-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle und ein Steuerungsverfahren hierfür und sie ist besonders günstig, wenn sie zur Verbesserung von Kohle eines niedrigen Inkohlungsgrads (niedrig inkohlter Kohle), wie Braunkohle oder subbituminöser Kohle, die porös ist und einen hohen Wassergehalt aufweist, verwendet wird.
-
TECHNISCHER HINTERGRUND
-
Kohle eines niedrigen Inkohlungsgrads (niedrig inkohlte Kohle), wie Braukohle oder subbituminöse Kohle, die porös ist und einen hohen Wassergehalt aufweist, erzeugt eine niedrige Wärmemenge pro Gewichtseinheit und sie wird daher durch eine Heizbehandlung getrocknet, damit sie eine verbesserte Wärmeerzeugungsmenge pro Gewichtseinheit aufweist.
-
Als Produktionsanlage für verbesserte Kohle, die zur Durchführung einer derartigen Verbesserung von niedrig inkohlter Kohle konfiguriert ist, gibt es beispielsweise eine Anlage, die eine Pyrolysevorrichtung mit indirektem Erhitzen, die eine Pyrolyse an niedrig inkohlter Kohle durch indirektes Erhitzen der niedrig inkohlten Kohle unter Verwendung eines Heizgases durchführt, und einen Verbrennungsofen, der das Heizgas durch Verbrennen eines Pyrolysegases, das in der Pyrolysevorrichtung erzeugt und dem Verbrennungsofen über eine Pyrolysegas-Zufuhrleitung zugeführt wird, erzeugt, umfasst.
-
Das im Vorhergehenden beschriebene Pyrolysegas besteht aus einer niedrigsiedenden Komponente. Da jedoch die niedrig inkohlte Kohle unter einer relativ hohen Temperatur behandelt wird, ist das Pyrolysegas von Teer (Pyrolyseöl) begleitet, was eine hochsiedende Komponente ist. Wenn das Pyrolysegas gekühlt wird, haftet der Teer an einer Wandfläche einer Leitung oder dergleichen, durch die das Pyrolysegas strömt. Wenn eine große Teermenge anhaftet, kann ein Problem wie ein Verstopfen der Leitung auftreten. Daher wurden verschiedene Techniken zum Entfernen des Teers entwickelt.
-
Beispielsweise offenbart das im Folgenden angegebene Patentdokument 1 ein Abkohlungsverfahren zum Verbrennen und Entfernen von an der Innenseite einer Leitung haftendem Koks durch Verwendung eines Gases, das durch Einstellen von Luft derart, dass sie eine Sauerstoffkonzentration von 3 Vol.-% bis 21 Vol.-% aufweist, durch Verdünnen mit Wasserdampf oder einem Inertgas erhalten wird und das auch auf eine Temperatur von 350°C bis 500°C eingestellt wird.
-
Das im Folgenden angegebene Patentdokument 2 offenbart ein Verfahren zum Durchführen einer Pyrolysebehandlung an einem behandelten Objekt durch Verwendung eines Brennofens mit externer Heizung. Bei diesem Verfahren wird ein sauerstoffhaltiges Gas in einen Innenzylinder des Brennofens mit externer Heizung zum Verbrennen eines Carbids eines organischen Materials in dem behandelten Objekt und/oder eines brennbaren Gases, die durch Pyrolyse erzeugt werden, zugeführt. Dadurch nimmt die Temperatur eines Pyrolysegases zu, so dass eine Verflüssigung oder Verfestigung verhindert wird.
-
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
-
PATENTDOKUMENTE
-
- Patentdokument 1: japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. Hei 5-188653 (siehe beispielsweise die Absätze [0013], [0017] und dergleichen)
- Patentdokument 2: japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2004-3738 (siehe beispielsweise die Absätze [0011], [0014], [0015] und dergleichen)
-
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
-
Durch Anwendung des in Patentdokument 1 beschriebenen Abkohlungsverfahrens auf die früher beschriebene Produktionsanlage für verbesserte Kohle zum direkten Zuführen des Gases mit eingestellter Sauerstoffkonzentration wurde während einer Abschaltung produzierter Teer verbrannt, so dass ein Anhaften des Teers an der Pyrolysevorrichtung verhindert werden kann. Jedoch erfordert das Erzeugen des Gases mit eingestellter Sauerstoffkonzentration aus Luft oder aus einem Inertgas (Stickstoff oder Wasserdampf) eine hierfür spezialisierte Vorrichtung und dies erhöht die Kosten für das Produzieren von verbesserter Kohle. Darüber hinaus muss das Gas mit eingestellter Sauerstoffkonzentration vorab eine erhöhte Temperatur erhalten, damit es mit dem Teer reagiert. Daher ist zusätzliche Energie notwendig. Zusammengefasst kann der Teer nicht effizient entfernt werden.
-
Bei dem Verfahren zur Durchführung einer Pyrolysebehandlung an einem behandelten Objekt unter Verwendung eines externen Brennofens, das in Patentdokument 2 beschrieben ist, wird das durch die Pyrolyse produzierte Carbid selbst eines organischen Materials in dem behandelten Objekt verbrannt. Daher muss, wenn dieses Verfahren für die Produktionsanlage für verbesserte Kohle verwendet wird, Kohle der Pyrolysevorrichtung auch während einer Abschaltung der Anlage zugeführt werden, um die Kohle selbst zu verbrennen. Dies ergibt ein geringeres Produktionsvolumen der verbesserten Kohle.
-
Im Hinblick auf das Vorhergehende wurde die vorliegende Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden beschriebenen Probleme gemacht und ihre Aufgabe ist die Bereitstellung einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle und ein Steuerungsverfahren hierfür, das zu einer effizienten Teerentfernung ohne eine Verringerung des Produktionsvolumens von verbesserter Kohle auch bei einem Abschalten der Anlage fähig ist.
