投入口102から投入された原炭を分散させる分散機141(図1では、123で表示)が設けられている。この分散機141は、回転式の分散機であって、原炭を流動方向やその流動方向に直交する方向に分散させるものであり、原炭投入口102の前方であって、流動層S1より上方のフリーボード部F1に配置されている。
In Example 3, as shown in FIGS. 1 and 6, a disperser 141 (indicated as 123 in FIG. 1) that disperses the raw coal input from the raw
この分散機141は、回転筒142と複数の分散翼143と駆動装置(図示略)とから構成されている。回転筒142は、フリーボード部F1に原炭の流動方向に交差する水平方向沿って配置されており、軸心方向における各端部が乾燥容器101の側壁部を貫通して回転自在に支持され、駆動装置により回転可能となっている。また、回転筒142は、内部に過熱蒸気(加熱流体)を供給して流通することができる。
The dispersing
また、回転筒142は、外周部に周方向に均等間隔で複数の分散翼143,144が固定されている。この各分散翼143,144は、原炭投入口102に対向する位置で、回転筒142の径方向に沿う長さが最も高く、ここから回転筒142の軸心方向に沿って各端部に向って漸次短くなっている。また、各分散翼143,144は、回転筒142の周方向に隣接したもの同士が、回転筒142の軸心方向の長さが相違している。即ち、一方の分散翼143における回転筒142の軸心方向の長さが、他方の分散翼144における回転筒142の軸心方向の長さより長くなっている。そして、長い分散翼143と短い分散翼144とが、回転筒142の周方向に交互に配置されている。
The
なお、ここでは、各分散翼143,144にて、回転筒142の周方向に隣接したもの同士が回転筒142の軸心方向の長さを相違させたが、回転筒142の周方向に隣接した分散翼同士が回転筒142の径方向の長さを相違させてもよい。
Here, in each of the dispersing
従って、原炭投入口102から乾燥容器101における第1乾燥室111に原炭が投入されると、この原炭は、分散機141により水平方向に分散される。即ち、駆動装置により回転筒142が、図1にて時計周り方向に回転すると、原炭投入口102から投入された原炭は、この回転筒142と共に回転する複数の分散翼143,144により、第1乾燥室111内に前方側へ分散される。また、複数の分散翼143,144は、端部側の奥行きが低くなっていると共に、軸方向の長さが相違していることから、原炭は、第1乾燥室111内に左右方側へ分散される。更に、分散機141にて、回転筒142内に過熱蒸気が流通することから、複数の分散翼143,144が加熱状態となっており、原炭が各分散翼143,144により分散されるとき、熱を受けて予熱状態となる。そして、分散された原炭は、流動化ガスにより流動層S1で流動すると共に、伝熱管106により加熱されることで乾燥される。
Therefore, when raw coal is introduced into the
このように実施例3の流動層乾燥装置にあっては、分散機141にて、複数の分散翼143,144を回転筒142の周方向に隣接したもの同士が、回転筒142の軸心方向の長さを相違させている。従って、周方向に隣接した分散翼143,144の軸心方向の長さが相違することから、原炭投入部102から投入された原炭を、複数の分散翼143,44により回転方向の前方へ分散することができるだけでなく、左右方向にも分散することができ、流動層S1内の広い範囲にわたって分散することができる。
As described above, in the fluidized bed drying apparatus according to the third embodiment, in the
図7は、本発明の実施例4に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to Example 4 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
実施例4において、図7に示すように、第1乾燥室111にて、原炭投入口102から投入された原炭を分散させる分散機123が設けられている。この分散機123は、回転式の分散機であって、原炭を流動方向やその流動方向に直交する方向に分散させるものであり、原炭投入口102の前方であって、流動層S1より上方のフリーボード部F1に配置されている。そして、この分散機123は、回転筒124と複数の分散翼125と駆動装置(図示略)とから構成されている。
In Example 4, as shown in FIG. 7, a
また、第1乾燥室111にて、分散機123における各分散翼125への原炭の付着を抑制する清掃装置として、不活性ガス(窒素ガス、過熱蒸気など)を噴射する噴射ノズル151が設けられている。この噴射ノズル151は、分散機123(回転筒124)と対向して設けられており、1つの横長形状をなすスリットノズル、または、複数の円形上をなすノズルなどとして構成される。そして、噴射ノズル151は、第1乾燥室111にて、原炭投入口102の下方に設けられており、ガス供給管152を介して図示しないガス供給装置に連結されており、ガス供給管152に流量調整弁153が装着されている。
Further, in the
従って、原炭投入口102から乾燥容器101における第1乾燥室111に原炭が投入されると、この原炭は、分散機123により水平方向に分散される。即ち、駆動装置により回転筒123が、図7にて時計周り方向に回転すると、原炭投入口102から投入された原炭は、この回転筒124と共に回転する複数の分散翼125により、第1乾燥室111内の前方側または左右側へ分散される。また、分散機123にて、回転筒124内に過熱蒸気が流通することから、原炭は加熱されている各分散翼125により分散されるとき、熱を受けて予熱状態となる。そして、分散された原炭は、流動化ガスにより流動層S1で流動すると共に、伝熱管106により加熱されることで乾燥される。
Therefore, when raw coal is introduced into the
そして、分散機123の回転筒124や各分散翼125に原炭が付着したとき、または、原炭が付着しそうなときは、流量調整弁153を所定開度まで開放し、不活性ガスをガス供給管152から噴射ノズル151に供給し、この噴射ノズル151から回転筒124や分散翼125に向けてこの不活性ガス噴射する。すると、分散機123の回転筒124や各分散翼125に付着した原炭が除去され、または、原炭の付着が抑制されることとなり、分散機123は、適正に原炭を分散することが可能となる。
Then, when the raw coal adheres to the
このように実施例4の流動層乾燥装置にあっては、分散翼125への原炭の付着を抑制する清掃装置として噴射ノズル151を設けている。従って、噴射ノズル151から回転筒124や分散翼125に向けてこの不活性ガス噴射することで、原炭の付着が抑制されることとなり、分散翼125により適正に原炭を分散することができる。
Thus, in the fluidized-bed drying apparatus of Example 4, the
