JP2009532533A - Method and system for improving solid fuel properties - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態においては、固体燃料処理設備によって処理される固体燃料の1つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを提供することができ、所望の固体燃料特性を提供することができ、1つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定することができ、固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定して、少なくとも部分的に固体燃料組成差分に基づいて固体燃料を清浄化することができ、固体燃料の処理およびそれに対する操業処理パラメータの調節中に、固体燃料から放出される汚染物質を監視して、清浄な固体燃料を作成することができる、固体燃料を清浄化する方法に対して改良された能力について説明する。In embodiments of the present invention, starting solid fuel sample data relating to one or more characteristics of a solid fuel processed by a solid fuel processing facility can be provided, and desired solid fuel characteristics can be provided. The starting solid fuel sample data for one or more characteristics can be compared with the desired solid fuel characteristics to determine a solid fuel composition difference, operating process parameters for the operation of the solid fuel processing facility can be determined, and at least partially The solid fuel can be cleaned on the basis of the difference in the composition of the solid fuel, and during the processing of the solid fuel and the adjustment of the operation processing parameters for it, the pollutants released from the solid fuel are monitored to obtain a clean solid fuel. An improved capability for a method of cleaning solid fuel that can be created is described.

Description

(関連出願の引用)
本願は、次の米国仮特許出願の優先権を主張するものであり、各出願は、その全体を参考として本明細書に援用される:米国仮特許出願第60/788,297号(2006年3月31日出願)、同第60/820,482号(2006年7月26日出願)、同第60/828,031号(2006年10月3日出願)、同第60/867,749号(2006年11月29日出願)。
(Citation of related application)
This application claims priority to the following US provisional patent applications, each application incorporated herein by reference in its entirety: US Provisional Patent Application No. 60 / 788,297 (2006) No. 60 / 820,482 (filed Jul. 26, 2006), No. 60 / 828,031 (filed Oct. 3, 2006), No. 60 / 867,749. No. (filed on November 29, 2006).

(発明の技術分野)
本発明は、固体燃料の処理に関し、さらに具体的には、汚染物質を除去するためにマイクロ波を使用する固体燃料の処理に関する。
(Technical field of the invention)
The present invention relates to solid fuel processing, and more specifically to solid fuel processing using microwaves to remove contaminants.

あらゆる固体燃料中の多様な量の水分、灰、硫黄、およびその他の物質の存在は、概して、燃料燃焼パラメータの不一致および燃焼プロセスによって製造される汚染をもたらす。固体燃料の燃焼は、亜酸化窒素(NOx)および硫黄酸化物(SOx)等の有毒ガスの製造をもたらす場合がある。加えて、固体燃料の燃焼は、付加的な物質の元素を伴う無機灰の生成をもたらす場合がある。固体燃料の燃焼の結果として生成される二酸化炭素(CO2)の量は、地球温暖化の一因となる場合がある。これらの副生成物のそれぞれは、使用される固体燃料の品質に応じて様々なレベルで製造される。   The presence of varying amounts of moisture, ash, sulfur, and other substances in any solid fuel generally results in fuel combustion parameter mismatch and contamination produced by the combustion process. Solid fuel combustion may result in the production of toxic gases such as nitrous oxide (NOx) and sulfur oxides (SOx). In addition, the combustion of solid fuels may result in the production of inorganic ash with additional material elements. The amount of carbon dioxide (CO2) produced as a result of solid fuel combustion may contribute to global warming. Each of these by-products is produced at various levels depending on the quality of the solid fuel used.

固体燃料中に存在する不要な物質のいくつかを除去するために、洗浄、空気乾燥、回転式乾燥、および加熱等の様々なプロセスが、固体燃料処理で使用されている。これらのプロセスは、固体燃料がエンドユーザにとって最適ではないサイズに破砕、粉砕、または加工されることを必要とする場合がある。放出をさらに低減するために、排出洗浄機が燃焼設備において使用される場合がある。固体燃料の燃焼の結果として製造される有害物質の放出をさらに低減し、そのような放出の制御と関連する費用を削減する必要性が存在してる。   Various processes, such as cleaning, air drying, rotary drying, and heating, are used in solid fuel processing to remove some of the unwanted material present in the solid fuel. These processes may require the solid fuel to be crushed, ground, or processed to a size that is not optimal for the end user. In order to further reduce emissions, exhaust scrubbers may be used in combustion facilities. There is a need to further reduce the emissions of harmful substances produced as a result of solid fuel combustion and to reduce the costs associated with controlling such emissions.

本発明の一側面は、固体燃料の初期状態に少なくともある程度基づく、固体燃料を清浄化するステップに関する。実施形態では、固体燃料を試験またはサンプリングして、燃料の開始特性に関する初期データセットを生成する。標的または最終(処理済み)燃料特性を知ることができ、初期特性および標的特性に対して、処理プロセスを設定、監視、および/または調節することができる。本願で説明される方法およびシステムは、生成物の開始と最終との組成差分を決定するために、入力として、開始の固体燃料サンプルデータと所望の固体燃料特性とを提供するステップと、所望の処理済み生成物を製造する操業処理パラメータの決定のために、固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するために監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを備えることができる。   One aspect of the invention relates to the step of cleaning the solid fuel based at least in part on the initial state of the solid fuel. In an embodiment, the solid fuel is tested or sampled to generate an initial data set for the starting characteristics of the fuel. The target or final (processed) fuel characteristics can be known, and the process can be set, monitored, and / or adjusted for the initial characteristics and the target characteristics. The methods and systems described herein provide starting solid fuel sample data and desired solid fuel characteristics as inputs to determine a product difference between the start and end of the product; To determine the operating process parameters that produce the processed product, to compare and combine inputs against the capacity of the solid fuel processing facility, and to control the processing of the product in the solid fuel processing facility Communicating operational parameters to the monitoring facility and the control device.

本発明の一側面は、プロセスをさらに調節するように、処理済み固体燃料に関する情報を固体燃料処理設備にフィードバックするステップに関する。本願で開示される方法およびシステムは、清浄処理後に固体燃料を試験するステップ、次いで、試験に関する情報を処理設備にフィードバックするステップを含むことができる。固体燃料出力パラメータ設
備は、処理後試験設備から最終処理済み固体燃料特性を受領することができ、特性は、最終製造処理済み固体燃料を代表することができ、固体燃料出力パラメータは、最終処理済み固体燃料特性を監視設備に伝達することができ、監視設備は、固体燃料処理操業パラメータの調整の決定のために、最終処理済み固体燃料特性を所望の固体燃料特性と比較することができ、最終処理済み固体燃料特性に対して行われる調整は、その他任意の固体燃料操業パラメータの調整に加えることができる。
One aspect of the invention relates to feeding back information about the treated solid fuel to a solid fuel processing facility to further adjust the process. The methods and systems disclosed herein can include testing a solid fuel after a cleaning process, and then feeding back information about the test to the processing facility. The solid fuel output parameter facility can receive the final processed solid fuel characteristic from the post-processing test facility, the characteristic can represent the final manufactured processed solid fuel, and the solid fuel output parameter is final processed The solid fuel characteristics can be communicated to the monitoring facility, which can compare the final treated solid fuel characteristics with the desired solid fuel characteristics for determination of adjustment of the solid fuel processing operating parameters, and the final Adjustments made to the treated solid fuel characteristics can be added to the adjustment of any other solid fuel operating parameters.

本願で開示される方法およびシステムは、操業パラメータによって制御される、固体燃料連続供給処理設備を含むことができる。制御装置は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の連続供給処理設備の構成要素に、固体燃料処理操業パラメータを提供することができる。連続供給処理設備のセンサは、固体燃料処理プロセスの結果、構成要素の操業、連続供給処理設備の環境条件、および制御装置および監視設備に測定された情報を伝達するステップを測定することができる。監視設備は、測定された情報を固体燃料処理操業パラメータと比較し、操業パラメータを調整することができる。調整済み操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置に提供することができる。   The methods and systems disclosed herein can include a solid fuel continuous feed processing facility that is controlled by operating parameters. The controller can provide solid fuel processing operating parameters to components of a continuous feed processing facility such as a transport belt, microwave system, sensor, collection system, preheating facility, cooling facility, and the like. The continuous feed processing facility sensor can measure solid fuel processing processes, component operation, environmental conditions of the continuous feed processing facility, and steps to communicate measured information to the controller and monitoring facility. The monitoring facility can compare the measured information with the solid fuel processing operating parameters and adjust the operating parameters. The adjusted operating parameters can be provided to the controller of the continuous supply processing facility.

本願で開示される方法およびシステムは、生成された加工パラメータおよびセンサ入力を使用して、固体燃料の処理を監視および調整するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備内の固体燃料処理の制御のために、パラメータ生成設備から操業処理パラメータを受領するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備のセンサからの入力に基づいて操業処理パラメータを監視および調整するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、制御装置に調整済み操業処理パラメータを提供するステップを伴うことができ、制御装置は、連続供給処理設備の構成要素に操業パラメータを提供する。   The methods and systems disclosed herein can include monitoring and adjusting the processing of solid fuel using the generated processing parameters and sensor inputs. The method and system may involve receiving operational process parameters from a parameter generation facility for control of solid fuel processing in a continuous feed processing facility. The method and system may involve monitoring and adjusting operational process parameters based on input from sensors in a continuous feed process facility. The method and system can involve providing adjusted operating process parameters to the controller, which provides the operating parameters to the components of the continuous feed process facility.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料ベルト設備の操作性能を測定するために使用されるセンサを含むことができる。固体燃料処理ベルト設備のセンサは、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、固体燃料から放出される生成物を測定することができる。固体燃料連続供給処理設備のセンサは、固体燃料を処理するために使用される連続供給処理設備の構成要素の操業パラメータを測定することができる。センサは、連続供給処理設備の制御装置、監視設備、および価格決定/取引設備に測定された情報を伝達することができる。放出生成物のセンサ情報は、ベルト設備の操業パラメータを調整するために、監視設備および制御装置によって使用することができる。構成要素の操業センサ情報は、運用費用の決定のために、価格決定/取引設備によって使用することができる。   The methods and systems disclosed herein can include sensors used to measure the operational performance of a solid fuel belt facility. Solid fuel processing belt facility sensors can measure products released from solid fuel, such as moisture, sulfur, ash, and the like. A solid fuel continuous feed processing facility sensor can measure operating parameters of the components of the continuous feed processing facility used to process the solid fuel. The sensor can communicate the measured information to the controller, monitoring facility, and pricing / trading facility of the continuous supply processing facility. The sensor information of the released product can be used by the monitoring equipment and control device to adjust the operating parameters of the belt equipment. The component operational sensor information can be used by the pricing / trading facility to determine operational costs.

本願で開示される方法およびシステムは、連続実時間操業パラメータフィードバックループを使用して、固体燃料処理を制御するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備の制御装置にパラメータ生成設備からの構成要素パラメータを提供するステップを伴うことができる。連続供給処理設備の制御装置は構成要素パラメータを適用して、固体燃料の適切な処理のための様々な処理構成要素を操作することができる。ベルト設備のセンサは、様々な操業および固体燃料の放出生成物を測定し、監視設備に測定情報を伝達することができる。監視設備は、センサ測定および操業要件の比較によって、固体燃料処理パラメータを調整することができ、監視設備は、調整済みパラメータを制御装置に伝達することができる。制御装置/センサ/モニタ調整ループは、所望の最終処理済み固体燃料を維持するように、実時間フィードバックループにおいて連続的であってもよい。   The methods and systems disclosed herein can include controlling solid fuel processing using a continuous real-time operational parameter feedback loop. The method and system may involve providing component parameters from the parameter generation facility to the controller of the continuous feed processing facility. The controller of the continuous supply processing facility can apply the component parameters to operate various processing components for proper processing of the solid fuel. Belt facility sensors can measure various operations and solid fuel release products and communicate the measurement information to the monitoring facility. The monitoring facility can adjust solid fuel processing parameters by comparing sensor measurements and operating requirements, and the monitoring facility can communicate the adjusted parameters to the controller. The controller / sensor / monitor adjustment loop may be continuous in a real time feedback loop to maintain the desired final treated solid fuel.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料マイクロ波システムの操業のモニタおよび制御を含むことができる。周波数、電力、および負荷サイクル等の、マイクロ波シ
ステムの一式の操業パラメータは、固体燃料の処理中にベルト設備制御装置によって制御することができる。マイクロ波システム出力および固体燃料の放出生成物は、センサによって測定されて、マイクロ波パラメータの有効性を決定することができ、測定値は、監視設備に伝達することができる。監視設備は、センサの測定された情報および必要な操業要件の比較に基づいて、マイクロ波システム操業パラメータを調整することができる(例えば、パラメータ生成設備)。調査済みマイクロ波操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置によってマイクロ波システムに伝達されることができる。
The methods and systems disclosed herein can include monitoring and controlling the operation of a solid fuel microwave system. A set of operating parameters of the microwave system, such as frequency, power, and duty cycle, can be controlled by the belt facility controller during solid fuel processing. The microwave system output and the solid fuel emission products can be measured by sensors to determine the effectiveness of the microwave parameters and the measurements can be communicated to the monitoring facility. The monitoring facility can adjust the microwave system operating parameters (eg, parameter generating facility) based on a comparison of the measured information of the sensors and the required operating requirements. The investigated microwave operating parameters can be transmitted to the microwave system by the controller of the continuous feed processing facility.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料連続供給処理設備を使用する、固体燃料の放出生成物の制御された除去を含むことができる。一式のセンサは、固体燃料の放出生成物の放出の量または速度を測定することができる。一式のセンサは、制御装置および監視設備に放出生成物の情報を伝達し、除去速度の情報を提供することができる。一式のセンサは、価格決定設備に放出生成物の除去速度を伝達することができ、価格決定設備は、放出生成物の価格または放出生成物を処分する費用を決定することができる。   The methods and systems disclosed herein may include controlled removal of solid fuel emission products using a solid fuel continuous feed processing facility. The set of sensors can measure the amount or rate of release of the solid fuel release product. A set of sensors can communicate release product information and provide removal rate information to the controller and monitoring facility. The set of sensors can communicate the rate of removal of the released product to the pricing facility, which can determine the price of the released product or the cost of disposing of the released product.