-
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
-
Eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle, die ein Trocknungsmittel zum Trocknen von Kohle, ein Pyrolysemittel zum Durchführen einer Pyrolyse an der getrockneten Kohle und ein Kühlmittel zum Kühlen der der Pyrolyse unterzogenen Kohle, umfasst, wobei das Pyrolysemittel eine Pyrolysevorrichtung mit indirektem Erhitzen ist, die einen Innenzylinder, in den die getrocknete Kohle überführt wird, und einen Außenzylinder, der mit einem Heizgas zum Erhitzen des Innenzylinders versorgt wird, aufweist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anlage umfasst: ein Heizgas-Erzeugungsmittel zum Erzeugen des Heizgases, ein Pyrolysegas-Zufuhrmittel zum Versorgen des Heizgas-Erzeugungsmittels mit einem in dem Innenzylinder erzeugten Pyrolysegas, ein Abwärmegas-Erzeugungsmittel zum Aufnehmen einer Zufuhr eines Teils des in dem Heizgas-Erzeugungsmittel erzeugten Heizgases und Erzeugen eines Abwärmegases durch Durchführen eines Wärmeaustauschs des Heizgases und ein Mischgas-Verteilungszufuhrmittel zum Verteilen des Abwärmegases und eines Niedertemperaturheizgases, das erzeugt wird, wenn das Heizgas die Kohle indirekt im Inneren des Außenzylinders erhitzt, und Zuführen derselben in den Innenzylinder.
-
Eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, die im Vorhergehenden beschrieben ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Mischgas-Verteilungszufuhrmittel mit dem Innenzylinder an einer Einlassseite des Innenzylinders, die die getrocknete Kohle aufnimmt, verbunden ist.
-
Eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, die im Vorhergehenden beschrieben ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pyrolysevorrichtung mit indirektem Erhitzen ein Gastemperatur-Messmittel zum Messen einer Gastemperatur umfasst, wobei das Gastemperatur-Messmittel an einer Auslassseite, von der aus die getrocknete Kohle ausgetragen wird, vorgesehen ist, und das Mischgas-Verteilungszufuhrmittel ein Gasströmungsraten-Einstellmittel zum Einstellen einer Strömungsrate des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases, die dem Innenzylinder zugeführt werden, und ein Steuermittel zum Steuern des Gasströmungsraten-Einstellmittels auf der Basis der durch das Gastemperatur-Messmittel gemessenen Gastemperatur umfasst.
-
Eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, die im Vorhergehenden beschrieben ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anlage eine Mehrzahl von Anlagenhauptkörpern umfasst, die parallel angeordnet sind und jeweils das Trocknungsmittel, die Pyrolysevorrichtung mit indirektem Erhitzen und das Kühlmittel aufweisen.
-
Ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist ein Verfahren zur Steuerung der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, das im Vorhergehenden beschrieben ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren umfasst: Stoppen der Zufuhr der Kohle zu dem Innenzylinder, Zuführen des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases zu dem Innenzylinder durch Steuern des Gasströmungsraten-Einstellmittels durch das Steuermittel und währenddessen Erhöhen einer Brennstoffmenge, die dem Heizgas-Erzeugungsmittel zugeführt wird, und Stoppen der Zufuhr des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases zu dem Innenzylinder durch Steuern des Gasströmungsraten-Einstellmittels durch das Steuermittel, wenn die durch das Gastemperatur-Messmittel gemessene Gastemperatur unter eine vorgegebene Temperatur fällt.
-
Ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung zum Lösen der im Vorhergehenden angegebenen Probleme ist ein Verfahren zur Steuerung der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung, das im Vorhergehenden beschrieben ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren umfasst: in dem abzuschaltenden Anlagenhauptkörper Stoppen der Zufuhr der Kohle zu dem Innenzylinder und währenddessen in dem Anlagenhauptkörper in stationärem Betrieb Erhöhen einer Kohlemenge, die dem Trocknungsmittel zugeführt wird, und Erhöhen einer Heizgasmenge, die dem Außenzylinder zugeführt wird, in dem abzuschaltenden Anlagenhauptkörper Starten einer Zufuhr des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases zu dem Innenzylinder durch Steuern des Gasströmungsraten-Einstellmittels durch das Steuermittel, in dem abzuschaltenden Anlagenhauptkörper Stoppen der Zufuhr des Heizgases zu dem Innenzylinder, wenn die gesamte Kohle aus dem Innenzylinder ausgetragen ist, und währenddessen in dem Anlagenhauptkörper in stationärem Betrieb Bringen der Zufuhr des Heizgases zu dem Außenzylinder in einen stationären Zustand und in dem abzuschaltenden Anlagenhauptkörper Stoppen der Zufuhr des Niedertemperaturheizgases und des Wärmeabgases zu dem Innenzylinder durch Steuern des Gasströmungsraten-Einstellmittels durch das Steuermittel, wenn das gesamte Pyrolysegas aus dem Innenzylinder ausgetragen ist.
-
WIRKUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Anlage abzuschalten ist, das Heizgas dem Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen zugeführt werden, bis die Kohle (Pyrolysekohle) aus dem Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen ausgetragen ist, um ein neues Erzeugen von Teer durch das Kühlen der Kohle zu verhindern. Durch die Zufuhr des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases zu dem Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen können das Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen und das Pyrolysegas-Zufuhrmittel von dem Pyrolysegas freigespült werden. Daher kann verhindert werden, dass Gas an den Innenwandflächen des Pyrolysemittels mit indirektem Erhitzen und des Pyrolysegas-Zufuhrmittels haftet. Darüber hinaus beträgt die Sauerstoffkonzentration von jeweils dem Niedertemperaturheizgas und dem Abwärmegas etwa 2 bis 3%. Daher kann, auch wenn Teer an den Innenwandflächen des Pyrolysemittels mit indirektem Erhitzen und des Pyrolysegas-Zufuhrmittels haftet, der Teer verbrannt und entfernt werden. Daher kann auch bei einem Abschalten der Anlage eine effiziente Teerentfernung erreicht werden, ohne das Produktionsvolumen der verbesserten Kohle zu verringern. Da das Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen, das Pyrolysegas-Zufuhrmittel und dergleichen keine Teerentfernungsarbeiten benötigen, können Wartungs- und Inspektionsarbeiten effizient durchgeführt werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Schemadiagramm, das die Gesamtkonfiguration einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 ist ein Diagramm, das einen Steuerungsfluss zeigt, der durch die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
-
3 ist ein Schemadiagramm, das die Gesamtkonfiguration einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
4 ist ein Diagramm, das einen Steuerungsfluss zeigt, der durch die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
-
ART UND WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
Eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle und ein Verfahren zur Steuerung der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Verwendung von Ausführungsformen beschrieben.
