JP2012241987A - Fluidized bed drying device - Google Patents

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竜平 高島
Isao Torii
鳥居  功
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the drying efficiency of a fluidized bed drying device.SOLUTION: The fluidized bed drying device is provided with a drying container 101 in a hollow shape; a coal feed opening 102 for feeding raw coal to one end side of the drying container 101; a dry coal discharge opening 103 for discharging dry coal obtained by heating and drying the raw coal from the other end side of the drying container 101; a fluidized gas supply part 104 which supplies fluidized gas to a lower part of the drying container 101 to form a fluidized bed S with the raw coal; a gas discharge opening 105 which discharges fluidized gas and generated steam from above the raw coal feed opening 102 on the one end side of the drying container 101; a heat transfer tube 106 which heats the raw coal of the fluidized bed S; and a rotary disperser 123 which disperses the raw coal fed from the raw coal feed opening 102.

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.

特開2008−128524号公報JP 2008-128524 A

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.

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である。FIG. 1 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、実施例1の流動層乾燥装置を表す概略背面図である。FIG. 2 is a schematic rear view illustrating the fluidized bed drying apparatus according to the first embodiment. 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である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a disperser in the fluidized bed drying apparatus of the first embodiment. 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。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. 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。FIG. 5 is a schematic diagram showing a disperser in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 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。FIG. 6 is a schematic view showing a disperser in a fluidized bed drying apparatus according to Example 3 of the present invention. 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。FIG. 7 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to Example 4 of the present invention.

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 power generation facility 10 includes a coal supply device 11, a fluidized bed drying device 12, a pulverized coal machine (mill) 13, a coal gasification furnace 14, and a char recovery device 15. , A gas refining device 16, a gas turbine facility 17, a steam turbine facility 18, a generator 19, and a heat recovery steam generator (HRSG) 20.

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 raw coal bunker 21, a coal feeder 22, and a crusher 23. The raw coal bunker 21 can store low-grade coal, and can drop a predetermined amount of low-grade coal into the coal feeder 22. The coal feeder 22 can transport the low-grade coal dropped from the raw coal bunker 21 by a conveyor or the like and drop it on the crusher 23. The crusher 23 can crush the dropped low-grade coal into a predetermined size.

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 bed drying device 12 supplies drying steam (superheated steam) to the low-grade coal introduced by the coal feeder 11 so as to heat and dry the low-grade coal while flowing. Moisture contained in the graded coal can be removed. The fluidized bed drying device 12 is provided with a cooler 31 for cooling the dried low-grade coal taken out from the lower portion, and the dried and cooled dried coal is stored in the dried coal bunker 32. Further, the fluidized bed drying apparatus 12 is provided with a dry coal cyclone 33 and a dry coal electrostatic precipitator 34 for separating dry coal particles from steam taken out from above, and the dry coal particles separated from the steam are dried coal bunker. 32 is stored. The steam from which the dry coal has been separated by the dry coal electrostatic precipitator 34 is compressed by the steam compressor 35 and then supplied to the fluidized bed drying device 12 as drying steam.

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 coal machine 13 is a coal pulverizer, and pulverizes the low-grade coal (dried coal) dried by the fluidized bed dryer 12 into fine particles to produce pulverized coal. That is, in the pulverized coal machine 13, the dry coal stored in the dry coal bunker 32 is dropped by the coal feeder 36, and the dry coal is converted into low-grade coal having a predetermined particle size or less, that is, pulverized coal. The pulverized coal after being pulverized by the pulverized coal machine 13 is separated from the conveying gas by the pulverized coal bag filters 37a and 37b and stored in the pulverized coal supply hoppers 38a and 38b.

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 coal machine 13 and can be recycled by returning the char (unburned coal) recovered by the char recovery device 15. .

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 air supply line 41 from the gas turbine equipment 17 (compressor 61), and can supply compressed air compressed by the gas turbine equipment 17. The air separation device 42 separates and generates nitrogen and oxygen from air in the atmosphere. A first nitrogen supply line 43 is connected to the coal gasifier 14, and a pulverized coal supply hopper is connected to the first nitrogen supply line 43. Charging lines 44a and 44b from 38a and 38b are connected. The second nitrogen supply line 45 is also connected to the coal gasification furnace 14, and the char return line 46 from the char recovery device 15 is connected to the second nitrogen supply line 45. Further, the oxygen supply line 47 is connected to the compressed air supply line 41. In this case, nitrogen is used as a carrier gas for coal and char, and oxygen is used as an oxidant.