本発明の一側面は、連続供給処理設備内で操業するコンベヤに関する。コンベヤは、固体燃料が処理されている間に、処理設備を通って固体燃料を運搬することができる(例えば、マイクロ波エネルギ場を通って石炭を運搬するステップ)。コンベヤ設備を提供する方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を輸送するようにそれを構成するステップを伴うことができる。コンベヤは、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、断熱、耐溶解性、高融点、無孔性、および熱散逸に対する抵抗性等の特徴の組み合わせを含むことができる。コンベヤ設備は、実質的に連続するベルトであってもよい。コンベヤ設備は、柔軟に連結された複数の隆起区間を含むことができる。   One aspect of the present invention relates to a conveyor that operates in a continuous supply processing facility. The conveyor can carry the solid fuel through the processing facility while the solid fuel is being processed (eg, carrying coal through a microwave energy field). A method and system for providing a conveyor facility may involve configuring it to transport solid fuel through the processing facility. The conveyor can include a combination of features such as low microwave loss, high wear resistance, sustained high temperature resistance, thermal insulation, dissolution resistance, high melting point, non-porous, and resistance to heat dissipation. The conveyor facility may be a substantially continuous belt. The conveyor facility can include a plurality of flexibly connected raised sections.

本発明の側面は、固体燃料処理方法およびシステムに関する。本発明の実施形態は、処理設備を通って固体燃料(例えば、石炭)を移動するように構成されるコンベヤベルトに関する。実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波場を通って加工することによって固体燃料を処理するように構成される。実施形態では、コンベヤシステムは、特に、固体燃料処理プロセスと併せて使用されると、弾力的な運転を提供するように構成される。   Aspects of the invention relate to solid fuel processing methods and systems. Embodiments of the invention relate to a conveyor belt configured to move solid fuel (eg, coal) through a processing facility. In an embodiment, the solid fuel processing facility is configured to process solid fuel by processing through a microwave field. In an embodiment, the conveyor system is configured to provide resilient operation, particularly when used in conjunction with a solid fuel processing process.

本発明の実施形態は、固体燃料処理設備を通って固体燃料を輸送するシステムおよび方法に関する。システムおよび方法は、固体燃料マイクロ波加工設備を通って固体燃料を輸送するように構成されるコンベヤ設備を提供するステップを伴うことができる。実施形態では、コンベヤ設備は、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子に対する無孔性、水分に対する無孔性、および熱散逸に対する抵抗性、または弾力的なコンベヤ設備を作成するようなその他の特徴等の、特徴のうちの少なくとも1つ、または組み合わせを有するように構成される。   Embodiments of the present invention relate to a system and method for transporting solid fuel through a solid fuel processing facility. The system and method can involve providing a conveyor facility configured to transport solid fuel through the solid fuel microwave processing facility. In an embodiment, the conveyor equipment has low microwave loss, high wear resistance, sustained high temperature resistance, local high temperature resistance, thermal insulation, dissolution resistance, high melting point, non-porous to particles, non-porous to moisture, And at least one or a combination of features, such as resistance to heat dissipation, or other features such as creating a resilient conveyor facility.

実施形態では、コンベヤ設備は、コンベヤベルトである。コンベヤベルトは、実質的に隣接するベルトであってもよい。コンベヤベルトは、共に柔軟に連結される複数の剛体区間を備えることができる。他の実施形態では、コンベヤは、連続または実質的に連続する処理プロセスを通って固体燃料を輸送することを目的とした、別の物理的設備である。   In an embodiment, the conveyor facility is a conveyor belt. The conveyor belt may be a substantially adjacent belt. The conveyor belt may comprise a plurality of rigid sections that are flexibly connected together. In other embodiments, the conveyor is another physical facility intended to transport solid fuel through a continuous or substantially continuous processing process.

実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波処理設備であってよく、加熱、洗浄、ガス化、燃焼、および蒸気処理等のその他のシステムも同様に通って、固体燃料を加工することもできる。コンベヤ設備は、低マイクロ波損失物質製であってもよい。例えばそれは、約300MHzから約1GHzのマイクロ波周波数間の低損失を有するように構成することができる。コンベヤ設備は、持続的高温度に耐性があってもよい。例えば、約200°F以上の範囲内の持続的温度に耐性があってもよい。コンベヤ設備は、高い局所温度に耐性があってもよい。例えばそれは、約600°F以上の局所温度に耐性があってもよ
い。本願で開示されるコンベヤシステムを管理するための、その他多くのコンベヤ設備の特質および材料ならびにプロセスがある。
In an embodiment, the solid fuel processing facility may be a microwave processing facility, and other systems such as heating, cleaning, gasification, combustion, and steam processing may be passed through to process the solid fuel as well. . The conveyor facility may be made of a low microwave loss material. For example, it can be configured to have a low loss between microwave frequencies of about 300 MHz to about 1 GHz. The conveyor facility may be resistant to sustained high temperatures. For example, it may be resistant to sustained temperatures in the range of about 200 ° F. or higher. The conveyor facility may be resistant to high local temperatures. For example, it may be resistant to local temperatures above about 600 ° F. There are many other conveyor equipment attributes and materials and processes for managing the conveyor systems disclosed herein.

本発明の一側面は、連続供給固体燃料処理設備と関連するマイクロ波生成マグネトロンを操作するための改良された方法およびシステムに関する。本願で開示される方法およびシステムは、電圧を逓減し(例えばサブステーションにおいて)、次いで再び逓増する(例えば、マグネトロンでの使用のために)ステップを回避するように、直接効用の高圧送電供給を介してマグネトロンに電力供給するステップを含むことができる。電力システムは、高圧交流電流を受領して高圧直流電流を送達するように構成することができる、高圧電力変換設備を提供するステップを備えることができる。   One aspect of the invention relates to an improved method and system for operating a microwave-generated magnetron associated with a continuous feed solid fuel processing facility. The methods and systems disclosed herein provide a direct utility high voltage transmission supply to avoid steps of stepping down the voltage (eg, at a substation) and then increasing again (eg, for use in a magnetron). And powering the magnetron via. The power system can comprise providing a high voltage power conversion facility that can be configured to receive the high voltage alternating current and deliver the high voltage direct current.

本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流から高圧直流電流を直接生成するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができる。   The methods and systems disclosed herein relate to direct high voltage utilization by receiving high voltage alternating current from a high power distribution facility, directly generating high voltage direct current from high voltage alternating current, and a continuous supply solid fuel processing facility. Applying a high voltage direct current to the magnetron.

本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流を高圧直流電流に変換するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができ、高配電設備は、高速回路遮断器と関連して、非変換誘導子設備によって保護することができる。   The methods and systems disclosed herein relate to direct high voltage utilization by receiving high voltage alternating current from a high power distribution facility, converting high voltage alternating current to high voltage direct current, and a continuous supply solid fuel processing facility. Applying high voltage direct current to the magnetron, and high power distribution equipment can be protected by non-converting inductor equipment in conjunction with a high speed circuit breaker.

本願で開示される方法およびシステムは、加工フィードバックを使用する、固体燃料処理のための取引価格決定を含むことができる。取引設備は、監視設備、センサ、除去システム、固体燃料出力パラメータ設備、または同様のもの等の固体燃料設備システムからの固体燃料処理の操業情報を受領することができる。取引設備は、上記システムの操業情報を使用して、最終処理済み固体燃料の運転費用を決定することが可能であってもよい。費用は、様々な固体処理ベルト設備の構成要素、除去システム中で収集される固体燃料の放出生成物、使用される不活性ガス、および同様のものに対する所要電力を含むことができる。取引設備は、原固体燃料の開始費用に処理費用を加算することによって、処理済み固体燃料の最終価格を決定することができる。   The methods and systems disclosed herein can include transaction pricing for solid fuel processing using processing feedback. The trading facility may receive solid fuel processing operational information from a solid fuel facility system, such as a monitoring facility, sensor, removal system, solid fuel output parameter facility, or the like. The trading facility may be able to determine the operating cost of the final treated solid fuel using the operating information of the system. Costs can include power requirements for various solid processing belt equipment components, solid fuel emission products collected in the removal system, inert gases used, and the like. The trading facility can determine the final price of the processed solid fuel by adding the processing cost to the starting cost of the raw solid fuel.

本願で開示される方法およびシステムは、特定の最終使用設備に対する固体燃料を加工するステップと関連する費用のモデル化をするステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータ、および一式の操業パラメータの実施と関連する一式の固体燃料を含有するデータベースを提供するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、指定された開始固体燃料サンプルに対する固体燃料特性を同定するステップと、最終使用設備によって使用される固体燃料基質の仕様を同定するステップと、固体燃料サンプルを固体燃料基質に変換するステップと関連する一式の操業パラメータをデータベースから回収するステップと、一式の操業パラメータと関連する一式の費用をデータベースから回収するステップとをさらに伴うことができる。   The methods and systems disclosed herein can include modeling the costs associated with processing solid fuel for a particular end-use facility. The method and system provides a set of solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples, a set of solid fuel substrates used by a set of end-use facilities, and converts a solid fuel sample into a solid fuel substrate for use by an end user Providing a set of operating parameters used to provide a database containing a set of solid fuels associated with the implementation of the set of operating parameters. The method and system includes identifying a solid fuel characteristic for a specified starting solid fuel sample, identifying a specification of the solid fuel substrate used by the end-use facility, and converting the solid fuel sample to a solid fuel substrate The method may further include recovering a set of operating parameters associated with the step from the database and recovering a set of costs associated with the set of operating parameters from the database.

本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを伴う取引を含むことができる。方法およびシステムは、固体燃料基質に対する選択された最終使用設備から仕様を取得するステップと、仕様を開始固体燃料サンプルに対する一式の特性と比較するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備からの仕様に一致する固体燃料基質に転換するための、操業処理パ
ラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップと、固体燃料基質の特性を測定するステップと、固体燃料基質に対する価格を計算するステップとを伴うことができる。
The methods and systems disclosed herein can include transactions involving the steps of producing a solid fuel suitable for the selected end use facility. The method and system are selected by obtaining a specification from a selected end-use facility for a solid fuel substrate, comparing the specification with a set of characteristics for the starting solid fuel sample, and processing the starting solid fuel sample. Determining the operating process parameters to convert to a solid fuel substrate that meets specifications from the end-use facility, processing the starting solid fuel sample according to the operating process parameters, and measuring the characteristics of the solid fuel substrate And a step of calculating a price for the solid fuel substrate.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースと、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性と、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様と、固体燃料サンプルを最終使用設備によって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータとを含むことができる。   The methods and systems disclosed herein include a database for solid fuel processing, a set of solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples, a set of specifications for a solid fuel substrate used by a set of end use equipment, and a solid fuel. And a set of operating parameters used to convert the sample to a solid fuel substrate used by the end-use facility.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースを編集するステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するステップと、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様を集計するステップと、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータを集計するステップとを伴うことができる。   The methods and systems disclosed herein can include editing a database for solid fuel processing. The method and system includes the steps of aggregating a set of solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples, aggregating a set of specifications for a solid fuel substrate used by a set of end-use facilities, and a solid fuel sample for an end user. And aggregating a set of operating parameters used to convert to a solid fuel substrate for use.