-
AUSFÜHRUNGSFORM 1
-
Auf der Basis von 1 und 2 wird eine Beschreibung einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
-
In einer Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß dieser Ausführungsform wird zuerst, wie in 1 gezeigt ist, niedrig inkohlte Kohle 1, wie Braunkohle oder subbituminöse Kohle, durch einen (nicht gezeigten) Trichter oder dergleichen einer Trocknungsvorrichtung 111 zugeführt, wobei die Trocknungsvorrichtung 111 ein Trocknungsmittel zum Trocknen der niedrig inkohlten Kohle 1 ist. Ein Auslass der Trocknungsvorrichtung 111 kommuniziert mit einem Einlass 122a einer Pyrolysevorrichtung 121, die zum Durchführen einer Pyrolyse an getrockneter Kohle 2 konfiguriert ist. Ein Auslass 122b der Pyrolysevorrichtung 121 kommuniziert mit einem Einlass einer Kühlvorrichtung 131, die ein Kühlmittel zum Kühlen der Pyrolysekohle 3 ist.
-
Die Pyrolysevorrichtung 121 weist einen Innenzylinder 122 und einen den Innenzylinder 122 umgebenden Außenzylinder 123 auf. Der Außenzylinder 123 wird mit einem später zu beschreibenden Heizgas 11 versorgt. Dadurch wird die in den Innenzylinder 122 zugeführte getrocknete Kohle 2 indirekt erhitzt und einer Pyrolyse unterzogen, wobei die Pyrolysekohle 3 erzeugt wird. Mit anderen Worten ist die Pyrolysevorrichtung 121 eine Vorrichtung mit indirektem Erhitzen, beispielsweise ein Brennofen mit externem Erhitzen, in der ein heißes Gas (Heizgas), das eine Wärmequelle ist, nicht in direkten Kontakt mit der niedrig inkohlten Kohle 1 kommt. Die Pyrolysevorrichtung 121 bildet ein Pyrolysemittel mit indirektem Erhitzen.
-
Ein Gasauslassanschluss des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss eines Verbrennungsofens 124 über eine Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101. Dadurch wird ein Pyrolysegas 14, das durch die Pyrolyse erzeugten gasförmigen Teer (Pyrolyseöl) enthält, dem Gaseinlassanschluss des Verbrennungsofens 124 zugeführt. Der Gaseinlassanschluss des Verbrennungsofens 124 wird ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) Brennstoff, beispielsweise einem Erdgas, versorgt. Der Verbrennungsofen 124 erzeugt das Heizgas 11 durch Verbrennen des Pyrolysegases 14 und des Brennstoffs, wie eines Erdgases. Mit anderen Worten bildet der Verbrennungsofen 124 ein Heizgas-Erzeugungsmittel. Ein Gasauslassanschluss des Verbrennungsofens 124 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss des Außenzylinders 123 der Pyrolysevorrichtung 121 über eine Heizgas-Zufuhrleitung 51.
-
Die Heizgas-Zufuhrleitung 51 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss eines Dampferzeugers 125 über eine Heizgas-Verzweigungsleitung 53. Der Dampferzeuger 125 bildet ein Abwärmegas-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines Abwärmegases 13 durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Heizgas 11 und Wasser, um dadurch Wasserdampf zu erzeugen. Ein Gasauslassanschluss des Dampferzeugers 125 kommuniziert mit einer später zu beschreibenden Auslassleitung 52 über eine Abwärmegas-Zufuhrleitung 54.
-
Ein Gasauslassanschluss des Außenzylinders 123 der Pyrolysevorrichtung 121 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss einer Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 über die Auslassleitung 52, wobei die Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 ein Abgas-Reinigungsmittel zum Reinigen des Abwärmegases 13 und eines Niedertemperaturheizgases 12, das erzeugt wird, wenn das Heizgas 11 den Innenzylinder 122 erhitzt, ist. Das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 werden zur Außenseite des Systems ausgetragen, nachdem sie der Reinigungsbehandlung in der Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 unterzogen wurden.
-
Die Auslassleitung 52 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss eines Gebläses 126 über eine Mischgas-Zufuhrleitung 55. Ein Gasauslassanschluss des Gebläses 126 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss des Verbrennungsofens 124 über eine Mischgas-Zufuhrleitung 56. Die Mischgas-Zufuhrleitung 56 kommuniziert mit einer Mischgas-Verzweigungsleitung 102. Die Mischgas-Verzweigungsleitung 102 kommuniziert mit einer Mischgas-Kommunikationsleitung 104 über ein Strömungsraten-Einstellventil (Dreiwegeventil) 103 und sie kommuniziert auch mit einer Mischgas-Verteilungsleitung 105 über das Strömungsraten-Einstellventil 103. Die Mischgas-Kommmunikationsleitung 104 kommuniziert mit der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101. Die Mischgas-Verteilungsleitung 105 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121.
-
Die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 ist mit einem Gastemperatur-Messinstrument 106 versehen, das ein Gastemperatur-Messmittel zum Messen der Temperatur eines Gases im Inneren der Leitung ist. Das Gastemperatur-Messinstrument 106 ist mit einer Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die gemessene Gastemperatur zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann. Die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 ist mit Differenzdruck-Messinstrumenten 107a, 107b versehen, die zum Messen des Differenzdrucks im Inneren der Leitung konfiguriert sind. Die Differenzdruck-Messinstrumente 107a, 107b sind mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass der gemessene Differenzdruck im Inneren der Leitung zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann.
-
Der Auslass 122b des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 ist mit einem Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument 108 versehen, das ein Gastemperatur-Messmittel zum Messen der Temperatur eines Gases im Inneren des Innenzylinders 122 ist. Das Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument 108 ist mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die gemessene Gastemperatur im Inneren des Innenzylinders zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann.