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 matter removing device 48 that removes foreign matter mixed with pulverized coal. In this case, the coal gasification furnace 14 is not limited to the spouted bed gasification furnace, and may be a fluidized bed gasification furnace or a fixed bed gasification furnace. The coal gasification furnace 14 is provided with a gas generation line 49 for combustible gas toward the char recovery device 15, and can discharge combustible gas containing char. In this case, by providing a gas cooler in the gas generation line 49, the combustible gas may be cooled to a predetermined temperature and then supplied to the char recovery device 15.

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 char recovery device 15 includes a dust collector 51 and a supply hopper 52. In this case, the dust collector 51 is constituted by one or a plurality of bag filters or cyclones, and can separate char contained in the combustible gas generated in the coal gasification furnace 14. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. The supply hopper 52 stores the char separated from the combustible gas by the dust collector 51. A bin may be disposed between the dust collector 51 and the supply hopper 52, and a plurality of supply hoppers 52 may be connected to the bin. A char return line 46 from the supply hopper 52 is connected to the second nitrogen supply line 45.

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(HS)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 char recovery device 15. The gas purifier 16 purifies the combustible gas to produce fuel gas and supplies it to the gas turbine equipment 17. In the gas purifier 16, since the combustible gas from which the char is separated still contains sulfur (H 2 S), the sulfur is finally removed by removing it with the amine absorbent. Is recovered as gypsum and used effectively.

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 gas turbine equipment 17 includes a compressor 61, a combustor 62, and a turbine 63, and the compressor 61 and the turbine 63 are connected by a rotating shaft 64. The combustor 62 has a compressed air supply line 65 connected to the compressor 61, a fuel gas supply line 66 connected to the gas purifier 16, and a combustion gas supply line 67 connected to the turbine 63. Further, the gas turbine equipment 17 is provided with a compressed air supply line 41 extending from the compressor 61 to the coal gasification furnace 14, and a booster 68 is provided in the middle. Therefore, in the combustor 62, the compressed air supplied from the compressor 61 and the fuel gas supplied from the gas purifier 16 are mixed and burned, and the rotating shaft 64 is rotated by the generated combustion gas in the turbine 63. By doing so, the generator 19 can be driven.

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 steam turbine facility 18 includes a turbine 69 that is coupled to the rotating shaft 64 in the gas turbine facility 17, and the generator 19 is coupled to the base end portion of the rotating shaft 64. The exhaust heat recovery boiler 20 is provided in the exhaust gas line 70 from the gas turbine equipment 17 (the turbine 63), and generates steam by exchanging heat between the air and the high temperature exhaust gas. Therefore, the exhaust heat recovery boiler 20 is provided with the steam supply line 71 between the steam turbine equipment 18 and the turbine 69 of the steam turbine equipment 18, the steam recovery line 72 is provided, and the steam recovery line 72 is provided with the condenser 73. Yes. Therefore, in the steam turbine facility 18, the turbine 69 is driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20, and the generator 19 can be driven by rotating the rotating shaft 64.

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 heat recovery boiler 20 is freed of harmful substances by the gas purification device 74, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

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 power generation equipment 10 of Example 1 is demonstrated.

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 power generation facility 10 of the first embodiment, raw coal (low-grade coal) is stored in the raw coal bunker 21 by the coal feeder 11, and the low-grade coal of the raw coal bunker 21 is supplied to the coal. The machine 22 drops the crusher 23 where it is crushed to a predetermined size. The crushed low-grade coal is heated and dried by the fluidized bed drying device 12, cooled by the cooler 31, and stored in the dry coal bunker 32. Further, the steam taken out from the upper part of the fluidized bed drying device 12 is separated into dry coal particles by the dry coal cyclone 33 and the dry coal electrostatic precipitator 34 and compressed by the steam compressor 35 before being supplied to the fluidized bed drying device 12. Returned as drying steam. On the other hand, the dry coal particles separated from the steam are stored in the dry coal bunker 32.

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 dry coal bunker 32 is fed into the pulverized coal machine 13 by the coal feeder 36, where it is pulverized into fine particles to produce pulverized coal, and through the pulverized coal bag filters 37a and 37b. And stored in the pulverized coal supply hoppers 38a and 38b. The pulverized coal stored in the pulverized coal supply hoppers 38 a and 38 b is supplied to the coal gasification furnace 14 through the first nitrogen supply line 43 by nitrogen supplied from the air separation device 42. Further, the char recovered by the char recovery device 15 described later is supplied to the coal gasifier 14 through the second nitrogen supply line 45 by nitrogen supplied from the air separation device 42. Further, the compressed air extracted from the gas turbine equipment 17 to be described later is boosted by the booster 68 and then supplied to the coal gasification furnace 14 through the compressed air supply line 41 together with oxygen supplied from the air separation device 42.

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 gas generation line 49 and sent to the char recovery device 15.