本願で開示される方法およびシステムは、所望の最終処理済み特性に基づいて固体燃料処理パラメータを生成するステップを含むことができる。方法およびシステムは、選択された最終使用設備に対する開始固体燃料サンプルデータおよび所望の固体燃料特性を入力として提供するステップ、選択された最終使用設備に適した処理済み固体燃料を製造するように、操業処理パラメータの決定に対する固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するための監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを伴うことができる。   The methods and systems disclosed herein can include generating solid fuel processing parameters based on desired final processed characteristics. The method and system provide an input of starting solid fuel sample data and desired solid fuel characteristics for a selected end use facility as input, and operates to produce a treated solid fuel suitable for the selected end use facility. Compare and combine inputs to the solid fuel treatment facility's ability to determine the processing parameters and communicate the operational parameters to the monitoring facility and controller to control the processing of the product in the solid fuel treatment facility Steps may be involved.

本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを含むことができる。方法およびシステムは、開始固体燃料サンプルに対する第1の一式の特性を決定するステップと、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に対する一式の特性を同定するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換するための操業処理パラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップとを伴うことができ、それにより、開始固体燃料サンプルは、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換することができる。   The methods and systems disclosed herein can include producing a solid fuel suitable for a selected end use facility. The method and system includes determining a first set of characteristics for a starting solid fuel sample, identifying a set of characteristics for an output solid fuel suitable for a selected end use facility, and processing the starting solid fuel sample. Determining an operating process parameter for conversion to an output solid fuel suitable for the selected end-use facility, and processing a starting solid fuel sample according to the operating process parameter, thereby The starting solid fuel sample can be converted to an output solid fuel suitable for the selected end use facility.

方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、ガス化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。   A method and system includes gasifying a solid fuel by selecting a solid fuel suitable for gasification, identifying the characteristics of the solid fuel for gasification, and solid fuel relative to the solid fuel based on the characteristics for gasification. Determining process operating parameters, processing solid fuel using the operating parameters to release gas, and collecting gas released during processing of the solid fuel. Solid fuel should be processed using microwave technology, processed using heating technology, processed using pressure, processed using steam, or the like Can do. The gas may be synthesis gas, hydrogen, carbon monoxide, or the like.

方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、エンドユーザからのガス化要件に基づいて、固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。エンドユーザは、発電設備、化学設備、燃料電池設備、または同様のものであってもよい。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。   The method and system includes solid fuel gasification by selecting a solid fuel suitable for gasification, determining solid fuel processing operating parameters based on gasification requirements from an end user, and releasing the gas. For this purpose, the method may include processing the solid fuel using the operating parameters and collecting gas released during the processing of the solid fuel. The end user may be a power generation facility, a chemical facility, a fuel cell facility, or the like. Solid fuel should be processed using microwave technology, processed using heating technology, processed using pressure, processed using steam, or the like Can do. The gas may be synthesis gas, hydrogen, carbon monoxide, or the like.

方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化要件に基づいて固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択された量のガスを取得するステップを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択されたガスを取得するステップを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。   The method and system includes gasifying a solid fuel by selecting a solid fuel suitable for gasification, determining solid fuel processing operating parameters based on the gasification requirements, and operating parameters to release the gas. Using to process the solid fuel and collecting gas released during the processing of the solid fuel. The gasification requirement can include obtaining a preselected amount of gas. The gasification requirement can include obtaining a preselected gas. Solid fuel should be processed using microwave technology, processed using heating technology, processed using pressure, processed using steam, or the like Can do. The gas may be synthesis gas, hydrogen, carbon monoxide, or the like.

方法およびシステムは、液化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料の液化と、液化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、液化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、所望の液体を製造するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、所望の液体を収集するステップとを含むことができる。操業パラメータは、フィッシャー・トロプシュ法を使用するステップ、ベルギウス法を使用するステップ、直接水素化プロセスを使用するステップ、低温炭化(LTC)プロセスを使用するステップ、または同様のものを含むことができる。   The method and system includes liquefaction of a solid fuel by selecting a solid fuel suitable for liquefaction, identifying characteristics of the solid fuel for liquefaction, and determining solid fuel processing operating parameters for the solid fuel based on the characteristics for liquefaction. Determining, processing the solid fuel using operating parameters to produce the desired liquid, and collecting the desired liquid. The operating parameters can include using a Fischer-Tropsch process, using a Bergius process, using a direct hydrogenation process, using a low temperature carbonization (LTC) process, or the like.

方法およびシステムは、処理のために固体燃料を選択することによる固体燃料処理と、固体燃料の特性を同定するステップと、特性に基づいて固体燃料に対する固体燃料処理操業のパラメータを決定するステップと、操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップとを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を予熱するステップを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を後熱するステップを含むことができる。   The method and system includes solid fuel processing by selecting a solid fuel for processing, identifying solid fuel characteristics, determining solid fuel processing operation parameters for the solid fuel based on the characteristics, and Processing the solid fuel using the operating parameter, the operating parameter can include preheating the solid fuel, and the operating parameter can include post-heating the solid fuel. it can.

統合固体燃料処理のためのシステムは、固体燃料から汚染物質を除去して、清浄固体燃料エネルギ源(例えば、連続供給マイクロ波処理設備を使用して清浄にされる石炭)を製造する固体燃料連続供給処理設備と、固体燃料処理設備と共同設置される固体燃料利用設備(例えば、発電所、製鉄所等)とを含むことができ、その場合、清浄固体燃料エネルギ源は、共同設置利用設備におけるエネルギ源として使用される。固体燃料処理設備は、直接、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料処理設備は、間接的に、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料利用設備は、固体燃料処理設備から特定の固体燃料処理を要求することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の固体燃料エネルギ源を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の非固体燃料生成物を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料における固有の特性を製造することができる。固体燃料エネルギ源は、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料エネルギ源は、固体燃料利用設備の最適化固体燃料であってもよい。非固体燃料生成物は、灰、硫黄、水、硫黄、一酸化炭素、二酸化炭素、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料利用設備は、発電設備、製鉄所、化学設備、埋立地、水処理設備、または同様のものであってもよい。   A system for integrated solid fuel processing removes contaminants from the solid fuel and produces a solid fuel continuous source that produces a clean solid fuel energy source (eg, coal that is cleaned using a continuous feed microwave processing facility). Supply processing facilities and solid fuel utilization facilities (for example, power plants, steelworks, etc.) co-installed with solid fuel treatment facilities, in which case the clean solid fuel energy source is at the joint utilization facility Used as an energy source. The solid fuel treatment facility can provide the treated solid fuel directly to a solid fuel utilization facility or the like. A solid fuel processing facility may indirectly provide a treated solid fuel to a solid fuel utilization facility or the like. The solid fuel utilization facility can request a specific solid fuel treatment from the solid fuel treatment facility. Certain solid fuel treatments can produce certain solid fuel energy sources for solid fuel utilization facilities. Certain solid fuel processing can produce certain non-solid fuel products for solid fuel utilization facilities. Certain solid fuel treatments can produce unique properties in solid fuels. The solid fuel energy source may be syngas, hydrogen, or the like. The solid fuel energy source may be an optimized solid fuel of a solid fuel utilization facility. The non-solid fuel product may be ash, sulfur, water, sulfur, carbon monoxide, carbon dioxide, syngas, hydrogen, or the like. The solid fuel utilization facility may be a power generation facility, a steel mill, a chemical facility, a landfill, a water treatment facility, or the like.

本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料処理設備によって処理される固体燃料の1つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを提供するステップと、所望の固体燃料特性を提供するステップと、固体燃料組成差分を決定するように、1つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを所望の固体燃料特性と比較するステップと、固体燃料組成差分に少なくともある程度基づいて固体燃料を清浄にするように、固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定するステップと、清浄固体燃料を作成す
るように、固体燃料の処理およびそれに対する操業処理パラメータの調節中に、固体燃料から放出される汚染物質を監視するステップとを含むことができる。固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備であってもよい。固体燃料は、石炭であってもよい。固体燃料サンプルデータは、データベースであってもよい。
The methods and systems disclosed herein include providing starting solid fuel sample data relating to one or more characteristics of a solid fuel processed by a solid fuel processing facility, providing desired solid fuel characteristics, Comparing starting solid fuel sample data for one or more characteristics with desired solid fuel characteristics to determine a fuel composition difference, and cleaning the solid fuel based at least in part on the solid fuel composition difference; Determine the operating process parameters for the operation of the solid fuel processing facility and monitor the pollutants released from the solid fuel during the processing of the solid fuel and the adjustment of the operating process parameters to create a clean solid fuel The step of performing. The solid fuel processing facility may be a microwave solid fuel processing facility. The solid fuel may be coal. The solid fuel sample data may be a database.

固体燃料特性は、水分率、灰分率、硫黄分率、固体燃料の種類、または同様のものであってもよい。   The solid fuel characteristics may be moisture content, ash content, sulfur content, solid fuel type, or the like.

操業処理パラメータは、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、マイクロ波印加の周波数、および同様のものであってもよい。   The operational processing parameters may be microwave power, microwave frequency, frequency of microwave application, and the like.

汚染物質は、水、水素、水酸基、硫黄ガス、液体硫黄、灰、または同様のものを含むことができる。   Contaminants can include water, hydrogen, hydroxyl groups, sulfur gas, liquid sulfur, ash, or the like.

放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視することができる。センサは、操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供することができる。   Released contaminants can be monitored by solid fuel facility sensors. The sensor can provide feedback information for adjustment of operational process parameters.

方法およびシステムは、施設所有の送電線から直接、処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供するステップをさらに含むことができ、その場合、施設所有の送電線は、高電圧(例えば、15kv以上)を伝送するように構成することができる。   The method and system can further include providing high voltage power directly from the facility owned transmission line to a microwave oscillator in the processing facility, where the facility owned transmission line is a high voltage (eg, 15 kv). The above can be configured to transmit.

方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を運搬するように多層コンベヤベルトを提供するステップをさらに含むことができ、その場合、多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分をベルトを通過させるように構成することができる一方で、摩耗に耐性がある最上層と、高温に耐性がある第2の層とを有する。   The method and system can further include providing a multi-layer conveyor belt to transport solid fuel through the processing facility, where the multi-layer conveyor belt passes a majority of the microwave energy through the belt. While having a top layer that is resistant to wear and a second layer that is resistant to high temperatures.

本発明の、このような、およびその他のシステム、方法、目的、特徴、および利点は、好ましい実施形態の次の詳細な説明および図面により、当業者にとって明白となるであろう。本願で記述される全ての文書は、参照することにより、その全体において本願に組み込まれる。   These and other systems, methods, objects, features, and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments and drawings. All documents described in this application are hereby incorporated by reference in their entirety.