-
Die Auslassleitung 52, die Abwärmegas-Zufuhrleitung 54, die Mischgas-Zufuhrleitung 55, das Gebläse 126, die Mischgas-Zufuhrleitung 56, die Mischgas-Verzweigungsleitung 102, das Strömungsraten-Einstellventil 103, die Mischgas-Verteilungsleitung 105 und dergleichen bilden ein Mischgas-Verteilungszufuhrmittel. Das Strömungsraten-Einstellventil 103 bildet ein Gasströmungsraten-Einstellmittel zum Einstellen der Menge des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13, die der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt werden.
-
Auf der Basis der durch die verschiedenen Messinstrumente erhaltenen Messwerte steuert die Steuervorrichtung 109 das Strömungsraten-Einstellventil 103, die dem Verbrennungsofen 124 zugeführte Brennstoffmenge, die der Trocknungsvorrichtung 111 zugeführte Menge der niedrig inkohlten Kohle 1, die Menge des der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführten Heizgases 11 und dergleichen. Mit anderen Worten bildet die Steuervorrichtung 109 ein Steuermittel zum Einstellen der Ventilposition des Strömungsraten-Einstellventils 103 und dergleichen auf der Basis der durch die verschiedenen Messinstrumente erhaltenen Messwerte.
-
In der Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß dieser Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert ist, führt, wenn die niedrig inkohlte Kohle 1 in den Trichter eingetragen wird, der Trichter die niedrig inkohlte Kohle 1 bei einer Raumtemperatur der Trocknungsvorrichtung 111 in einer vorgegebenen Menge an einem Zeitpunkt zu. Die der Trocknungsvorrichtung 111 zugeführte niedrig inkohlte Kohle 1 wird von Wasser befreit und zu der getrockneten Kohle 2, indem sie durch ein Trocknungsverbrennungsgas (etwa 150 bis 300°C) von einer (nicht gezeigten) Trocknungsbrennkammer auf etwa 200°C erhitzt wird. Dann wird die getrocknete Kohle 2 in den Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 übertragen. Die in die Pyrolysevorrichtung 121 übertragene getrocknete Kohle 2 wird einer Pyrolyse unterzogen, indem sie durch das Heizgas 11 (Gastemperatur: etwa 1050°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%) von dem Verbrennungsofen 124 indirekt erhitzt wird. Dadurch wird die getrocknete Kohle 2 zu der Pyrolysekohle 3 infolge der Entfernung von Komponenten, wie dem gasförmigen Teer enthaltenden Pyrolysegas 14, und die Pyrolysekohle 3 wird der Kühlvorrichtung 131 zugeführt. Die der Kühlvorrichtung 131 zugeführte Pyrolysekohle 3 wird durch Abkühlen auf etwa 50°C zu verbesserter Kohle 4.
-
Währenddessen wird das in dem Verbrennungsofen 124 erzeugte Heizgas 11 (Gastemperatur: etwa 1050°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%) dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 über die Heizgas-Zufuhrleitung 51 zugeführt. Das Heizgas 11, das im Inneren des Außenzylinders 123 zum Erhitzen des Innenzylinders 122 verwendet wird, wird das Niedertemperaturheizgas 12 (Gastemperatur: etwa 350°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%). Das Niedertemperaturheizgas 12 wird der Auslassleitung 52 zugeführt. Währenddessen wird das Heizgas 11 ebenfalls dem Dampferzeuger 125 über die Heizgas-Zufuhrleitung 51 und die Heizgas-Verzweigungsleitung 53 zugeführt. Das Heizgas 11, das in den Dampferzeuger zur Erzeugung von Wasserdampf verwendet wird, wird das Abwärmegas 13 (Gastemperatur: etwa 350°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%). Das Abwärmegas 13 wird der Auslassleitung 52 über die Abwärmegas-Zufuhrleitung 54 zugeführt.
-
Ein Teil des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 wird der Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 zugeführt. Das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 werden der Reinigungsbehandlung in der Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 unterzogen und sie werden dann zur Außenseite des Systems ausgetragen. Der Rest des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 (Gastemperatur: etwa 350°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%) wird dem Gebläse 126 über die Mischgas-Zufuhrleitung 55 zugeführt.
-
Ein Teil des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13, der dem Gebläse 126 zugeführt wurde, wird dem Verbrennungsofen 124 über die Mischgas-Zufuhrleitung 56 zugeführt. Der Rest des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 (Gastemperatur: etwa 350°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%), der dem Gebläse 126 zugeführt wurde, wird der Mischgas-Verzweigungsleitung 102 zugeführt. Der Rest des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 (Gastemperatur: etwa 350°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%), der der Mischgas-Verzweigungsleitung 102 zugeführt wurde, wird der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 über das Strömungsraten-Einstellventil 103 und die Mischgas-Kommunikationsleitung 104 zugeführt oder der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 über das Strömungsraten-Einstellventil 103 und die Mischgas-Verteilungsleitung 105 zugeführt.
-
Die Ventilposition des Strömungsraten-Einstellventils 103 wird durch die Steuervorrichtung 109 auf der Basis der durch das Gastemperatur-Messinstrument 106 gemessenen Gastemperatur gesteuert. Beispielsweise stellt die Steuervorrichtung 109 das Strömungsraten-Einstellventil 103 durch Öffnen desselben zum Vergrößern der Apertur ein, wenn die durch das Gastemperatur-Messinstrument 106 gemessene Gastemperatur gleich oder höher als 400°C ist, und sie stellt das Strömungsraten-Einstellventil 103 durch Verengen desselben, wenn die Gastemperatur 550°C übersteigt, ein. Dadurch werden das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 (Sauerstoffkonzentration: etwa 2 bis 3%) mit dem Pyrolysegas 14 (Gastemperatur: etwa 400°C, Sauerstoffkonzentration: etwa 0%) gemischt, und dieses Mischgas weist eine auf etwa 1 bis 2 eingestellte Sauerstoffkonzentration auf. Infolgedessen wird gasförmiger Teer (Pyrolyseöl) oxidativ zersetzt (Abkohlung), wodurch er leichtgewichtig wird, und dadurch kann ein Anhaften des Teers an der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 verhindert werden. Der Teer erhält ein verringertes Gewicht, so dass er ein leichtes Gas wird, und dieses leichte Gas wird verbrannt. Daher wird eine Verringerung der Gastemperatur verhindert. Dadurch kann ein Anhaften des Teers an der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 verhindert werden. Insbesondere wird die Abkohlung unmittelbar dann durchgeführt, wenn der Teer gerade an der Innenwandfläche der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 haften will, indem die Menge des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13, die der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 zugeführt werden, auf der Basis der Gastemperatur im Inneren der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 eingestellt werden. Daher kann der Teer effizient entfernt werden.