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 char recovery device 15, the combustible gas is first supplied to the dust collector 51, whereby the char contained in the gas is separated from the combustible gas. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. On the other hand, the fine char separated from the combustible gas is deposited on the supply hopper 52, returned to the coal gasifier 14 through the char return line 46, and recycled.

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 char recovery device 15 is subjected to gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds in the gas purification device 16 to produce fuel gas. In the gas turbine facility 17, when the compressor 61 generates compressed air and supplies the compressed air to the combustor 62, the combustor 62 is supplied from the compressed air supplied from the compressor 61 and the gas purification device 16. Combustion gas is generated by mixing with fuel gas and combusting, and the turbine 63 is driven by this combustion gas, so that the generator 19 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.

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 turbine 63 in the gas turbine equipment 17 generates steam by exchanging heat with air in the exhaust heat recovery boiler 20, and supplies the generated steam to the steam turbine equipment 18. . In the steam turbine facility 18, the generator 69 can be driven through the rotating shaft 64 to generate electric power by driving the turbine 69 with the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20.

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 gas purification device 74, harmful substances in the exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 20 are removed, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

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 bed drying apparatus 12 in the coal gasification combined power generation facility 10 described above will be described in detail.

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 bed drying apparatus 12 includes a drying container 101, a raw coal charging port (wet fuel charging unit) 102, a dry coal discharging port (dry matter discharging unit) 103, and fluidization A gas supply unit 104 (104a, 104b), a gas discharge port (gas discharge unit) 105, and heat transfer tubes (heating units) 106, 107 are provided.

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 container 101 has a hollow box shape, and a raw coal charging port 102 for charging raw coal is formed on one end side, and a dried product obtained by heating and drying raw coal is discharged to the lower portion on the other end side. A dry charcoal discharge port 103 is formed. In this case, the raw coal input port 102 and the dry coal discharge port 103 are provided one by one at the end of the drying container 101, but a plurality of them may be provided. In addition, the drying container 101 is provided with a dispersion plate 108 having a plurality of openings at a predetermined distance from the bottom plate 101a in the lower portion, so that an air box 109 is partitioned. The drying container 101 is provided with a fluidized gas supply unit 104 that supplies fluidized gas (superheated steam) to the bottom plate 101a above the dispersion plate 108 via the wind box 109. Further, in the drying container 101, a gas discharge port 105 for discharging fluidized gas and generated steam is formed in the ceiling plate 101b on the dry coal discharge port 103 side.

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 container 101 is supplied with raw coal from the raw coal inlet 102 and supplied with fluidizing gas from the fluidizing gas supply unit 104 through the wind box 109 and the dispersion plate 108. A fluidized bed S having a predetermined thickness is formed above, and a free board portion F is formed above the fluidized bed S.

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 container 101 is comprised by the 1st drying chamber 111 provided in the upstream of the flow direction of raw coal, and the 2nd drying chamber 112 provided in the downstream of the flow direction of raw coal, A partition plate 113 that partitions the first drying chamber 111 and the second drying chamber 112 is provided on the dispersion plate 108, and the first drying chamber 111 and the second drying chamber 112 communicate with each other above the partition plate 113. . In this case, the first drying chamber 111 is formed with a freeboard portion F1 and a fluidized bed S1, and is a complete mixing region for initial drying of raw coal, and the second drying chamber 112 is fluidized with the freeboard portion F2. A layer S2 is formed, which serves as an extrusion region (plug flow region) for late drying of raw coal. The first drying chamber 111 and the second drying chamber 112 have a floor area ratio of 30 to 50%: 70 to 50%, which is set to an optimum ratio according to the raw coal processing amount. When the amount of raw coal is large, the first drying chamber 111 is preferably widened, and the floor area ratio between the first drying chamber 111 and the second drying chamber 112 is 50%: 50%. Set to.

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 wind boxes 109a and 109b corresponding to the first drying chamber 111 and the second drying chamber 112, and fluidized gas supply units 104a and 104b are provided corresponding to the wind boxes 109a and 109b. It has been. And the amount of fluidization gas supplied to windbox 109a and 109b can be adjusted by adjusting the opening of a flow control valve which is not illustrated.

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 first drying chamber 111 is configured such that the supplied raw coal is in a completely mixed flow in the chamber. This completely mixed flow is a flow mixed in the fluidized bed S1 formed in the first drying chamber 111 so that the moisture content (moisture content) in the raw coal becomes uniform. For this reason, in the first drying chamber 111, back-mixing occurs in the flow direction.

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 2nd drying chamber 112 is comprised so that the supplied raw coal may flow in the chamber. This extrusion flow is a flow in which the raw coal is pushed in the flow direction so that the raw coal does not diffuse in the flow direction in the fluidized bed S2 formed in the second drying chamber 112.