本発明およびそのある実施形態の次の詳細な説明は、次の図を参照することにより理解することができる。
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
(項目1)
固体燃料を清浄化する方法であって、
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の1つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータを提供することと、
所望の固体燃料特性を提供することと、
固体燃料組成差分を決定するために、1つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較することと、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するために、該固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定することと、
清浄化された固体燃料を作成するために、該固体燃料の処理およびそれに対する該操業処理パラメータの調節の間に、該固体燃料から放出される汚染物質を監視することと
を備える、方法。
(項目2)
上記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、項目1に記載の方法。
(項目3)
上記固体燃料は、石炭である、項目1に記載の方法。
(項目4)
上記固体燃料サンプルデータは、データベースである、項目1に記載の方法。
(項目5)
上記固体燃料特性は、水分率である、項目1に記載の方法。
(項目6)
上記固体燃料特性は、灰分率である、項目1に記載の方法。
(項目7)
上記固体燃料特性は、硫黄分率である、項目1に記載の方法。
(項目8)
上記固体燃料特性は、固体燃料の特性である、項目1に記載の方法。
(項目9)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、項目1に記載の方法。
(項目10)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、項目1に記載の方法。
(項目11)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、項目1に記載の方法。
(項目12)
上記汚染物質は、水を含む、項目1に記載の方法。
(項目13)
上記汚染物質は、水素を含む、項目1に記載の方法。
(項目14)
上記汚染物質は、水酸基を含む、項目1に記載の方法。
(項目15)
上記汚染物質は、硫黄ガスを含む、項目1に記載の方法。
(項目16)
上記汚染物質は、液体硫黄を含む、項目1に記載の方法。
(項目17)
上記汚染物質は、灰を含む、項目1に記載の方法。
(項目18)
上記放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視される、項目1に記載の方法。
(項目19)
上記センサは、上記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、項目18に記載の方法。
(項目20)
施設所有の送電線から直接、上記処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供することをさらに備え、該施設所有の送電線は、15kv以上を伝送するように構成される、項目1に記載の方法。
(項目21)
上記処理設備を通って上記固体燃料を運搬するために、多層コンベヤベルトを提供することをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大 部分を上記ベルトに通過させるように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第2の層とを有する、項目1に記載の方法。
(項目22)
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の1つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータ、および所望の固体燃料特性を受領するように構成される、入力設備と、
該1つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定するように構成される、比較設備と
を備える、少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するようにさらに構成される、固体燃料処理設備であって、
該固体燃料の処理中に該固体燃料から放出される汚染物質を監視するように構成される、少なくとも1つのセンサと、
該組成差分に対して該少なくとも1つのセンサから得られるフィードバックに従って操業処理パラメータを調節することにより、清浄な固体燃料を作成するように構成される、処理調節設備と
を備える、固体燃料処理設備。
(項目23)
上記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、項目22に記載のシステム。
(項目24)
上記固体燃料は、石炭である、項目22に記載のシステム。
(項目25)
上記固体燃料サンプルデータは、データベースである、項目22に記載のシステム。
(項目26)
上記固体燃料特性は、水分率である、項目22に記載のシステム。
(項目27)
上記固体燃料特性は、灰分率である、項目22に記載のシステム。
(項目28)
上記固体燃料特性は、硫黄分率である、項目22に記載のシステム。
(項目29)
上記固体燃料特性は、固体燃料の種類である、項目22に記載のシステム。
(項目30)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、項目22に記載のシステム。
(項目31)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、項目22に記載のシステム。
(項目32)
上記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、項目22に記載のシステム。
(項目33)
上記汚染物質は、水を含む、項目22に記載のシステム。
(項目34)
上記汚染物質は、水素を含む、項目22に記載のシステム。
(項目35)
上記汚染物質は、水酸基を含む、項目22に記載のシステム。
(項目36)
上記汚染物質は、硫黄ガスを含む、項目22に記載のシステム。
(項目37)
上記汚染物質は、液体硫黄を含む、項目22に記載のシステム。
(項目38)
上記汚染物質は、灰を含む、項目22に記載のシステム。
(項目39)
上記放出された汚染物質は、上記固体燃料設備センサによって監視される、項目22に記載のシステム。
(項目40)
上記センサは、上記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、項目39に記載のシステム。
(項目41)
施設所有の送電線から直接的に上記処理設備内のマイクロ波発振器へ高圧電力を伝送する高圧電力をさらに備え、該施設所有の送電線は15kv以上を伝送するように構成される、項目22に記載のシステム。
(項目42)
上記処理設備を通って上記固体燃料を運搬する多層コンベヤベルトをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分が該ベルトを通過するように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第2の層とを有する、項目22に記載のシステム。
The following detailed description of the present invention and certain embodiments thereof may be understood by reference to the following figures.
The present invention further provides the following means.
(Item 1)
A method for purifying solid fuel, comprising:
Providing starting solid fuel sample data relating to one or more characteristics of the solid fuel to be processed by the solid fuel processing facility;
Providing desired solid fuel properties;
Comparing the starting solid fuel sample data for one or more characteristics with the desired solid fuel characteristics to determine a solid fuel composition difference;
Determining operating process parameters for operation of the solid fuel processing facility to clean the solid fuel based at least in part on the solid fuel composition difference;
Monitoring contaminants released from the solid fuel during the processing of the solid fuel and adjustment of the operational process parameters thereto to produce a purified solid fuel;
A method comprising:
(Item 2)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel treatment facility is a microwave solid fuel treatment facility.
(Item 3)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel is coal.
(Item 4)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel sample data is a database.
(Item 5)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel characteristic is moisture content.
(Item 6)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel characteristic is an ash content.
(Item 7)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the solid fuel characteristic is a sulfur fraction.
(Item 8)
The method according to item 1, wherein the solid fuel characteristic is a characteristic of a solid fuel.
(Item 9)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the operation processing parameter is microwave power.
(Item 10)
The method according to item 1, wherein the operation processing parameter is a microwave frequency.
(Item 11)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the operation processing parameter is a frequency of microwave application.
(Item 12)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant includes water.
(Item 13)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant comprises hydrogen.
(Item 14)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant contains a hydroxyl group.
(Item 15)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant includes sulfur gas.
(Item 16)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant comprises liquid sulfur.
(Item 17)
Item 2. The method according to Item 1, wherein the contaminant comprises ash.
(Item 18)
The method of item 1, wherein the released contaminant is monitored by a solid fuel facility sensor.
(Item 19)
19. The method of item 18, wherein the sensor provides feedback information for adjustment of the operational processing parameters.
(Item 20)
Item 1. The facility-owned transmission line further comprising providing high-voltage power directly from the facility-owned transmission line to the microwave oscillator in the processing facility, wherein the facility-owned transmission line is configured to transmit 15 kv or more. the method of.
(Item 21)
Further comprising providing a multilayer conveyor belt for transporting the solid fuel through the processing facility, wherein the multilayer conveyor belt is configured to pass a majority of microwave energy through the belt. 2. The method of item 1, comprising a top layer resistant to abrasion and a second layer resistant to high temperatures.
(Item 22)
An input facility configured to receive starting solid fuel sample data regarding one or more characteristics of the solid fuel to be processed by the solid fuel processing facility, and desired solid fuel characteristics;
A comparison facility configured to compare the starting solid fuel sample data for the one or more characteristics with the desired solid fuel characteristics to determine a solid fuel composition difference;
A solid fuel treatment facility further configured to clean the solid fuel based at least in part on the solid fuel composition difference,
At least one sensor configured to monitor contaminants released from the solid fuel during processing of the solid fuel;
A process conditioning facility configured to produce clean solid fuel by adjusting operating process parameters according to feedback obtained from the at least one sensor with respect to the compositional difference;
A solid fuel processing facility.
(Item 23)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the solid fuel processing facility is a microwave solid fuel processing facility.
(Item 24)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the solid fuel is coal.
(Item 25)
The system according to item 22, wherein the solid fuel sample data is a database.
(Item 26)
24. A system according to item 22, wherein the solid fuel characteristic is moisture content.
(Item 27)
23. A system according to item 22, wherein the solid fuel characteristic is an ash content.
(Item 28)
23. A system according to item 22, wherein the solid fuel characteristic is a sulfur fraction.
(Item 29)
24. The system of item 22, wherein the solid fuel characteristic is a type of solid fuel.
(Item 30)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the operation processing parameter is microwave power.
(Item 31)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the operation processing parameter is a microwave frequency.
(Item 32)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the operation processing parameter is a frequency of microwave application.
(Item 33)
24. The system of item 22, wherein the contaminant comprises water.
(Item 34)
23. A system according to item 22, wherein the contaminant comprises hydrogen.
(Item 35)
Item 23. The system according to Item 22, wherein the contaminant includes a hydroxyl group.
(Item 36)
Item 23. The system of item 22, wherein the contaminant comprises sulfur gas.
(Item 37)
24. A system according to item 22, wherein the contaminant comprises liquid sulfur.
(Item 38)
24. The system of item 22, wherein the contaminant comprises ash.
(Item 39)
24. The system of item 22, wherein the released contaminant is monitored by the solid fuel facility sensor.
(Item 40)
40. The system of item 39, wherein the sensor provides feedback information for adjustment of the operational processing parameters.
(Item 41)
Item 22 further includes high voltage power for transmitting high voltage power directly from the facility owned transmission line to the microwave oscillator in the processing facility, wherein the facility owned transmission line is configured to transmit 15 kv or more. The described system.
(Item 42)
And further comprising a multi-layer conveyor belt for transporting the solid fuel through the processing facility, wherein the multi-layer conveyor belt is configured to allow most of the microwave energy to pass through the belt while being resistant to wear. 24. The system of item 22, having a top layer and a second layer that is resistant to high temperatures.

図1は、固体燃料の性質を強化するために、固体燃料内に含有される生成物を加熱して固体燃料から生成物を取り除くために電磁エネルギを使用する、固体燃料処理設備132に関する本発明の側面を図示する。一実施形態では、固体燃料処理設備132は、例示であって限定するものではないが、石炭、コークス、木炭、泥炭、木材、およびブリケットを含む、任意の種類の固体燃料を処理するために使用することができる。本発明の多くの実施形態が石炭加工に関連して開示される一方で、そのような実施形態は、コークス、木炭、泥炭、木材、ブリケット、および同様のもの等の、固体燃料の加工のその他の形式に関連することができることを理解するべきである。   FIG. 1 illustrates the present invention relating to a solid fuel treatment facility 132 that uses electromagnetic energy to heat the product contained within the solid fuel and remove the product from the solid fuel to enhance the properties of the solid fuel. FIG. In one embodiment, the solid fuel processing facility 132 is used to process any type of solid fuel, including but not limited to coal, coke, charcoal, peat, wood, and briquettes. can do. While many embodiments of the present invention are disclosed in connection with coal processing, such embodiments may be used for other solid fuel processing, such as coke, charcoal, peat, wood, briquettes, and the like. It should be understood that it can relate to the form of

図1に示されるように、固体燃料処理設備132は、独立型設備として使用することができ、または、炭鉱102、石炭貯蔵設備112、または同様のものと関連してもよい。図2にさらに詳しく示されるように、固体燃料処理設備132は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、石炭出荷設備214、石炭貯蔵設備218、または同様のもの等の石炭使用設備と関連することができる。   As shown in FIG. 1, the solid fuel treatment facility 132 may be used as a stand-alone facility or may be associated with the coal mine 102, the coal storage facility 112, or the like. As shown in more detail in FIG. 2, the solid fuel treatment facility 132 may be a coal combustion facility 200, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, a coal shipping facility 214, a coal storage facility 218, or the like. Can be associated with coal use equipment.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、特定種類の石炭の最適燃焼特性を妨害することがある非石炭生成物を除去することによって、石炭の質を向上するために使用することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、揮発性物質、または同様のものを含むことがあり得る。非石炭生成物は、石炭が燃焼可能となる前に、BTUが非石炭生成物を加熱して除去することを必要とするために、石炭のBTU/lb燃焼特性を低減し得(例えば、水)、または、そのような生成物は、燃焼中に石炭の構造内への空気流を抑制し得る(例えば、灰)。石炭は、石炭中の非石炭生成物(例えば、水、硫黄、水素、水酸基、および灰)の量によって評定することができる複数の等級を有することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、石炭から非石炭生成物を除去するステップに対する多数のプロセスステップを行うことによって、石炭を処理することができる。実施形態では、石炭から非石炭生成物を除去する方法は、石炭からの非石炭生成物の放出を可能にする石炭内の非石炭生成物の加熱によって達成することができる。加熱は、非石炭生成物を加熱するためにマイクロ波または電波エネルギ(マイクロ波)の形態の電磁エネルギを使用することによって、達成することができる。実施形態では、石炭は、少なくとも1つのマイクロ波システム148および/またはその他のプロセスステップを通って石炭を移動させるために輸送システムを使用して、処理することができる。   In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may be used to improve coal quality by removing non-coal products that may interfere with the optimal combustion characteristics of certain types of coal. Non-coal products can include moisture, sulfur, ash, water, hydrogen, hydroxyl groups, volatiles, or the like. Non-coal products can reduce the BTU / lb combustion characteristics of coal (e.g., water) because the BTU requires that the non-coal product be heated and removed before the coal can be combusted. ) Or such products may inhibit air flow into the coal structure during combustion (eg, ash). Coal can have multiple grades that can be assessed by the amount of non-coal products (eg, water, sulfur, hydrogen, hydroxyl, and ash) in the coal. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may process coal by performing a number of process steps relative to removing non-coal products from the coal. In an embodiment, the method of removing non-coal products from coal can be achieved by heating the non-coal products in the coal that allows for the release of the non-coal products from the coal. Heating can be accomplished by using electromagnetic energy in the form of microwave or radio wave energy (microwave) to heat the non-coal product. In an embodiment, coal may be processed using a transport system to move the coal through at least one microwave system 148 and / or other process steps.