-
Unter Bezugnahme auf 2 wird eine Beschreibung der Arbeitsweise gegeben, die durchgeführt wird, wenn die Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß dieser Ausführungsform, die wie im Vorhergehenden angegeben konfiguriert ist, abgeschaltet wird.
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 zunächst im stationären Betrieb (Schritt SA1). Um diese Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 abzuschalten, wird eine Übertragung der getrockneten Kohle 2 zu dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 gestoppt (Schritt SA2).
-
Als Nächstes schreitet der Fluss zu Schritt SA3 sowie zu Schritt SA11 fort. In Schritt SA11, nimmt, da die getrocknete Kohle 2 nicht neu zu dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 übertragen wird, die erzeugte Menge des Pyrolysegases 14 ab. Die Abnahme der erzeugten Menge des Pyrolysegases 14 führt zu einer verringerten Menge des Pyrolysegases 14, die dem Verbrennungsofen 124 zugeführt wird. Jedoch kann durch Erhöhen der Menge eines Brennstoffs, wie Erdgas, die dem Verbrennungsofen 124 zugeführt wird, um die dem Verbrennungsofen 124 zuzuführende Menge eines zusätzlichen Gases zu erhöhen, eine Verringerung der Gastemperatur und der erzeugten Menge des Heizgases 11 verhindert werden. Zusammengefasst wird die dem Verbrennungsofen zuzuführende Menge eines zusätzlichen Gases erhöht (Schritt SA12). Danach wird die gesamte Pyrolysekohle 3 aus der Pyrolysevorrichtung 121 ausgetragen (Schritt SA13).
-
Dies bedeutet, dass die Pyrolysevorrichtung 121 kein weiteres Pyrolysegas 14 erzeugt.
-
Währenddessen stellt in Schritt SA3 die Steuervorrichtung 109 das Strömungsraten-Einstellventil 103 zum Starten einer Zufuhr des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 zu der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 über die Mischgas-Verteilungsleitung 105 ein. Mit anderen Worten werden das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 zwangsweise in den Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von der Einlass-122a-Seite derselben aus zugeführt. Dadurch werden der Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 von dem Pyrolysegas 14 freigespült.
-
Anschließend wird, da die gesamten Pyrolysekohle 3 von der Innenseite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 ausgetragen ist, kein Pyrolysegas 14 durch das indirekte Erhitzen der getrockneten Kohle 2 erzeugt. Infolgedessen wird dem Verbrennungsofen 124 kein Pyrolysegas 14 zugeführt. Daher ist die dem Verbrennungsofen 124 zuzuführende Menge eines zusätzlichen Gases verringert (Schritt SA4). Dies verringert folglich die Gastemperatur und die erzeugte Menge des Heizgases 11, die in dem Verbrennungsofen 124 erzeugt wird (Schritt SA5).
-
Als Nächstes nimmt, da das Heizgas 11, das von einer geringeren Menge und einer niedrigeren Temperatur als im stationären Betrieb ist, dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wird, die Temperatur der Pyrolysevorrichtung 121 ab (Schritt SA6). Dies verringert folglich die Temperatur des Niedertemperaturheizgases 12 selbst und auch die Temperatur des Abwärmegases 13 (Schritt SA7).
-
Dann schreitet der Fluss zu Schritt SA8 fort, in dem die Steuervorrichtung 109 ein Urteil auf der Basis der Gastemperatur im Inneren des Innenzylinders, die durch das Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument 108 gemessen wurde, fällt. Wenn die Gastemperatur nahe dem Auslass 122b des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 höher als 300°C ist, kehrt der Fluss zu Schritt SA4 zurück. Wenn andererseits die Gastemperatur nahe dem Auslass 122b des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 gleich oder niedriger als 300°C ist, schreitet der Fluss zu Schritt SA9 fort, in dem die Steuervorrichtung 109 das Strömungsraten-Einstellventil 103 so steuert, dass das Strömungsraten-Einstellventil 103 geschlossen wird. Mit anderen Worten wird eine Zufuhr des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 zu dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 gestoppt.
-
Daher werden in der Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß dieser Ausführungsform beim Abschalten der Anlage das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt, um das Pyrolysegas 14 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und im Inneren der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 zwangsweise auszutragen. Darüber hinaus wird dieses Pyrolysegas 14 in dem Verbrennungsofen 124 verbrannt.
-
Ferner kann, da die Sauerstoffkonzentration des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 etwa 2 bis 3% beträgt, Teer oxidativ zersetzt werden, so dass er ein leichtes Gewicht erhält. Das auf diese Weise ein verringertes Gewicht aufweisende Gas strömt in den Verbrennungsofen 124 und es wird im Inneren des Verbrennungsofens 124 verbrannt. Selbst wenn Teer an der Innenwandfläche des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 oder der Innenwandfläche der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 haftet, kann der Teer durch Verbrennung entfernt werden.
-
Daher kann auch bei einem Abschalten der Anlage Teer effizient entfernt werden, ohne das Produktionsvolumen der verbesserten Kohle 4 zu verringern. Ferner können, da verhindert werden kann, dass Teer an den Innenwandflächen des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101 haftet, Wartungs- und Inspektionsarbeiten effizient durchgeführt werden.
-
AUSFÜHRUNGSFORM 2
-
Auf der Basis von 3, 4A und 4B wird eine Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dieser Ausführungsform drei Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A, 100B und 100C, die parallel angeordnet sind. Wie die Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die im Vorhergehenden beschrieben ist, umfassen die Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A, 100B und 100C jeweils eine Trocknungsvorrichtung 111, eine Pyrolysevorrichtung 121 und eine Kühlvorrichtung 131.