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 first drying chamber 111, a plurality of support plates 121 along the direction of flow of the raw coal and along the vertical direction are arranged at predetermined intervals (equal intervals) in the horizontal direction perpendicular to the direction of flow of the raw coal, and drying is performed. It is attached to the wall surface of the container 101. A plurality of heat transfer tubes 106 that pass through the drying container 101 from the outside and circulate in the fluidized bed S <b> 1 are supported by the support plates 121. The support plate 121 on which the heat transfer tube 106 is supported is positioned so as to be embedded in the fluidized bed S1, and can heat and dry the raw coal in the fluidized bed S1 with superheated steam flowing in the heat transfer tube 106. .

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 first drying chamber 111, a disperser 123 for dispersing the raw coal input from the raw coal input port 102 is provided. The disperser 123 is a rotary disperser, and disperses raw coal in a flow direction or a direction orthogonal to the flow direction. And this disperser 123 is arrange | positioned in the freeboard part F1 ahead of the raw coal inlet 102, and upper than the fluidized bed S1.

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 disperser 123 includes a rotating cylinder 124, a plurality of disperse blades 125, and a driving device 126. The rotating cylinder 124 is disposed in the free board portion F1 along the horizontal direction intersecting the flow direction of the raw coal, and each end portion in the axial direction passes through the side wall portion of the drying vessel 101. One end of the rotating cylinder 124 is rotatably supported by the drying container 101 by a bearing 127, and the other end is rotatably connected to the driving device 126. The rotating cylinder 124 can supply superheated steam (heating fluid) from one end to the inside, and the superheated steam can be recovered from the other end.

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 rotating cylinder 124 has a plurality of dispersing blades 125 fixed to the outer peripheral portion at equal intervals in the circumferential direction. The raw coal charging port 102 is formed at a side wall on one end side in the drying vessel 101, at an intermediate portion in a direction perpendicular to the flow direction of the raw coal, and with a predetermined inclination angle so as to open to the free board portion F1. I am letting. Each dispersion blade 125 has the longest length along the radial direction of the rotating cylinder 124 at a position facing the raw coal charging port 102, and from here toward each end along the axial direction of the rotating cylinder 124. Gradually shorter. In this case, it is desirable that the plurality of dispersing blades 125 be heated to the saturation temperature or higher by allowing superheated steam to flow through the rotating cylinder 124.

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 first drying chamber 111 in the drying container 101 from the raw coal introduction port 102, the raw coal is dispersed in the horizontal direction by the disperser 123. That is, when the rotating cylinder 124 is rotated in the clockwise direction in FIG. 1 by the driving device 126, the raw coal charged from the raw coal inlet 102 is moved to the first position by the plurality of dispersing blades 125 rotating together with the rotating cylinder 124. 1 Dispersed forward in the drying chamber 111. In addition, since the plurality of dispersing blades 125 have a shorter depth on the end side, the raw coal is dispersed in the left and right sides in the first drying chamber 111. Further, since the superheated steam circulates in the rotating cylinder 124 in the disperser 123, the plurality of disperse blades 125 are in a heated state, and heat is received when the raw coal is dispersed by the disperse blades 125. Preheated. Then, the dispersed raw coal flows in the fluidized bed S <b> 1 by the fluidized gas and is dried by being heated by the heat transfer tube 106.

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 first drying chamber 111 can be made into a completely mixed flow, and is dried so that the moisture content (moisture content) is uniform. In the first drying chamber 111, for example, raw coal having a moisture content of about 60% can be initially dried until the moisture content becomes about 30 to 40%.

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 second drying chamber 112, a plurality of partition plates 129 along the horizontal direction perpendicular to the flow direction of the raw coal and along the vertical direction are arranged at predetermined intervals in the flow direction of the raw coal. It is attached to the wall. A plurality of heat transfer tubes 107 that pass through the drying container 101 from the outside and circulate in the fluidized bed S <b> 2 are supported by the partition plates 129. Each partition plate 129 that supports the heat transfer tube 107 has a lower end portion that is separated from the upper surface of the dispersion plate 108 so that a predetermined gap (flow port) is secured, and the upper end portion extends upward from the fluidized bed S2. The raw coal of the fluidized bed S2 can be heated and dried by superheated steam flowing in the heat transfer tube 107.

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 partition plates 129 are arranged at predetermined intervals in the flow direction of the raw coal, the second drying chamber 112, specifically, the fluidized bed S2 is divided into the plurality of compartments S21, The plurality of compartments S21, S22, S23, S24, and S25 are divided into S22, S23, S24, and S25, have substantially the same volume, and are formed side by side along the flow direction of the raw coal. . Therefore, the raw coal can move from the respective distribution ports through the compartments S21, S22, S23, S24, and S25 while being dried in the fluidized bed S2.