図1を参照すると、固体燃料処理設備132の側面が、その他の関連石炭処理構成要素を伴う固体燃料処理設備132の実施形態により示される。固体燃料処理設備132は、少なくとも鉱山102または石炭貯蔵設備112から石炭を受領することができる。採鉱された原炭の石炭特性および特定種類の石炭または特定バッチの石炭の所望の石炭特性122を追跡および保存する多数のデータベースがあってもよい。固体燃料処理設備132は、複数のシステムおよび設備を有し、操業パラメータを決定し、操業パラメータを監視および修正し、石炭の処理のためのチャンバを通って石炭を輸送し、チャンバから非石炭生成物を除去し、非石炭生成物を収集および処分し、処理済み石炭を製造する等ができる石炭処理を支援することができる。石炭が本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理された後は、図2に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。また、処理済み石炭の試験中に採取されるデータおよびその他の関連情報は、図2に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。   Referring to FIG. 1, a side view of a solid fuel processing facility 132 is illustrated by an embodiment of the solid fuel processing facility 132 with other related coal processing components. The solid fuel treatment facility 132 can receive coal from at least the mine 102 or the coal storage facility 112. There may be multiple databases that track and store the coal characteristics of the mined raw coal and the desired coal characteristics 122 of a particular type of coal or batch of coal. The solid fuel processing facility 132 has multiple systems and facilities to determine operating parameters, monitor and modify operating parameters, transport coal through a chamber for coal processing, and generate non-coal from the chamber It can assist in coal processing that can remove material, collect and dispose of non-coal products, produce treated coal, and the like. After the coal has been processed according to the systems and methods described herein, it can be transferred to a coal utilization facility, as shown in FIG. In addition, data collected during testing of the treated coal and other relevant information may be transferred to the coal utilization facility as shown in FIG.

図2を参照すると、固体燃料処理設備132の石炭処理後の石炭利用の側面が示される。固体燃料処理設備132は、様々な石炭使用設備が、改良された燃焼速度およびより少ない副生成物を伴う石炭を使用することを可能にする、非石炭生成物の除去によって、石炭の質を向上することができる。石炭使用設備は、石炭燃焼設備(例えば、発電、加熱、冶金)、石炭変換設備(例えば、ガス化)、石炭副生成物設備、石炭出荷設備、石炭貯蔵設備、および同様のものを含むことができるが、それらに限定されない。固体燃料処理設備132からの処理済み石炭を使用することによって、石炭使用設備は、より低い等級の石炭を使用し、より少ない副生成物を有し、より低い放出を有し、より高い燃焼速度(例えば、BTU/lb)を有すること等が可能となり得る。例えば、特定の石炭使用設備によって必要とされる石炭量に応じて、石炭使用設備と直接結合する固体燃料処理設備132があってよく、または、固体燃料処理設備132は、石炭使用設備から離れていてもよい。   Referring to FIG. 2, the coal utilization aspect of the solid fuel treatment facility 132 after coal treatment is shown. The solid fuel treatment facility 132 improves coal quality by removing non-coal products, allowing various coal-using facilities to use coal with improved burning rates and fewer byproducts. can do. Coal use facilities may include coal combustion facilities (eg, power generation, heating, metallurgy), coal conversion facilities (eg, gasification), coal by-product facilities, coal shipping facilities, coal storage facilities, and the like. Yes, but not limited to them. By using treated coal from the solid fuel treatment facility 132, the coal utilization facility uses lower grade coal, has fewer by-products, has lower emissions, and has a higher burning rate. It may be possible to have (e.g. BTU / lb). For example, depending on the amount of coal required by a particular coal facility, there may be a solid fuel treatment facility 132 that is directly coupled to the coal facility, or the solid fuel treatment facility 132 is remote from the coal facility. May be.

高レベルで、固体燃料処理設備132は、本発明の側面を提供することができる多数の構成要素を含むことができ、構成要素のいくつかは、付加的な構成要素、モジュール、またはシステムを含むことができる。固体燃料処理設備132の構成要素は、パラメータ生成設128、取入設備124、監視設備134、ガス生成設備152、着火防止設備154、ベルト設備130、格納設備162、処理設備160、処分設備158、冷却設備164、取出設備168、試験設備170、および同様のものを含むことができる。ベルト設備130は、加えて、予熱設備138、制御装置144、マイクロ波/電波システム1
48、パラメータ制御設備140、センサシステム142、除去システム150、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備132は、少なくとも炭鉱102または石炭貯蔵設備112から石炭を受領することができ、少なくとも石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、石炭出荷設備214、石炭貯蔵設備218、および同様のものに処理済み石炭を提供することができる。
At a high level, the solid fuel treatment facility 132 can include a number of components that can provide aspects of the invention, some of which include additional components, modules, or systems. be able to. The constituent elements of the solid fuel processing facility 132 include a parameter generation facility 128, an intake facility 124, a monitoring facility 134, a gas generation facility 152, an ignition prevention facility 154, a belt facility 130, a storage facility 162, a processing facility 160, a disposal facility 158, A cooling facility 164, an extraction facility 168, a test facility 170, and the like may be included. In addition, the belt facility 130 includes a preheating facility 138, a control device 144, a microwave / radio wave system 1.
48, parameter control facility 140, sensor system 142, removal system 150, and the like. The solid fuel treatment facility 132 can receive coal from at least the coal mine 102 or the coal storage facility 112, and at least the coal combustion facility 200, the coal conversion facility 210, the coal by-product facility 212, the coal shipping facility 214, the coal storage facility Treated coal can be provided for 218, and the like.

再び図1を参照すると、固体燃料処理設備132は、炭鉱102または石炭貯蔵施設112等の複数の異なる原炭源から原炭を受領することができる。固体燃料処理設備132の出力は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、石炭出荷設備214、処理済み石炭貯蔵設備218、および同様のもの等の、複数の異なる石炭使用企業に対するものであってもよい。固体燃料処理設備132における石炭の処理は、プロセスの始めに原炭を投入し、多数のプロセス(加熱、冷却、非石炭生成物の収集)を行い、分配のために取出設備168へ処理済み石炭を製造することができる。固体燃料処理設備132は、石炭源(例えば、炭鉱または貯蔵設備)と関連するか、独立型設備であるか、石炭使用設備と関連する等してもよい。   Referring again to FIG. 1, the solid fuel processing facility 132 can receive raw coal from a plurality of different raw coal sources, such as the coal mine 102 or the coal storage facility 112. The output of the solid fuel treatment facility 132 may include a plurality of different coal uses, such as a coal combustion facility 200, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, a coal shipping facility 214, a treated coal storage facility 218, and the like. It may be for companies. The treatment of coal in the solid fuel treatment facility 132 is performed by supplying raw coal at the beginning of the process, performing a number of processes (heating, cooling, collecting non-coal products), and treating the coal to an extraction facility 168 for distribution. Can be manufactured. The solid fuel treatment facility 132 may be associated with a coal source (eg, a coal mine or storage facility), a stand-alone facility, a coal-using facility, or the like.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、石炭源に位置し、それが製造する石炭に対する最適な石炭特性を提供することを可能にすることができる。例えば、炭鉱は、高含水量の低等級石炭を採鉱していてもよい。炭鉱は、石炭を採鉱し、同じ場所で石炭を処理することが可能であり、したがって、その特定等級の石炭の最高等級を提供することが可能であってもよい。別の例は、様々な等級の石炭がある炭鉱102であってよく、その場合、炭鉱102は、固体燃料処理設備132において石炭を処理することによって、同様の性質を有するように様々な等級の石炭を処理することが可能であってもよい。このことは、多数の場所に様々な等級の石炭を貯蔵する代わりに、単一の等級の石炭を貯蔵することが可能であることによって、炭鉱102が簡易貯蔵システムを有することを可能にできる。この単一石炭等級の貯蔵はまた、炭鉱102がその顧客に一貫した高品質の単一等級の石炭を提供することも可能にすることができる。このことはまた、単一石炭等級の質の使用を管理することのみによって、顧客の石炭燃焼要件を単純化することもできる。石炭供給の一貫性は、図2と併せて下記で説明されるように、石炭利用の効率性を強化することができる。   In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may be located at a coal source and may provide optimal coal characteristics for the coal it produces. For example, the coal mine may be mining low grade coal with a high water content. A coal mine may be able to mine coal and process the coal at the same location, and thus may be able to provide the highest grade of that particular grade of coal. Another example may be a coal mine 102 with various grades of coal, in which case the coal mine 102 has different grades so as to have similar properties by treating the coal in a solid fuel treatment facility 132. It may be possible to process coal. This can allow the coal mine 102 to have a simple storage system by allowing a single grade of coal to be stored instead of storing various grades of coal in multiple locations. This single coal grade storage may also enable coal mine 102 to provide its customers with consistent and high quality single grade coal. This can also simplify the customer's coal burning requirements by only managing the use of a single coal grade quality. Coal supply consistency can enhance the efficiency of coal utilization, as described below in conjunction with FIG.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、複数の個別炭鉱102および石炭貯蔵設備112から原炭を受領し、再販売のために、石炭をより高品質の等級の石炭に加工することができる独立型設備であってもよい。独立型の固体燃料処理設備132は、複数の異なる原炭および処理済み石炭を現場で貯蔵することができる。例えば、顧客の要求に基づいて、固体燃料処理設備は、原炭の等級を選択し、その顧客への納入のためのある仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。固体燃料処理設備132はまた、顧客が定期的に要求することができる石炭の種類および等級を、処理および貯蔵することもできる。   In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 receives raw coal from multiple individual coal mines 102 and coal storage facilities 112 and can independently process the coal into a higher quality grade coal for resale. It may be a mold facility. The stand-alone solid fuel treatment facility 132 can store a plurality of different raw and treated coals on site. For example, based on customer requirements, a solid fuel processing facility may be able to select a raw coal grade and process the coal to a certain specification for delivery to that customer. The solid fuel processing facility 132 can also process and store coal types and grades that customers can request on a regular basis.

図2に関連してさらに詳しく下記で説明されるように、石炭使用企業と関連する固体燃料処理設備132は、それ自体の目的による原炭の処理のために、複数の炭鉱102および石炭貯蔵設備112から原炭を受領することができる。このように、石炭使用企業は、それが必要とする仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。石炭使用企業はまた、例えば、企業が大量の処理済み石炭を必要とする場合に、専用固体燃料処理設備132を有することもできる。   As described in more detail below in connection with FIG. 2, a solid fuel processing facility 132 associated with a coal-using enterprise may include a plurality of coal mines 102 and coal storage facilities for processing raw coal for its own purposes. The raw coal can be received from 112. In this way, a coal-using company may be able to process coal to the specifications it needs. Coal-using enterprises can also have a dedicated solid fuel treatment facility 132, for example when the enterprise requires a large amount of treated coal.

図1に示されるように、原炭は、炭鉱102から直接得ることができる。炭鉱102は、露天炭鉱または坑内炭鉱であってもよい。炭鉱102は、様々な等級の同じ種類の石炭を有することができ、または、単一炭鉱102内で様々な種類の石炭を有することができる。採鉱後、炭鉱102は、異なる石炭の種類を貯蔵することができ、および/または様
々な等級の石炭を貯蔵することができる現場の石炭貯蔵設備104において、採鉱された原炭を貯蔵することができる。採鉱後、原炭は、試験して原炭の特性110を決定することができる。炭鉱102は、石炭の特性110を決定するために標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ASTM規格D388(階級別の石炭の分類)、ASTM規格D2013(分析のための石炭サンプルを調製する方法)、ASTM規格D3180(既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法)、US Geological Survey Bulletin 1823(石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法)、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
As shown in FIG. 1, raw coal can be obtained directly from coal mine 102. Coal mine 102 may be an open pit or underground coal mine. The coal mine 102 can have the same type of coal of different grades, or can have different types of coal within the single coal mine 102. After mining, the coal mine 102 may store mined raw coal in an on-site coal storage facility 104 that may store different types of coal and / or may store various grades of coal. it can. After mining, the raw coal can be tested to determine the properties 110 of the raw coal. Coal mine 102 may use standard coal test equipment to determine coal properties 110. Coal characteristics include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash melting temperature, May include ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. Raw coal is calculated according to ASTM standard D388 (classified coal classification), ASTM standard D2013 (method of preparing coal samples for analysis), ASTM standard D3180 (coal and coke analysis from default base to different bases) Can be tested using standard tests such as US Geologic Survey Bulletin 1823 (method for coal sampling and mineral analysis), and the like.

石炭貯蔵設備104はまた、炭鉱102から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。採鉱されたままの原炭は、石炭使用企業への再販売のために必要なサイズまたは形状ではない場合がある。サイズ変更が望ましい場合、石炭貯蔵設備104は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、それらの石炭燃焼プロセスに対して異なる石炭サイズが有利であると考える場合があり得、固定床石炭燃焼220は、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得、微粉炭燃焼222は、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。   Coal storage facility 104 may also screen or resize coal received from coal mine 102. As-mined raw coal may not be the size or shape required for resale to coal-using companies. If resizing is desired, the coal storage facility 104 can resize the raw coal using a crusher, coal crusher, ball mill, grinder, or the like. After the raw coal has been resized, the coal can be sorted by size for storage or stored as received from the resize process. Various coal companies may consider different coal sizes to be advantageous for their coal combustion process, and fixed bed coal combustion 220 may require larger coals with long combustion times. It is possible that pulverized coal combustion 222 may require very small coal for rapid combustion.