-
Wie die Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die im Vorhergehenden beschrieben ist, umfasst die Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dieser Ausführungsform einen Verbrennungsofen 124, ein Gebläse 126 und eine Abgas-Behandlungsvorrichtung 127. Ein Gasauslassanschluss des Gebläses 126 kommuniziert mit einem Gaseinlassanschluss des Verbrennungsofens 124 über eine Mischgas-Zufuhrleitung 56. Ein Gasauslassanschluss des Verbrennungsofens 124 kommuniziert mit einem Außenzylinder 123 einer Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100A, 100B und 100C über eine entsprechende von den Heizgas-Zufuhrleitungen 51a bis 51c.
-
Die Heizgas-Zufuhrleitungen 51a bis 51c kommunizieren mit Gaseinlassanschlüssen von Dampferzeugern 125 über jeweilige Heizgas-Verzweigungsleitungen 53a bis 53c. Gasauslassanschlüsse der Dampferzeuger 125 kommunizieren mit jeweiligen Abwärmegas-Zufuhrleitungen 54a bis 54c.
-
Gasauslassanschlüsse der Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtungen 121 kommunizieren mit jeweiligen Auslassleitungen 52a bis 52c. Ein Teil eines Abwärmegases 13 und eines Niedertemperaturheizgases 12, das erzeugt wird, wenn ein Heizgas 11 den Innenzylinder 122 erhitzt, wird über Abwärmegas-Zufuhrleitungen 54a bis 54c oder die Auslassleitungen 52a bis 52c zu der Abgas-Behandlungsvorrichtung 127, die ein Abgas-Reinigungsmittel ist, zum Durchführen einer Reinigungsbehandlung an dem Niedertemperaturheizgas 12 und dem Abwärmegas 13 zugeführt und zur Außenseite des Systems ausgetragen, nachdem er der Reinigungsbehandlung in der Abgas-Behandlungsvorrichtung 127 unterzogen wurde. Der Rest des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 wird dem Gebläse 126 über die Auslassleitungen 52a bis 52c oder die Abwärmegas-Zufuhrleitungen 54a bis 54c und die Mischgas-Zufuhrleitung 55 zugeführt.
-
Gasauslassanschlüsse der Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtungen 121 kommunizieren mit Gaseinlassanschlüssen des Verbrennungsofens 124 über jeweilige Pyrolysegas-Zufuhrleitungen 101a bis 101c.
-
Die Mischgas-Zufuhrleitung 56 kommuniziert mit Mischgas-Verzweigungsleitungen 102a bis 102c. Die Mischgas-Verzweigungsleitungen 102a bis 102c kommunizieren mit Mischgas-Kommunikationsleitungen 104a bis 104c über jeweilige Strömungsraten-Einstellventile (Dreiwegeventile) 103a bis 103c und sie kommunizieren auch mit Mischgas-Verteilungsleitungen 105a bis 105c über jeweilige Strömungsraten-Einstellventile 103a bis 103c. Die Mischgas-Kommunikationsleitungen 104a bis 104c kommunizieren mit jeweiligen Pyrolysegas-Zufuhrleitungen 101a bis 101c. Die Mischgas-Zufuhrleitungen 105a bis 105c kommunizieren mit jeweiligen Gaseinlassöffnungen der Einlass-122a-Seite der Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtungen 121.
-
Die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a ist mit einem Gastemperatur-Messinstrument 106, das ein Gastemperatur-Messmittel zum Messen der Gastemperatur im Inneren der Leitung ist, versehen. Das Gastemperatur-Messinstrument 106 ist mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die gemessene Gastemperatur zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann. Wie die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a sind die Pyrolysegas-Zufuhrleitungen 101b und 101c jeweils mit einem (nicht gezeigten) Gastemperatur-Messinstrument ebenfalls versehen. Diese Gastemperatur-Messinstrumente sind auch mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die durch die Gastemperatur-Messinstrumente gemessene Gastemperatur zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann.
-
Die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a ist mit den Differenzdruck-Messinstrumenten 107a, 107b, die zum Messen des Differenzdrucks in der Leitung konfiguriert sind, versehen. Die Differenzdruck-Messinstrumente 107a, 107b sind mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass der gemessene Differenzdruck in der Leitung zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann. Wie die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a sind die Pyrolysegas-Zufuhrleitungen 101b und 101c jeweils mit (nicht gezeigten) Differenzdruck-Messinstrumenten ebenfalls versehen. Diese Differenzdruck-Messinstrumente sind auch mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass der durch die Differenzdruck-Messinstrumente gemessene Differenzdruck in der Leitung zu der Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann.
-
Der Auslass 122b des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A ist mit einem Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument 108 versehen, das zum Messen der Temperatur des Gases im Inneren des Innenzylinders 122 konfiguriert ist. Das Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument 108 ist mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die gemessene Temperatur des Gases im Inneren des Innenzylinders an die Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann. Wie der Anlagenhauptkörper 100A ist der Auslass 122b des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument versehen, das zum Messen der Temperatur des Gases im Inneren des Innenzylinders 122 konfiguriert ist. Diese Innenzylinder-Gastemperatur-Instrumente sind ebenfalls mit der Steuervorrichtung 109 derart verbunden, dass die gemessene Temperatur von Gas im Inneren des Innenzylinders an die Steuervorrichtung 109 gesendet werden kann.
-
Die Auslassleitungen 52a bis 52c, die Abwärmegas-Zufuhrleitungen 54a bis 54c, die Mischgas-Zufuhrleitung 55, das Gebläse 126, die Mischgas-Zufuhrleitung 56, die Mischgas-Verzweigungsleitungen 102a bis 102c, die Strömungsraten-Einstellventile 103a bis 103c, die Mischgas-Verteilungsleitungen 105a bis 105c und dergleichen bilden ein Mischgas-Verteilungszufuhrmittel. Die Strömungsraten-Einstellventile 103a bis 103c bilden ein Gasströmungsraten-Einstellmittel zum Einstellen der Menge des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13, die jeweils den Pyrolysevorrichtungen 121 der Anlagenhauptkörper 100A, 100B und 100C zugeführt werden.