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 first drying chamber 111, the raw coal flows in the fluidized bed S2 by the fluidized gas, and the distribution port between each partition plate 129 and the dispersion plate 108. The compartments S21, S22, S23, S24, S25 are moved through. At this time, the raw coal is dried by being heated by the heat transfer tube 107.

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 second drying chamber 112 can be made into an extruded flow by sequentially moving the plurality of compartments S21, S22, S23, S24, and S25 from the upstream side. Dried without diffusing in the direction. Note that the second drying chamber 112 can dry the raw coal having a moisture content of about 30 to 40%, for example, until the moisture content becomes about 10%.

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 bed drying apparatus 12 of Example 1 is demonstrated.

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 bed drying device 12, as shown in FIGS. 1 and 2, the raw coal is supplied from the raw coal inlet 102 to the drying container 101 and flows from the fluidizing gas supply unit 104 through the dispersion plate 108. By supplying the chemical gas, a fluidized bed S having a predetermined thickness is formed above the dispersion plate 108. The raw coal moves through the fluidized bed S to the dry coal discharge port 103 side by the fluidizing gas, and is heated and dried by receiving heat from the heat transfer tubes 106 and 107 at this time.

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 heat transfer tubes 106 and 107 and the fluidized gas while moving from the raw coal inlet 102 to the dry coal outlet 103, but is input from the raw coal inlet 102. Immediately after being done, the raw coal has a high moisture concentration, and there is a risk that proper drying will be difficult. However, in the present embodiment, the inside of the drying container 101 is divided into a first drying chamber 111 and a second drying chamber 112, and a disperser 123 is provided to face the raw coal charging port 102. Therefore, the raw coal introduced into the first drying chamber 111 from the raw coal introduction port 102 is dispersed to the front side and the left and right sides by the plurality of dispersion blades 125 in the disperser 123. At this time, since the raw coal is dispersed by the dispersion blade 125 in a high temperature state, the raw coal is preheated by receiving heat. In the fluidized bed S <b> 1 of the first drying chamber 111, the raw coal becomes a completely mixed flow, and is dried so that the moisture content is substantially uniform within the region of the first drying chamber 111.

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 first drying chamber 111 flows over the partition plate 113 to the second drying chamber 112. In the second drying chamber 112, the raw coal flows in the fluidized bed S2 by the fluidized gas, and passes through the flow port between each partition plate 129 and the dispersion plate 108, and enters the compartments S21, S22, S23, S24, S25. Move in order. At this time, the raw coal is dried in the fluidized bed S2 without being diffused in the flow direction as an extruded flow while being heated by the heat transfer tube 107.

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 coal discharge port 103, and the steam generated by heating and drying the raw coal in the fluidized bed S rises together with the fluidized gas. It flows to the discharge port 103 side and is discharged from the gas discharge port 105 to the outside.

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 container 101 having a hollow shape, the raw coal charging port 102 for charging raw coal into one end side of the drying container 101, and the other end of the drying container 101 are provided. A dry coal discharge port 103 for discharging dry coal heated and dried from the raw coal from the side, and a fluidized gas supply unit 104 for forming a fluidized bed S together with the raw coal by supplying a fluidizing gas to the lower part of the drying vessel 101; A gas discharge port 105 for discharging fluidized gas and generated steam from above the raw coal input port 102 on one end side of the drying vessel 101, a heat transfer tube 106 for heating the raw coal in the fluidized bed S, and a raw coal input port 102. And a rotary disperser 123 that disperses the raw coal charged from.

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 container 101 from the raw coal inlet 102 and the fluidizing gas is supplied from the lower part of the drying container 101 through the dispersion plate 108 from the fluidizing gas supply unit 104, the raw coal is supplied. When fluidized gas flows, a fluidized bed S is formed. When the raw coal of the fluidized bed S moves by fluidized gas, it is heated by the heat transfer tube 106 to be dried to become dry coal. Is discharged to the outside from the dry coal discharge port 103, while steam generated by drying the fluidized gas and raw coal is discharged to the outside from the gas discharge port 105. At this time, although the raw coal immediately after being input from the raw coal input unit 102 has a large amount of water, it is dispersed to the periphery by the disperser 123 and falls into a wide range of the fluidized bed S1. In S1, a sufficient amount of heat can be applied to the raw coal for heating, and poor fluidization of the raw coal, adhesion to the surroundings and accumulation can be suppressed, and the drying efficiency of the raw coal can be improved. .

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 disperser 123 is disposed in the free board portion F1 formed above the fluidized bed S1. Therefore, by disposing the disperser 123 in the free board portion F1, the raw coal input from the raw coal input portion 102 can be dispersed in a wide range on the surface of the fluidized bed S1 by the disperser 123, and the efficiency It can dry well.