なお、この実施例4にて、清掃装置として噴射ノズル151を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えは、分散機123の回転筒124や各分散翼125の清掃時に、清掃ブラシが移動し、回転筒124や各分散翼125の表面をブラッシングするように構成してもよい。また、回転筒124や各分散翼125の表面に原炭が付着しにくいコーティング材(フッ素樹脂など)を塗布してもよい。
In addition, in this Example 4, although the
また、上述した各実施例では、乾燥容器101内を第1乾燥室111と第2乾燥室112とに区画したが、第1乾燥室111だけ、または、第2乾燥室112だけとしてもよい。また、乾燥容器の形状、原炭投入口102、乾燥炭排出口103、流動化ガス供給部104、ガス排出口105、伝熱管106,107の各構成や配置は、各実施例に限定されるものではなく、流動層乾燥装置12の設置場所や用途などに応じて適宜変更が可能である。
Moreover, in each Example mentioned above, although the inside of the drying
また、上述した各実施例では、湿潤燃料として低品位炭を使用したが、高品位炭であっても適用可能であり、また、石炭に限らず、再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料(ペレットやチップ)などを使用することも可能である。 Moreover, in each Example mentioned above, although low grade coal was used as a wet fuel, it is applicable even if it is high grade coal, and it is not limited to coal, but can be used as an organic resource derived from renewable organisms. For example, it is also possible to use thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) made from these raw materials. .
11 給炭装置
12 流動層乾燥装置
13 微粉炭機
14 石炭ガス化炉
15 チャー回収装置
16 ガス精製装置
17 ガスタービン設備
18 蒸気タービン設備
19 発電機
20 排熱回収ボイラ
101 乾燥容器
102 原炭投入口(湿潤燃料投入部)
103 乾燥炭排出口(乾燥物排出部)
104 流動化ガス供給部
105 ガス排出口(ガス排出部)
106,107伝熱管(加熱部)
111 第1乾燥室
112 第2乾燥室
123,131,141 分散機(回転式分散機)
124,132,142 回転筒
125,133,143,144 分散翼
126 駆動装置
129 仕切板
151 噴射ノズル(清掃装置)
F,F1,F2 フリーボード部
S,S1,S2 流動層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
103 Dry coal discharge port (dry matter discharge part)
104 Fluidizing
106,107 Heat transfer tube (heating unit)
111
124, 132, 142
F, F1, F2 Freeboard part S, S1, S2 Fluidized bed
Claims (7)
該乾燥容器の一端側に湿潤燃料を投入する湿潤燃料投入部と、
前記乾燥容器の他端側から湿潤燃料が加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥物排出部と、
前記乾燥容器の下部に流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化ガス供給部と、
前記乾燥容器の上方から流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出部と、
前記流動層の湿潤燃料を加熱する加熱部と、
前記湿潤燃料投入部から投入された湿潤燃料を分散する回転式分散機と、
を備えることを特徴とする流動層乾燥装置。 A drying container having a hollow shape;
A wet fuel charging unit for charging wet fuel to one end of the drying container;
A dry matter discharge unit for discharging dry matter obtained by heating and drying wet fuel from the other end of the drying container;
A fluidized gas supply unit that forms a fluidized bed with wet fuel by supplying fluidized gas to a lower portion of the drying container;
A gas discharge part for discharging fluidized gas and generated steam from above the drying container;
A heating unit for heating the wet fuel in the fluidized bed;
A rotary disperser for dispersing the wet fuel charged from the wet fuel charging unit;
A fluidized bed drying apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011113322A JP2012241987A (en) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Fluidized bed drying device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103411410A (en) * | 2013-08-20 | 2013-11-27 | 顾丽霞 | Spiral drying device of feed pellet |
JP2014152936A (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Row material supplying device and method, and fluidized bed drying device |
-
2011
- 2011-05-20 JP JP2011113322A patent/JP2012241987A/en not_active Withdrawn
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