-
Auf der Basis der Messwerte der verschiedenen Messinstrumente steuert die Steuervorrichtung 109 die Strömungsraten-Einstellventile 103a bis 103c, die Menge des dem Verbrennungsofen 124 zugeführten Brennstoffs, die Menge der der Trocknungsvorrichtung 111 von jedem der Anlagenhauptkörper 100A, 100B und 100C zugeführten niedrig inkohlten Kohle 1, die Menge des der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100A, 100B und 100C zugeführten Heizgases 11 und dergleichen. Mit anderen Worten bildet die Steuervorrichtung 109 ein Steuermittel zum Einstellen der Ventilpositionen der Strömungsraten-Einstellventile 103a bis 103c und dergleichen auf der Basis der durch die verschiedenen Messinstrumente erhaltenen Messwerte.
-
In der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dieser Ausführungsform, die auf diese Weise konfiguriert ist, ist die Arbeitsweise zur Durchführung einer Steuerung, um ein Anhaften von Teer an den Pyrolysegas-Zufuhrleitungen 101a, 101b und 101c während des stationären Betriebs zu verhindern, die gleiche wie die durch die Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführte, die im Vorhergehenden beschrieben ist, und sie wird daher hier nicht erneut beschrieben.
-
Unter Bezugnahme auf 4A und 4B wird die Arbeitsweise beschrieben, wenn ein Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dieser Ausführungsform abgeschaltet und dann in einen stationären Betriebszustand zurückgeführt wird, beschrieben.
-
In einem beschriebenen Fall wird, während die Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100B und 100C in einem stationären Betriebszustand sind, der Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A abgeschaltet und dann in den stationären Betriebszustand zurückgeführt.
-
Wie in 4A und 4B gezeigt ist, ist der Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A zunächst in stationärem Betrieb (Schritt SB1). Die Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100B und 100C sind ebenfalls in stationärem Betrieb (Schritt SC1).
-
Um den Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A abzuschalten, wird ein Überführen der getrockneten Kohle 2 in den Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 gestoppt (Schritt SB2). Da dies die Menge der getrockneten Kohle 2 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A verringert, wird die Menge des Heizgases 11, die von dem Verbrennungsofen 124 zu dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wird, verringert (Schritt SB3). Daher nimmt die thermische Belastung in der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A ab. Währenddessen ist in den Anlagenhauptkörpern 100B und 100C die Menge der getrockneten Kohle 2, die zu dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C überführt wird, erhöht (Schritt SC2). Da dies die Menge der getrockneten Kohle 2 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C erhöht, wird die Menge des Heizgases 11, das von dem Verbrennungsofen 124 zu dem Außenzylinder 123 jeder Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wird, erhöht (Schritt SC3). Auf diese Weise nimmt die thermische Belastung in der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C zu.
-
Anschließend stellt die Steuervorrichtung 109 das Strömungsraten-Einstellventil 103a zum Zuführen des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 zu der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 über die Mischgas-Verteilungsleitung 105a ein (Schritt SB4). Durch das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 werden der Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und die Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a des Anlagenhauptkörpers 100A von dem Pyrolysegas 14 freigespült. Darüber hinaus wird die Sauerstoffkonzentration des Gases im Inneren des Innenzylinders 122 und der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a zu etwa 1 bis 2%, so dass der Teer oxidativ zersetzt wird, so dass er ein verringertes Gewicht erhält. Dann wird das durch die Gewichtsverringerung erhaltene leichte Gas verbrannt. Daher wird ein Anhaften des Teers an der Wandfläche des Innenzylinders 122 und der Wandfläche der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a verhindert.
-
Anschließend wird die gesamte Pyrolysekohle 3 aus dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A ausgetragen (Schritt SB5) und die Zufuhr des Heizgases 11 zu dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A gestoppt (Schritt SB6). Infolgedessen nimmt die thermische Belastung in der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A ab. Währenddessen wird in den Anlagenhauptkörpern 100B und 100C die Zufuhr des Heizgases 11 zu dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C in den stationären Zustand gebracht (Schritt SC4). Dadurch behält die Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C den Zustand der erhöhten thermischen Belastung bei.
-
Als Nächstes ist in dem Anlagenhauptkörper 100A, wenn ein vorgegebener Zeitraum nach dem Stoppen der Zufuhr des Heizgases 11 zu dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A verstrichen ist (Schritt SB7), das Pyrolysegas 14 nicht länger in dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101a des Anlagenhauptkörpers 100A, und daher ist keine weitere Zufuhr des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 notwendig. Daher wird die Zufuhr des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 zu der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A gestoppt (Schritt SB8). In diesem Schritt SB8 werden, wenn es notwendig ist, Arbeiten wie Wartung und Inspektion an dem Anlagenhauptkörper 100A durchgeführt.
-
Als Nächstes wird sobald die Arbeiten wie Wartung und Inspektion beendet sind, um den Anlagenhauptkörper 100A zurück in den stationären Betriebszustand zu bringen, zunächst in dem Anlagenhauptkörper 100A ein Überführen der getrockneten Kohle 2 von der Trocknungsvorrichtung 111 in den Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 gestartet (Schritt SB9). Dadurch nimmt die Menge der getrockneten Kohle 2 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A zu. Daher wird die Menge des Heizgases 11, das von dem Verbrennungsofen 124 dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wird, erhöht (Schritt SB10). Dadurch nimmt die thermische Belastung in der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A zu. Währenddessen ist in den Anlagenhauptkörpern 100B und 100C die Menge der getrockneten Kohle 2, die in den Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C überführt wird, verringert (Schritt SC5). Da dies die Menge der getrockneten Kohle 2 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C verringert, wird die Menge des Heizgases 11, das von dem Verbrennungsofen 124 dem Außenzylinder 123 jeder Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wird, verringert (Schritt SC6). Infolgedessen nimmt die thermische Belastung in der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C ab.
-
Danach ist, wenn die Menge der getrockneten Kohle 2, die dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A zugeführt wurde, eine vorgegebene Menge erreicht und auch wenn die Menge des Heizgases 11, das dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wurde, eine vorgegebene Menge erreicht, der Anlagenhauptkörper 100A zurück in dem stationären Betriebszustand (Schritt SB11). Währenddessen sind, wenn die Menge der getrockneten Kohle 2, die dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 von jedem der Anlagenhauptkörper 100B und 100C zugeführt wurde, eine vorgegebene Menge erreicht und auch wenn die Menge des Heizgases 11, das dem Außenzylinder 123 jeder Pyrolysevorrichtung 121 zugeführt wurde, eine vorgegebene Menge erreicht, die Anlagenhauptkörper 100B und 100C ebenfalls zurück in dem stationären Betriebszustand (Schritt SC7).