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 disperser 123 is provided with a dispersible blade 125 that can be rotated and heated. Therefore, by dispersing the raw coal input from the raw coal input unit 102 by the plurality of swirl blades 125 rotating at a high temperature, it becomes possible to preheat by applying heat before dropping to the fluidized bed S1. The drying of raw coal can be promoted.

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 disperser 123 is disposed along the horizontal direction intersecting the flow direction of the raw coal and is rotatably supported by the drying vessel 101, and the superheated steam can flow inside. A rotating cylinder 124, a plurality of dispersion vanes 125 fixed to the outer peripheral portion of the rotating cylinder 124 at a predetermined interval in the circumferential direction, and a driving device 126 capable of rotating the rotating cylinder 124. Therefore, the structure can be simplified.

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 dispersion blade 125 has the longest radial direction length of the rotating cylinder 124 at a position facing the raw coal charging portion 102, along the axial direction of the rotating cylinder 124. The length is gradually shortened. Therefore, the raw coal input from the raw coal input unit 102 can be distributed not only forward in the rotational direction by the plurality of dispersing blades 125 but also in the left-right direction, and the wide in the fluidized bed S1. Can be distributed over a range.

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 raw coal input 102 in the first drying chamber 111. Is provided. The disperser 131 is a rotary disperser, and disperses raw coal in a flow direction or a direction perpendicular to the flow direction. The disperser 131 is located in front of the raw coal inlet 102 and from the fluidized bed S1. It arrange | positions at the upper free board part F1.

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 machine 131 includes a rotating cylinder 132, a plurality of dispersing blades 133, and a driving device (not shown). The rotating cylinder 132 is disposed on the free board portion F1 along the horizontal direction intersecting the flow direction of the raw coal, and each end portion in the axial direction penetrates the side wall portion of the drying vessel 101 and is rotatably supported. It can be rotated by the drive device. Further, the rotary cylinder 132 can supply and circulate superheated steam (heating fluid) inside.

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 rotating cylinder 132 is formed with a convex portion 132a whose diameter is increased so that the outer peripheral portion has a triangular shape over a predetermined length. The rotating cylinder 132 has a plurality of dispersing blades 133 fixed to the outer peripheral portion of the convex portion 132a at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, each dispersing blade 133 has the highest height along the radial direction of the rotating cylinder 132 at a position facing the raw coal inlet 102 and extends from here to each end along the axial direction of the rotating cylinder 132. Gradually lower.

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 first drying chamber 111 in the drying container 101 from the raw coal introduction port 102, the raw coal is dispersed in the horizontal direction by the disperser 131. That is, when the rotating cylinder 132 is rotated in the clockwise direction in FIG. 1 by the driving device, the raw coal charged from the raw coal charging port 102 is first fed by the plurality of dispersing blades 133 that rotate together with the rotating cylinder 132. Dispersed in the drying chamber 111 forward. In addition, since the plurality of dispersing blades 133 have a low depth on the end side, the raw coal is dispersed in the left and right sides in the first drying chamber 111. Furthermore, since the superheated steam circulates in the rotary cylinder 132 in the disperser 131, the plurality of disperse blades 133 are in a heated state, and heat is received when the raw coal is dispersed by the disperse blades 133. Preheated. Then, the dispersed raw coal flows in the fluidized bed S <b> 1 by the fluidized gas and is dried by being heated by the heat transfer tube 106.

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 disperser 131 forms the convex portion 132a that expands the diameter of the rotating cylinder 132, and the outer peripheral portion of the convex portion 132a is evenly spaced in the circumferential direction. A plurality of dispersing blades 133 are fixed. Accordingly, each dispersing blade 133 has the highest height along the radial direction of the rotating cylinder 132 at a position facing the raw coal inlet 102 and extends from here to each end along the axial direction of the rotating cylinder 132. Accordingly, the raw coal input from the raw coal input unit 102 can be dispersed not only forward in the rotational direction by the plurality of dispersing blades 133 but also in the left-right direction. It can be dispersed over a wide range in the layer S1. Further, since the diameter of the rotary cylinder 132 is expanded and the dispersion blades 133 are fixed, it becomes possible to efficiently transmit heat to the dispersion blades 133, and the raw coal dispersed by the dispersion blades 133 can be efficiently heated. Can do.

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 coal input port 102 in the first drying chamber 111. Is provided. The disperser 141 is a rotary disperser, and disperses raw coal in a flow direction or a direction orthogonal to the flow direction. The disperser 141 is located in front of the raw coal inlet 102 and from the fluidized bed S1. It arrange | positions at the upper free board part F1.