原炭特性110を使用して、炭鉱102の貯蔵設備104は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備108は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備104と関連することができる。出荷設備108は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備104は、分類された石炭を出荷設備108に移動するために、コンベヤベルト300、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備108に原炭を輸送する少なくとも1つの石炭輸送システムがあってもよい。 Using the raw coal characteristics 110, the storage facility 104 of the coal mine 102 may be capable of storing raw coal according to raw coal classification for shipment to a coal processing facility or a coal-using enterprise. The shipping facility 108 can be associated with the coal storage facility 104 to ship raw coal to a customer. The shipping facility 108 may be by rail, ship, cargo ship, or the like, which can be used separately or in combination to deliver coal to the customer. The coal storage facility 104 may use a transportation system including a conveyor belt 300, carts, rail cars, trucks, tractors, or the like to move the classified coal to the shipping facility 108. In an embodiment, there may be at least one coal transport system that transports raw coal to the shipping facility 108.

石炭貯蔵設備112は、貯蔵および再販売のために複数の炭鉱102から原炭を受領することができる独立型石炭貯蔵企業であってもよい。炭鉱102からの受領された原炭は、採鉱されたままの石炭、サイズ変更された石炭、選別された石炭、または同様のものであってもよい。炭鉱102は、特性110について石炭を以前に試験していてよく、石炭貯蔵設備112に石炭特性を提供することができる。石炭貯蔵設備112は、複数の顧客への分配および再販売のために炭鉱102から石炭を購入する企業であってよく、または、遠隔地貯蔵設備112であってもよい炭鉱102と関連してもよい。   Coal storage facility 112 may be a stand-alone coal storage company that can receive raw coal from multiple mines 102 for storage and resale. The received raw coal from coal mine 102 may be as-mined coal, resized coal, sorted coal, or the like. Coal mine 102 may have previously tested the coal for characteristics 110 and may provide coal characteristics to coal storage facility 112. Coal storage facility 112 may be a company that purchases coal from coal mine 102 for distribution and resale to multiple customers, or may be associated with coal mine 102, which may be remote storage facility 112. Good.

石炭貯蔵設備112の一部として、原炭は、試験してその特性を決定することができる。石炭貯蔵設備112は、石炭の特性を決定するために、標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ASTM規格D388(階級別の石炭の分類)、ASTM規格D2013(分析のための石炭サンプルを調製する方法)、ASTM規格D3180(既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法)、US G
eological Survey Bulletin 1823(石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法)、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
As part of the coal storage facility 112, the raw coal can be tested to determine its properties. Coal storage facility 112 may use a standard coal test facility to determine coal characteristics. Coal characteristics include water content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash melting temperature, May include ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. Raw coal is calculated according to ASTM standard D388 (classified coal classification), ASTM standard D2013 (method of preparing coal samples for analysis), ASTM standard D3180 (coal and coke analysis from default base to different bases) Standard working method), US G
It can be tested using standard tests such as electronic Survey Bulletin 1823 (a method for coal sampling and mineral analysis), and the like.

石炭貯蔵設備112はまた、例えば、採鉱されたままの石炭が、石炭使用企業への再販売に対して適切なサイズまたは形状ではない場合に、炭鉱102から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。石炭貯蔵設備112は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、様々な石炭サイズを有利であると考える場合がある。例えば、石炭燃焼では、ある固定床石炭燃焼220が、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得る一方で、他のものは、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。   The coal storage facility 112 also screens or resizes coal received from the coal mine 102, for example, if the mined coal is not the appropriate size or shape for resale to the coal-using enterprise. You can also Coal storage facility 112 may resize the raw coal using a crusher, coal crusher, ball mill, grinder, or the like. After the raw coal has been resized, the coal can be sorted by size for storage or stored as received from the resize process. Different coal-using companies may consider different coal sizes advantageous. For example, in coal combustion, one fixed bed coal combustion 220 may require a larger coal with a long burn time, while others require very small coal for rapid combustion. Can be.

原炭特性を使用して、貯蔵設備104は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備118は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備114と関連することができる。出荷設備118は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備114は、分類された石炭を出荷設備118に移動するために、コンベヤベルト300、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備118に原炭を輸送する少なくとも1つの石炭輸送システムがあってもよい。   Using raw coal characteristics, the storage facility 104 may be capable of storing raw coal according to raw coal classification for shipment to a coal processing facility or a coal-using enterprise. The shipping facility 118 can be associated with the coal storage facility 114 for shipping raw coal to the customer. The shipping facility 118 may be by rail, ship, cargo ship, or the like, which can be used separately or in combination to deliver coal to the customer. Coal storage facility 114 may use a transportation system including conveyor belt 300, carts, rail cars, trucks, tractors, or the like to move classified coal to shipping facility 118. In an embodiment, there may be at least one coal transport system that transports raw coal to the shipping facility 118.

炭鉱102および石炭貯蔵施設112の両方からの石炭特性110は、石炭サンプルデータ設備120に保存することができる。石炭サンプルデータ設備120は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができるパラメータで特徴付けられていてもよい、特定の石炭ロット、バッチ、等級、種類、出荷、または同様のものに対する全データを含有することができる。   Coal characteristics 110 from both the coal mine 102 and the coal storage facility 112 can be stored in the coal sample data facility 120. The coal sample data facility 120 is composed of water content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash content Specific coal lots, batches, grades, types, shipments, or the like that may be characterized by parameters that can include melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like Can contain all data for

実施形態では、石炭サンプルデータ設備120は、石炭特性110を保存および追跡する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、CD装置、DVD装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。石炭サンプルデータ設備120は、データベース、リレーショナルデータベース、XML、RSS、ASCIIファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭サンプルデータ設備120は、石炭に対する必要なデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。   In an embodiment, the coal sample data facility 120 may be a separate computer device or a set of computer devices that store and track the coal characteristics 110. The computer device may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, CD device, DVD device, hard drive system, or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology. The coal sample data facility 120 may include a collection of data, which may be a database, relational database, XML, RSS, ASCII file, flat file, text file, or the like. In an embodiment, the coal sample data facility 120 may be searchable for searching the required data characteristics for the coal.

石炭サンプルデータ設備120は、炭鉱102、石炭貯蔵設備112、固体燃料処理設備132に位置することができ、または、これらの設備のうちのいずれから離れても位置することができる。実施形態では、これらの設備のうちのいずれも、ネットワーク接続を使用して石炭特性データにアクセスすることができる。更新および修正アクセスは、接続された設備のうちのいずれにも与えることができる。実施形態では、石炭サンプルデータ
設備120は、石炭特性データの保存および分配のための独立企業であってもよい。
The coal sample data facility 120 may be located in the coal mine 102, the coal storage facility 112, the solid fuel processing facility 132, or may be located remotely from any of these facilities. In an embodiment, any of these facilities can access coal property data using a network connection. Update and modification access can be given to any of the connected equipment. In an embodiment, the coal sample data facility 120 may be an independent company for storage and distribution of coal property data.

石炭サンプルデータ設備120は、パラメータ生成設備128、石炭の所望特性設備122、および/または価格決定設備178にベースライン情報を提供することができる。実施形態では、ベースライン情報は、これらの施設によって修正されなくてもよいが、例えば、固体燃料処理設備132に対する操業パラメータを提供するため、初期石炭特性を記憶するため、または石炭バッチの費用を計算するために使用することができる。   Coal sample data facility 120 may provide baseline information to parameter generation facility 128, coal desired property facility 122, and / or pricing facility 178. In embodiments, the baseline information may not be modified by these facilities, but may provide, for example, operational parameters for the solid fuel treatment facility 132, store initial coal characteristics, or reduce the cost of the coal batch. Can be used to calculate.

石炭に対する所望の特性は、石炭の所望特性設備122で決定される。石炭の所望特性設備122は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、CD装置、DVD装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。   The desired characteristics for the coal are determined by the coal desired characteristics equipment 122. The coal desired property facility 122 may be a separate computer device or a set of computer devices that store the final desired coal property for the identified coal. The computer device may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, CD device, DVD device, hard drive system, or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology.

石炭の所望特性設備122は、データベース、リレーショナルデータベース、XML、RSS、ASCIIファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭の所望特性設備122は、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。   The coal desired property facility 122 may include a collection of data, which may be a database, relational database, XML, RSS, ASCII file, flat file, text file, or the like. In an embodiment, the coal desired characteristics facility 122 may be searchable to retrieve desired data characteristics for the coal.

実施形態では、例えば、設備が処理することができる各種類および各等級の石炭に対する最終処理済み石炭の所望の特性といった、石炭の所望特性122は、固体燃料処理設備132によって決定および維持することができる。これらの特性は、石炭の所望特性設備122に保存することができ、固体燃料処理設備132に対する操業パラメータを作成するために、パラメータ生成設備128によって、石炭サンプルデータ設備120からの情報と併せて使用することができる。   In an embodiment, the desired characteristics 122 of the coal, such as, for example, the desired characteristics of the final treated coal for each type and grade of coal that the facility can process, may be determined and maintained by the solid fuel processing facility 132. it can. These characteristics can be stored in the coal desired characteristics facility 122 and used in conjunction with information from the coal sample data facility 120 by the parameter generation facility 128 to create operational parameters for the solid fuel treatment facility 132. can do.

実施形態では、複数の石炭の所望特性122データ記録があってよく、固体燃料処理設備132が処理することができる各石炭種類および各石炭等級に対するデータ記録があってもよい。   In an embodiment, there may be a plurality of coal desired characteristic 122 data records, and there may be a data record for each coal type and each coal grade that the solid fuel treatment facility 132 may process.

実施形態では、固体燃料処理設備によって受領される石炭の各出荷に対する石炭の所望特性122のデータ記録があってもよい。受領された石炭の品質に基づいて固体燃料処理設備132によって策定される石炭の所望特性122、および固体燃料処理設備132によってもたらされる変更があってもよい。例えば、固体燃料処理設備132は、ある割合で硫黄または灰の量を低減することのみが可能であってよく、したがって、石炭の所望の特性122は、固体燃料処理設備132がもたらすことが可能な変化を考慮して、開始の硫黄分および灰分に基づいて策定することができる。   In an embodiment, there may be a data record of coal desired characteristics 122 for each shipment of coal received by the solid fuel treatment facility. There may be desired coal characteristics 122 developed by the solid fuel treatment facility 132 based on the quality of the coal received, and changes introduced by the solid fuel treatment facility 132. For example, the solid fuel treatment facility 132 may only be able to reduce the amount of sulfur or ash by a certain percentage, and thus the desired characteristics 122 of coal may be provided by the solid fuel treatment facility 132. It can be formulated based on the starting sulfur and ash to account for changes.

実施形態では、石炭の所望特性122は、顧客の要件に基づいて策定することができる。石炭の所望特性122は、改良された燃焼特性、ある放出の低減、または同様のものを提供するように策定することができる。   In an embodiment, the desired characteristics 122 of coal can be formulated based on customer requirements. The desired characteristics 122 of coal can be formulated to provide improved combustion characteristics, certain emission reductions, or the like.

石炭サンプルの特性および所望特性設備122からのデータに基づいて、固体燃料処理設備132において石炭を加工するために操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、ベルト設備130の制御装置144、および監視設備134に提供することができる。操業パラメータは、ベルト設備130のガス環境、石炭量の取り入れ、予熱
温度、必要センサ設定、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル(例えば、パルスまたは連続)、取出量、冷却速度、および同様のもの等を制御するために使用することができる。
Based on the characteristics of the coal sample and data from the desired characteristics facility 122, operational parameters can be determined for processing the coal at the solid fuel treatment facility 132. The operational parameters can be provided to the controller 144 of the belt facility 130 and the monitoring facility 134. The operating parameters include belt equipment 130 gas environment, coal intake, preheat temperature, required sensor settings, microwave frequency, microwave power, microwave duty cycle (eg, pulsed or continuous), withdrawal volume, cooling rate, and It can be used to control something similar.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の様々な設備およびシステムに対する基礎操業パラメータを生成することができる。パラメータ生成設備128は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。パラメータ生成設備128は、データベース、リレーショナルデータベース、XML、RSS、ASCIIファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものとして、基礎操業パラメータを保存することが可能であってもよい。実施形態では、保存された基礎操業パラメータは、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。   In an embodiment, parameter generation facility 128 may generate basic operating parameters for various facilities and systems of solid fuel treatment facility 132. The parameter generation facility 128 may be a separate computer device or a set of computer devices that store the final desired coal characteristics for the identified coal. The computing device may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology. The parameter generation facility 128 may be capable of storing basic operational parameters as a database, relational database, XML, RSS, ASCII file, flat file, text file, or the like. In an embodiment, the stored basic operating parameters may be searchable for searching for desired data characteristics for the coal.