-
Im Falle einer Abschaltung des Anlagenhauptkörpers 100B oder des Anlagenhauptkörpers 100C kann ein Betrieb gemäß den Verfahrensmaßnahmen, die für den im Vorhergehenden angegebenen Anlagenhauptkörper 100A beschrieben sind, ebenfalls ein Anhaften von Teer an den Innenwandflächen des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und der Pyrolysegas-Zufuhrleitung 101b oder 101c des Anlagenhauptkörpers 100B oder 100C verhindern. Mit anderen Worten kann durch aufeinanderfolgendes Durchführen der im Vorhergehenden beschriebenen Operation an abzuschaltenden Anlagenhauptkörpern Teer in jedem abzuschaltenden Anlagenhauptkörper effizient entfernt werden, während eine Verringerung der Betriebsrate der gesamten Produktionsanlage für verbesserte Kohle verhindert wird.
-
Daher werden in der Produktionsanlage für verbesserte Kohle gemäß dieser Ausführungsform, wie bei der Produktionsanlage für verbesserte Kohle 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die im Vorhergehenden beschrieben ist, um einen Anlagenhauptkörper abzuschalten, das Niedertemperaturheizgas 12 und das Abwärmegas 13 der Einlass-122a-Seite des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des abzuschaltenden Anlagenhauptkörpers zugeführt, um das Pyrolysegas 14 im Inneren des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und im Inneren der Pyrolysegas-Zufuhrleitung zwangsweise auszutragen. Dieses Pyrolysegas 14 wird in dem Verbrennungsofen 124 verbrannt.
-
Ferner kann, da die Sauerstoffkonzentration des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 etwa 2 bis 3% beträgt, Teer oxidativ zersetzt werden, so dass er leichtes Gewicht erhält. Das Gas, das auf diese Weise ein verringertes Gewicht erhält, strömt in den Verbrennungsofen 124 und wird im Inneren des Verbrennungsofens 124 verbrannt. Auch wenn Teer an der Innenwandfläche des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 oder der Innenwandfläche der Pyrolysegas-Zufuhrleitung haftet, kann der Teer durch die Verbrennung entfernt werden.
-
Daher kann auch bei einem Abschalten eines Anlagenhauptkörpers Teer effizient entfernt werden, ohne das Produktionsvolumen der verbesserten Kohle zu verringern. Ferner können, da verhindert werden kann, dass Teer an den Innenwandflächen des Innenzylinders 122 der Pyrolysevorrichtung 121 und der Pyrolysegas-Zufuhrleitung haftet, Wartungs- und Inspektionsarbeiten effizient durchgeführt werden.
-
ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Obwohl die im Vorhergehenden beschriebene Produktionsanlage für verbesserte Kohle drei Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle 100A, 100B und 100C aufweist, die parallel angeordnet sind, ist die Anzahl der Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle nicht auf drei beschränkt, sondern die Produktionsanlage für verbesserte Kohle kann zwei oder vier oder mehr Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle aufweisen, die parallel angeordnet sind.
-
Die im Vorhergehenden beschriebene Produktionsanlage für verbesserte Kohle ist so konfiguriert, dass die Zufuhr des Niedertemperaturheizgases 12 und des Abwärmegases 13 zu dem Innenzylinder 122 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A auf der Basis eines Zeitraums, der nach dem Stoppen der Zufuhr des Heizgases 11 zu dem Außenzylinder 123 der Pyrolysevorrichtung 121 des Anlagenhauptkörpers 100A verstrichen ist, stoppt. Die Produktionsanlage für verbesserte Kohle kann auch die Zufuhr des Niedertemperaturheizgases und des Abwärmegases zu dem Innenzylinder der Pyrolysevorrichtung des abzuschaltenden Anlagenhauptkörpers auf der Basis von Messwerten, die durch Messinstrumente wie die Differenzdruck-Messinstrumente 107a, 107b des abzuschaltenden Anlagenhauptkörpers erhalten werden, stoppen.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Die Produktionsanlage für verbesserte Kohle und das Steuerungsverfahren hierfür gemäß der vorliegenden Erfindung können Teer effizient entfernen, ohne das Produktionsvolumen von verbesserter Kohle auch bei einem Abschalten der Anlage zu verringern, und sie kann daher deutlich vorteilhaft in verschiedenen Industriebereichen verwendet werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- niedrig inkohlte Kohle
- 2
- getrocknete Kohle
- 3
- Pyrolysekohle
- 4
- verbesserte Kohle
- 11
- Heizgas
- 12
- Niedertemperaturheizgas
- 13
- Abwärmegas
- 14
- Pyrolysegas
- 51, 51a bis 51c
- Heizgas-Zufuhrleitung
- 52, 52a bis 52c
- Auslassleitung
- 53, 53a bis 53c
- Heizgas-Verzweigungsleitung
- 54, 54a bis 54c
- Abwärmegas-Zufuhrleitung
- 55
- Mischgas-Zufuhrleitung
- 56
- Mischgas-Zufuhrleitung
- 100
- Produktionsanlage für verbesserte Kohle
- 100A, 100B, 100C
- Produktionsanlagenhauptkörper für verbesserte Kohle
- 101, 101a bis 101c
- Pyrolysegas-Zufuhrleitung
- 102, 102a bis 102c
- Mischgas-Verzweigungsleitung
- 103, 103a bis 103c
- Strömungsraten-Einstellventil (Dreiwegeventil)
- 104, 104a bis 104c
- Mischgas-Kommunikationsleitung
- 105, 105a bis 105c
- Mischgas-Verteilungsleitung
- 106
- Gastemperatur-Messinstrument
- 107a, 107b
- Differenzdruck-Messinstrument
- 108
- Innenzylinder-Gastemperatur-Messinstrument
- 109
- Steuervorrichtung
- 111
- Trocknungsvorrichtung
- 121
- Pyrolysevorrichtung
- 122
- Innenzylinder
- 123
- Außenzylinder
- 124
- Verbrennungsofen
- 125
- Dampferzeuger
- 126
- Gebläse
- 127
- Abgas-Behandlungsvorrichtung
- 131
- Kühlvorrichtung