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 machine 141 includes a rotating cylinder 142, a plurality of dispersing blades 143, and a driving device (not shown). The rotating cylinder 142 is disposed on the free board portion F1 along the horizontal direction intersecting the flow direction of the raw coal, and each end portion in the axial direction penetrates the side wall portion of the drying vessel 101 and is rotatably supported. It can be rotated by the drive device. Further, the rotating cylinder 142 can supply and circulate superheated steam (heating fluid) inside.

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 rotating cylinder 142 has a plurality of dispersing blades 143 and 144 fixed to the outer peripheral portion at equal intervals in the circumferential direction. Each of the dispersing blades 143 and 144 has the longest length along the radial direction of the rotating cylinder 142 at a position facing the raw coal inlet 102, and from here to each end along the axial direction of the rotating cylinder 142. It gradually becomes shorter. Further, the dispersing blades 143 and 144 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating cylinder 142 are different in length in the axial direction of the rotating cylinder 142. That is, the length in the axial direction of the rotating cylinder 142 in one of the dispersing blades 143 is longer than the length in the axial direction of the rotating cylinder 142 in the other dispersing blade 144. The long dispersion blades 143 and the short dispersion blades 144 are alternately arranged in the circumferential direction of the rotating cylinder 142.

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 blades 143 and 144, those adjacent in the circumferential direction of the rotating cylinder 142 have different lengths in the axial direction of the rotating cylinder 142, but are adjacent in the circumferential direction of the rotating cylinder 142. The dispersed blades may have different radial lengths of the rotating cylinder 142.

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 first drying chamber 111 in the drying container 101 from the raw coal introduction port 102, the raw coal is dispersed in the horizontal direction by the disperser 141. That is, when the rotating cylinder 142 is rotated in the clockwise direction in FIG. 1 by the driving device, the raw coal introduced from the raw coal inlet 102 is dispersed by the plurality of dispersing blades 143 and 144 rotating together with the rotating cylinder 142. Dispersed forward in the first drying chamber 111. Further, since the plurality of dispersing blades 143 and 144 have a reduced depth on the end side and have different axial lengths, the raw coal is placed in the first drying chamber 111 on the left and right sides. To be distributed. Furthermore, since the superheated steam circulates in the rotary cylinder 142 in the disperser 141, when the plurality of disperse blades 143 and 144 are in a heated state, and the raw coal is dispersed by the disperse blades 143 and 144. When it receives heat, it becomes preheated. Then, the dispersed raw coal flows in the fluidized bed S <b> 1 by the fluidized gas and is dried by being heated by the heat transfer tube 106.

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 disperser 141, the plurality of dispersing blades 143 and 144 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating cylinder 142 are in the axial direction of the rotating cylinder 142. The length is different. Accordingly, since the axial lengths of the dispersion blades 143 and 144 adjacent to each other in the circumferential direction are different, the raw coal input from the raw coal input unit 102 is forwarded in the rotational direction by the plurality of dispersion blades 143 and 44. Can be dispersed not only in the horizontal direction but also in the left-right direction, and can be dispersed over a wide range in the fluidized bed S1.

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 disperser 123 that disperses raw coal input from the raw coal input port 102 is provided in the first drying chamber 111. This disperser 123 is a rotary disperser, and disperses raw coal in the flow direction and in a direction perpendicular to the flow direction, in front of the raw coal inlet 102 and from the fluidized bed S1. It arrange | positions at the upper free board part F1. The dispersing machine 123 includes a rotating cylinder 124, a plurality of dispersing blades 125, and a driving device (not shown).

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 first drying chamber 111, as a cleaning device that suppresses adhesion of raw coal to each dispersion blade 125 in the disperser 123, an injection nozzle 151 that injects an inert gas (nitrogen gas, superheated steam, etc.) is provided. It has been. The injection nozzle 151 is provided to face the disperser 123 (rotating cylinder 124), and is configured as one horizontally long slit nozzle or a plurality of circular nozzles. The injection nozzle 151 is provided below the raw coal inlet 102 in the first drying chamber 111, and is connected to a gas supply device (not shown) via the gas supply pipe 152. A flow rate adjusting valve 153 is attached to 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 first drying chamber 111 in the drying container 101 from the raw coal introduction port 102, the raw coal is dispersed in the horizontal direction by the disperser 123. That is, when the rotary cylinder 123 is rotated in the clockwise direction in FIG. 7 by the driving device, the raw coal introduced from the raw coal input port 102 is first fed by the plurality of dispersing blades 125 rotating together with the rotary cylinder 124. It is distributed to the front side or the left and right sides in the drying chamber 111. In addition, since superheated steam flows through the rotating cylinder 124 in the disperser 123, when the raw coal is dispersed by each of the heated dispersion blades 125, it receives heat and enters a preheated state. Then, the dispersed raw coal flows in the fluidized bed S <b> 1 by the fluidized gas and is dried by being heated by the heat transfer tube 106.