パラメータ生成プロセスを開始するために、固体燃料処理設備132は、加工することができるある石炭出荷を同定し、この石炭出荷に対する操業パラメータを生成するようパラメータ生成設備128に要求することができる。固体燃料処理設備132は、必要な最終処理済み石炭パラメータをさらに示すことができる。パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ設備120および石炭の所望特性設備122の両方にクエリを行い、必要データを回収して操業パラメータを生成することができる。   To initiate the parameter generation process, the solid fuel treatment facility 132 may identify a coal shipment that can be processed and request the parameter generation facility 128 to generate operational parameters for the coal shipment. The solid fuel treatment facility 132 may further indicate the required final treated coal parameters. The parameter generation facility 128 can query both the coal sample data facility 120 and the desired coal property facility 122 to collect necessary data and generate operational parameters.

石炭サンプルデータ設備120から、原炭特性110に対するデータを要求して、石炭の開始特性を決定することができる。実施形態では、特定の石炭出荷に対する2つ以上のデータ記録があってもよい。パラメータ生成設備128は、最新の特性を選択する、特性を平均する、最初期特性を選択する、または同様のものを行うことができる。石炭サンプルデータ120からの開始石炭特性に使用するための適切なデータを決定するアルゴリズムがあってもよい。   From the coal sample data facility 120, data for raw coal characteristics 110 can be requested to determine the starting characteristics of the coal. In embodiments, there may be more than one data record for a particular coal shipment. The parameter generation facility 128 may select the latest characteristics, average characteristics, select initial characteristics, or the like. There may be an algorithm that determines the appropriate data to use for the starting coal characteristics from the coal sample data 120.

石炭の所望特性122から、最終処理済み石炭に対するデータを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、特定の石炭の所望特性122を選択していてもよい。実施形態では、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132によって要求される最終処理済み石炭パラメータに最も適合することができる特性に基づいて、石炭の所望特性122の記録を選択することができる。パラメータ生成設備128は、操業パラメータ生成を進める前に、承認のために、選択された石炭の所望特性122の指示を固体燃料処理設備132に提供することができる。   From the desired characteristics 122 of the coal, data for the final treated coal can be selected. In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may have selected a desired characteristic 122 of a particular coal. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may select a record of the desired coal characteristics 122 based on the characteristics that can best fit the final treated coal parameters required by the solid fuel processing facility 132. The parameter generation facility 128 may provide an indication of the selected coal desired characteristics 122 to the solid fuel treatment facility 132 for approval prior to proceeding with operational parameter generation.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、最終処理済み石炭を作成するように原炭を処理するための規則を適用することができる、コンピュータアプリケーションを使用することができる。規則は、アプリケーションの一部であってよく、またはデータとして保存してもよい。アプリケーションによって適用される規則は、石炭を加工するために固体燃料処理設備132が必要とすることができる操業パラメータを決定することができる。固体燃料処理設備132のベースライン操業パラメータを包含することができる、結果として生じるデータセットを作成することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 may use a computer application that can apply rules for processing raw coal to produce a final processed coal. The rules may be part of the application or stored as data. The rules applied by the application can determine the operating parameters that the solid fuel treatment facility 132 may need to process the coal. A resulting data set can be created that can include baseline operating parameters of the solid fuel treatment facility 132.

実施形態では、ある石炭の処理に対する一式の所定のベースライン操業パラメータがあってもよい。パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ120と、石炭の所望特
性122と、ベースライン操業パラメータの決定のためのあらかじめ設定されたパラメータとの間の最適化を行うことができる。
In an embodiment, there may be a set of predetermined baseline operating parameters for certain coal processing. The parameter generation facility 128 can perform an optimization between the coal sample data 120, the desired characteristics 122 of the coal, and preset parameters for determining baseline operating parameters.

パラメータ生成設備128はまた、石炭を必要な最終処理済み石炭特性に処理するように維持することができる、操業パラメータ公差を決定することもできる。   The parameter generation facility 128 can also determine operational parameter tolerances that can be maintained to process the coal to the required final treated coal characteristics.

ベースライン操業パラメータが決定されると、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の制御のために、制御装置144および監視設備134に操業パラメータを提供することができる。   Once the baseline operational parameters are determined, the parameter generation facility 128 can provide operational parameters to the controller 144 and the monitoring facility 134 for control of the solid fuel treatment facility 132.

図1に示されるように、固体燃料処理設備132によって加工される石炭は、取入124、ベルト設備130での加工、冷却設備164での加工、および外部の場所への取出等の、原炭から最終処理済み石炭までの一式のプロセスを受けることができる。ベルト設備130内では、石炭を予熱するステップ、石炭をマイクロ波処理するステップ、非石炭生成物(例えば、水、硫黄、水素、水酸基)を収集するステップ、および同様のもの等の、多数の石炭処理プロセスがあってもよい。実施形態では、処理される石炭は、利用可能なプロセスの一部または全体によって加工することができ、一部のプロセスは何度も繰り返すことができる一方で、他は特定の種類の石炭に対して省略することができる。プロセスステップおよびプロセスパラメータのうちの全ては、パラメータ生成設備128によって決定され、プロセスの制御のために制御装置144へ、そしてセンサ142のフィードバックに基づく操業パラメータの改正のために監視設備134へ提供されることができる。監視設備134にはまた、石炭処理プロセスが石炭を、必要とされるとおりに処理しているかどうかを決定するために使用することができる、一式のセンサパラメータを伝達することもできる。   As shown in FIG. 1, the coal processed by the solid fuel treatment facility 132 is raw coal such as intake 124, processing at the belt facility 130, processing at the cooling facility 164, and removal to an external location. To complete set of processes from coal to final treated coal. Within the belt facility 130, a number of coals, such as preheating the coal, microwaveing the coal, collecting non-coal products (eg, water, sulfur, hydrogen, hydroxyl groups), and the like. There may be a treatment process. In an embodiment, the coal to be treated can be processed by some or all of the available processes, some of which can be repeated many times, while others are for certain types of coal. Can be omitted. All of the process steps and process parameters are determined by the parameter generation facility 128 and provided to the controller 144 for process control and to the monitoring facility 134 for revision of operational parameters based on sensor 142 feedback. Can. The monitoring facility 134 can also communicate a set of sensor parameters that can be used to determine whether the coal treatment process is treating the coal as required.

本願で示されるように、固体燃料処理設備132は、ベルト設備130を通って固体燃料を輸送するために、コンベヤベルト300(例えば、本願で図3〜6に関連して説明されるように、要素300A、300B、300C、および300D)を利用することができる。ベルト設備130内の加工ステップは、RFマイクロ波加熱、洗浄、ガス化、燃焼、蒸気処理、再確保、および同様のものを含むことができる。このような固体燃料加工ステップは、固体燃料がコンベヤベルト300上にある間に行うことができる。加工ステップは、RFマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の条件にコンベヤベルト300を暴露することができ、かつ、延長操業時間枠下でこのような条件に耐えなければならない場合がある。コンベヤベルト300は、連続柔軟構造、ヒンジ取付板状構造、またはその他のコンベヤ構造であってよく、実施形態では、ベルト設備130の環境条件に耐え抜く独特の設計を必要としてもよい。そのようなコンベヤベルトは、RFマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の環境条件に直面することができる。ヒンジ取付板状構造の場合には、環境条件に関する問題が存在する場合があり、その場合には、ヒンジ取付空間で材料が詰まること、マイクロ波の吸収、および同様のもの等の、ヒンジ取付構造に関連する。コンベヤベルト300に対するこのような条件の影響は、コンベヤベルト300に対する材料および構造の適切な選択で最小化することができる。   As shown herein, the solid fuel processing facility 132 is configured to convey a solid fuel through the belt facility 130, such as a conveyor belt 300 (e.g., as described herein in connection with FIGS. Elements 300A, 300B, 300C, and 300D) can be utilized. Processing steps within the belt facility 130 can include RF microwave heating, cleaning, gasification, combustion, steaming, reassurance, and the like. Such a solid fuel processing step can be performed while the solid fuel is on the conveyor belt 300. Processing steps may expose the conveyor belt 300 to conditions such as RF microwave emissions, high temperatures, wear, and the like, and may have to withstand such conditions under extended operating time frames. is there. The conveyor belt 300 may be a continuous flexible structure, a hinged plate-like structure, or other conveyor structure, and in embodiments may require a unique design that can withstand the environmental conditions of the belt facility 130. Such conveyor belts can face environmental conditions such as RF microwave emissions, high temperatures, wear, and the like. In the case of a hinge mounting plate-like structure, there may be a problem with environmental conditions, in which case the hinge mounting structure, such as clogging of material in the hinge mounting space, absorption of microwaves, and the like is connected with. The effect of such conditions on the conveyor belt 300 can be minimized with appropriate selection of materials and structures for the conveyor belt 300.

ベルト設備130の環境条件は、コンベヤベルト300が、低マイクロ波損失、高い構造的完全性、高い強度、耐摩耗性、耐一定高温性、耐高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子および水分に対する無孔性、熱散逸に対する抵抗性、流体輸送が可能である等の複数の特性と関連することを必要とすることができる。   The environmental conditions of the belt facility 130 are that the conveyor belt 300 has low microwave loss, high structural integrity, high strength, wear resistance, constant high temperature resistance, high temperature resistance, local high temperature resistance, heat insulation, dissolution resistance. , High melting point, non-porous to particles and moisture, resistance to heat dissipation, fluid transportability, etc. may be required to be associated.

コンベヤベルト300は、低マイクロ波損失を有するように要求されてもよい。固体燃料処理設備132は、固体燃料を加熱するためにマイクロ波を利用することができる。コンベヤベルト300は、マイクロ波エネルギを吸収して温まることができる。コンベヤベ
ルト300を含む材料に低マイクロ波損失がない場合、コンベヤベルト300は、使用とともに温まって故障する場合がある。ベルト設備130のマイクロ波システム148が使用し得るRFマイクロ波周波数は、300MHzから1GHzの範囲内であってよく、その周波数範囲に対してコンベヤは低マイクロ波損失を有し得る。ベルト設備130内のある操業条件は、コンベヤベルト300によって吸収されるマイクロ波エネルギの量をより大きさせることができる。例えば、固体燃料が乾いている場合、またはコンベヤベルト300上に低減した量の固体燃料がある場合、マイクロ波エネルギが吸収される材料がほとんどなくてもよい。結果として、コンベヤベルト300はより多くのマイクロ波エネルギを吸収することができる。
The conveyor belt 300 may be required to have low microwave loss. The solid fuel processing facility 132 can utilize microwaves to heat the solid fuel. The conveyor belt 300 can absorb microwave energy and warm up. If the material comprising the conveyor belt 300 is free of low microwave losses, the conveyor belt 300 may become warm and fail with use. The RF microwave frequency that can be used by the microwave system 148 of the belt facility 130 can be in the range of 300 MHz to 1 GHz, for which the conveyor can have low microwave losses. Certain operating conditions within the belt facility 130 can increase the amount of microwave energy absorbed by the conveyor belt 300. For example, if the solid fuel is dry, or if there is a reduced amount of solid fuel on the conveyor belt 300, there may be little material that absorbs microwave energy. As a result, the conveyor belt 300 can absorb more microwave energy.

コンベヤベルト300は、ベルト設備130の操業温度の結果として、一定の高温に耐えるように要求されてもよい。このような一定低温は、150°F、200°F、250°F、または同様のものに達し得る。コンベヤベルト300は、延長操業時間枠にわたってこのような高温に耐えなければならない場合がある。また、コンベヤベルト300は、ベルト設備130の一定の操業温度を超過した局所高温に耐えるよう要求されてもよい。このような局所高温は、500°F、600°F、700°F、または同様のものという、固体燃料の個体の発現温度によるものであってもよい。このような局所熱点は、コンベヤベルト300を通って着火する可能性があり、それは、固体燃料処理設備132の操業の中断につながる場合がある。   The conveyor belt 300 may be required to withstand certain high temperatures as a result of the operating temperature of the belt facility 130. Such constant low temperatures can reach 150 ° F., 200 ° F., 250 ° F., or the like. The conveyor belt 300 may have to withstand such high temperatures over an extended operating time frame. The conveyor belt 300 may also be required to withstand local high temperatures that exceed a certain operating temperature of the belt facility 130. Such local high temperatures may be due to the solid fuel individual onset temperature of 500 ° F., 600 ° F., 700 ° F., or the like. Such local hot spots can ignite through the conveyor belt 300, which can lead to interruptions in the operation of the solid fuel treatment facility 132.