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 rotating cylinder 124 or each dispersion blade 125 of the disperser 123, or when the raw coal is likely to adhere, the flow rate adjusting valve 153 is opened to a predetermined opening, and the inert gas is gasified. The gas is supplied from the supply pipe 152 to the injection nozzle 151, and the inert gas is injected from the injection nozzle 151 toward the rotating cylinder 124 and the dispersion blade 125. Then, the raw coal adhering to the rotating cylinder 124 and each dispersion blade 125 of the disperser 123 is removed or the adhesion of the raw coal is suppressed, and the disperser 123 can disperse the raw coal appropriately. It becomes possible.

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 injection nozzle 151 is provided as a cleaning apparatus that suppresses adhesion of raw coal to the dispersion blade 125. Accordingly, by injecting this inert gas from the injection nozzle 151 toward the rotary cylinder 124 and the dispersion blade 125, adhesion of the raw coal is suppressed, and the dispersion coal 125 can appropriately disperse the raw coal. .

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 injection nozzle 151 was provided as a cleaning apparatus, it is not limited to this structure. For example, the cleaning brush may be moved to clean the surface of the rotating cylinder 124 or each dispersing blade 125 when the rotating cylinder 124 or each dispersing blade 125 of the dispersing machine 123 is cleaned. Further, a coating material (such as a fluororesin) on which the raw coal hardly adheres may be applied to the surfaces of the rotating cylinder 124 and the respective dispersion blades 125.

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 container 101 was divided into the 1st drying chamber 111 and the 2nd drying chamber 112, it is good also as only the 1st drying chamber 111 or the 2nd drying chamber 112 only. Also, the configuration and arrangement of the shape of the drying container, the raw coal inlet 102, the dry coal outlet 103, the fluidized gas supply unit 104, the gas outlet 105, and the heat transfer tubes 106 and 107 are limited to the respective embodiments. It is not a thing, and it can change suitably according to the installation place, use, etc. of the fluidized bed drying apparatus 12.

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 Coal feeder 12 Fluidized bed dryer 13 Pulverized coal machine 14 Coal gasifier 15 Char recovery device 16 Gas refiner 17 Gas turbine equipment 18 Steam turbine equipment 19 Generator 20 Waste heat recovery boiler 101 Drying vessel 102 Raw coal input (Wet fuel input part)
103 Dry coal discharge port (dry matter discharge part)
104 Fluidizing gas supply unit 105 Gas outlet (gas outlet)
106,107 Heat transfer tube (heating unit)
111 1st drying chamber 112 2nd drying chamber 123, 131, 141 Disperser (rotary disperser)
124, 132, 142 Rotating cylinder 125, 133, 143, 144 Dispersing blade 126 Drive device 129 Partition plate 151 Injection nozzle (cleaning device)
F, F1, F2 Freeboard part S, S1, S2 Fluidized bed

Claims (7)

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:
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する請求項1に記載の流動層乾燥装置。   The fluidized bed drying apparatus according to claim 1, wherein the rotary disperser is disposed in a free board portion formed above the fluidized bed. 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する請求項2に記載の流動層乾燥装置。   The fluidized bed drying apparatus according to claim 2, wherein the rotary disperser includes a dispersible blade that can rotate and can be heated. 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する請求項3に記載の流動層乾燥装置。   The rotary disperser is disposed along a horizontal direction intersecting the flow direction of the wet fuel, is rotatably supported by the drying container, and is capable of rotating a heating fluid therein, and rotates the rotary cylinder. 4. The fluidized bed drying apparatus according to claim 3, wherein a plurality of the dispersion blades are fixed to the outer peripheral portion of the rotating cylinder at predetermined intervals in the circumferential direction. 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する請求項4に記載の流動層乾燥装置。   5. The dispersion blade according to claim 4, wherein the length of the rotating cylinder in the radial direction is the longest at a position facing the wet fuel charging portion, and gradually decreases along the axial direction of the rotating cylinder. The fluidized bed drying apparatus as described. 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する請求項4または5に記載の流動層乾燥装置。   6. The plurality of dispersing blades according to claim 4 or 5, wherein adjacent ones in the circumferential direction of the rotating cylinder have different radial lengths or axial lengths of the rotating cylinder. The fluidized bed drying apparatus as described. 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とする請求項3から6のいずれか一つに記載の流動層乾燥装置。   The fluidized bed drying apparatus according to any one of claims 3 to 6, further comprising a cleaning device that suppresses adhesion of wet fuel to the dispersion blade.
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JP2014152936A (en) * 2013-02-04 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Row material supplying device and method, and fluidized bed drying device

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