コンベヤベルト300は、固体燃料の加工からの一定の摩耗に耐えるように要求されてもよい。例えば、固体燃料は、1フィート、2フィート、3フィート、または同様のものといった高さからコンベヤベルト300上に落下させることができる。別の例は、固体燃料がコンベヤベルト300から滑り落ちる際に、コンベヤベルト300を摩耗させる固体燃料であってもよい。コンベヤベルト300は、延長操業時間枠にわたって一定の摩耗に耐えることが必要とされてもよい。   The conveyor belt 300 may be required to withstand certain wear from processing solid fuel. For example, solid fuel can be dropped onto the conveyor belt 300 from a height such as 1 foot, 2 feet, 3 feet, or the like. Another example may be a solid fuel that wears the conveyor belt 300 as the solid fuel slides off the conveyor belt 300. The conveyor belt 300 may be required to withstand constant wear over an extended operating time frame.

コンベヤベルト300は、粒子、水分、および同様のものに対して無孔性であるように要求されてもよい。固体燃料の粒子がコンベヤベルト300を通って落ちる場合、粒子は、コンベヤベルト300の性能を低下させる場合がある。例えば、固体燃料が常にコンベヤベルト300を通って、ベルトシステム130の機械部分の中へ落下する場合、ベルトシステム130の機械部分が塞がるか、または詰まる場合があり、それは、固体燃料処理設備132の操業の中断につながる場合がある。また、コンベヤベルト300に吸収される水分は、コンベヤベルト300によって吸収されることができるマイクロ波エネルギの量を増加させる場合がある。マイクロ波エネルギの吸収は、コンベヤベルト300の加熱、およびコンベヤベルト300の寿命の結果的な減少につながる場合がある。   The conveyor belt 300 may be required to be nonporous with respect to particles, moisture, and the like. If solid fuel particles fall through the conveyor belt 300, the particles may degrade the performance of the conveyor belt 300. For example, if solid fuel always passes through the conveyor belt 300 and falls into the mechanical part of the belt system 130, the mechanical part of the belt system 130 may become blocked or clogged, It may lead to interruption of operation. Also, moisture absorbed by the conveyor belt 300 may increase the amount of microwave energy that can be absorbed by the conveyor belt 300. Absorption of microwave energy may lead to heating of the conveyor belt 300 and a consequent decrease in the life of the conveyor belt 300.

コンベヤベルト300の構造は、ベルト設備130の環境条件によって生じる要件を満たすために、複数の材料を利用することができる。実施形態では、このような材料は、コンベヤベルト300がベルト設備130の環境条件に耐えるために、バルクで、混合物で、複合物で、層で、発泡体で、被覆として、添加剤として、または当技術分野で既知のその他任意の組み合わせで、使用することができる。材料は、白ブチルゴム、ポリエステル織物、アルミナ、ポリエステル、ファイバーグラス、ケブラー、ノーメックス、シリコーン、ポリウレタン、多重材料、セラミック、高温プラスチック、それらの組み合わせ、および同様のものを含むことができる。実施形態では、コンベヤベルト300は、最上層、構造層、中層、板層、織物層、マット層、底層、熱抵抗層、低マイクロ波損失層、無孔層、または同様のもの等の層を成して構成することができる。さらなる実施形態では、交換、修理、補充、または同様のものを容易にするために、層は取り外し可能であってもよい。   The structure of the conveyor belt 300 can utilize multiple materials to meet the requirements arising from the environmental conditions of the belt facility 130. In embodiments, such materials may be bulk, mixed, composite, layered, foamed, coated, additive, or so that the conveyor belt 300 can withstand the environmental conditions of the belt facility 130. Any other combination known in the art can be used. The material can include white butyl rubber, polyester fabric, alumina, polyester, fiberglass, Kevlar, Nomex, silicone, polyurethane, multi-material, ceramic, high temperature plastic, combinations thereof, and the like. In an embodiment, the conveyor belt 300 has a layer such as a top layer, a structural layer, a middle layer, a board layer, a fabric layer, a mat layer, a bottom layer, a heat resistance layer, a low microwave loss layer, a non-porous layer, or the like Can be configured. In further embodiments, the layers may be removable to facilitate replacement, repair, refilling, or the like.

実施形態では、コンベヤベルト300Aは、図3に示されるもの等の多層構造によってベルト設備130の環境条件に耐えることができる。この実施形態では、下層は、層構造の中の構造コード304で補強されたマトリクス材302で構成されている構造層310である。この構造層310は、高い構造的完全性、高い強度、および同様のもの等の要件を満たすことができる。構造層310を構成するように組み合わせることができる材料の組み合わせの例は、構造コード304としてのポリエステル織物を有する白ブチルゴムマトリクス302であってもよい。マトリクス302材料として使用することができる他の材料は、天然ゴム、合成ゴム、炭化水素重合体、または同様のものであってもよい。構造コード304として使用することができる他の材料は、ケブラー、ノーメックス、金属、プラスチック、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、および同様のものであってもよい。この実施形態では、上層は、非常に高い温度に耐えることが可能であるカバー層308である。カバー層308にはまた、下層から熱い固体燃料を分離するために、断熱性があってもよい。カバー層308は強度特性を必要としなくてもよいが、耐摩耗性を必要とし、低マイクロ波損失因子を有し、熱散逸を防ぐ熱的性質を有し、または同様のものがあってもよい。この上カバー層308の例は、ファイバーグラス、アルミナ等の低損失セラミック、光ファイバ、コランダム、有機繊維、炭素繊維、複合材料、または同様のものであってもよい。実施形態では、カバー層308は、しっかり織り込まれた生成物として、または発泡体の形態にあるものとして実施することができる。カバー層308の材料の別の例は、シリコーンであってもよい。シリコーンは、高温に対処することが可能であってもよいが、耐摩耗性でなくてもよい。この場合、ポリウレタン、またはシリコーン内への添加剤等の、シリコーンの最上部への被膜を付加して、耐摩耗性を増加させることができる。   In an embodiment, the conveyor belt 300A can withstand the environmental conditions of the belt facility 130 by a multilayer structure such as that shown in FIG. In this embodiment, the lower layer is a structural layer 310 composed of a matrix material 302 reinforced with a structural code 304 in a layer structure. This structural layer 310 can meet requirements such as high structural integrity, high strength, and the like. An example of a combination of materials that can be combined to form the structural layer 310 may be a white butyl rubber matrix 302 having a polyester fabric as the structural cord 304. Other materials that can be used as the matrix 302 material may be natural rubber, synthetic rubber, hydrocarbon polymer, or the like. Other materials that can be used as the structural code 304 may be Kevlar, Nomex, metal, plastic, polycarbonate, polyethylene terephthalate, nylon, and the like. In this embodiment, the top layer is a cover layer 308 that can withstand very high temperatures. Cover layer 308 may also be thermally insulating to separate hot solid fuel from the underlying layer. Cover layer 308 may not require strength properties, but may require wear resistance, have a low microwave loss factor, have thermal properties to prevent heat dissipation, or the like. Good. Examples of this upper cover layer 308 may be fiberglass, low loss ceramics such as alumina, optical fibers, corundum, organic fibers, carbon fibers, composite materials, or the like. In embodiments, the cover layer 308 can be implemented as a tightly woven product or as being in the form of a foam. Another example of the material for the cover layer 308 may be silicone. Silicone may be able to cope with high temperatures, but may not be wear resistant. In this case, a coating on the top of the silicone, such as polyurethane or an additive in the silicone, can be added to increase wear resistance.

実施形態では、カバー層308は、容易に取り外し可能となるように設計することができ、それは、カバー層308の交換、修理、補充、または同様のものを可能にすることができる。この場合、耐摩耗性および無孔性であるための要件を緩和することができる。一実施形態では、コンベヤベルト300のシステムの一方の側に供給ローラ、および退出側に巻取りローラがある、ロール形式でカバー層308を適用することができる。   In embodiments, the cover layer 308 can be designed to be easily removable, which can allow the cover layer 308 to be replaced, repaired, refilled, or the like. In this case, the requirements for wear resistance and non-porous properties can be relaxed. In one embodiment, the cover layer 308 may be applied in roll form with a supply roller on one side of the conveyor belt 300 system and a take-up roller on the exit side.

実施形態では、コンベヤベルト300Bは、図4に示されるように、カバー層308を伴わずに、ベルト設備130の環境条件に耐えることができる。このことは、白ブチルゴム等のマトリクス302材を、ベルト設備130の高温環境条件に対してより耐性を示すようにする高温材料構成要素をマトリクス302材に導入することによって行うことができる。実施形態では、図5に示されるように、耐熱材料の中層502を挿入することによって、構造層310は、高温固体燃料がコンベヤベルト300Cを溶かしてしまうことを防ぐことができる。そのような中層502の例は、ケブラー、ノーメックス、金属、セラミック、ファイバーグラス、または同様のものであってもよい。この構成において、構造層310の上部が溶ける場合があるが、コンベヤベルト300Cは、構造層310の上部への修理を行うことが可能となるまで、なおも使用可能であってもよい。   In an embodiment, the conveyor belt 300B can withstand the environmental conditions of the belt facility 130 without the cover layer 308, as shown in FIG. This can be done by introducing a high temperature material component into the matrix 302 material that makes the matrix 302 material such as white butyl rubber more resistant to the high temperature environmental conditions of the belt facility 130. In an embodiment, as shown in FIG. 5, by inserting a middle layer 502 of refractory material, the structural layer 310 can prevent high temperature solid fuel from melting the conveyor belt 300C. Examples of such intermediate layer 502 may be Kevlar, Nomex, metal, ceramic, fiberglass, or the like. In this configuration, the top of the structural layer 310 may melt, but the conveyor belt 300C may still be usable until it is possible to repair the top of the structural layer 310.

実施形態では、コンベヤベルト300Dは、本願で前述したような層の組み合わせが反復される、図6に示されるような多層構造によって、ベルト設備130の環境条件に耐えることができる。追加層は、コンベヤベルト300Dにさらなる強度を加えることができ、そして、高温固体燃料の溶解からの可能性をさらに低減する。耐熱性、耐摩耗性、取り外し可能等であり得る、最上カバー層308があってもよい。中層502がある構造層310Aがあってもよい。この複合層は、ベルト中の中間層として示されるが、実施形態では、最上層、中間層、底層、および同様のものであってもよい。構造層310Bがあってもよい。構造層310Bは、底層として示されるが、実施形態では、中間層または最上層であってもよい。多層から成る他の実施形態は、図6に図示される組み合わせに限定されない。例えば、実施形態は、構造層310A内の中層502がない、または複合層を成す
異なる数の層がある、または複合層が複数の副層で構成されている等の、層の組み合わせから成ることができる。図6が多層構造および複合層がある構造を図示する一方で、他の多層構造が当業者にとって明白となり、本発明に組み込まれる。
In an embodiment, the conveyor belt 300D can withstand the environmental conditions of the belt facility 130 by a multi-layer structure as shown in FIG. 6, in which the combination of layers as previously described herein is repeated. The additional layers can add additional strength to the conveyor belt 300D and further reduce the potential from melting hot solid fuel. There may be a top cover layer 308 that may be heat resistant, wear resistant, removable, and the like. There may be a structural layer 310A with a middle layer 502. This composite layer is shown as an intermediate layer in the belt, but in embodiments may be a top layer, an intermediate layer, a bottom layer, and the like. There may be a structural layer 310B. The structural layer 310B is shown as a bottom layer, but in embodiments may be an intermediate layer or a top layer. Other embodiments comprising multiple layers are not limited to the combination illustrated in FIG. For example, embodiments may consist of a combination of layers, such as no intermediate layer 502 in the structural layer 310A, or a different number of layers forming a composite layer, or the composite layer may be comprised of multiple sublayers. Can do. While FIG. 6 illustrates a structure with multiple layers and composite layers, other multilayer structures will be apparent to those skilled in the art and incorporated into the present invention.

実施形態では、高温固体燃料が溶解することを防ぐ他の方法を採用することができる。代替的方法の例は、固体燃料の高温の断片の場所を撮像するためにサーモグラフィカメラを利用するステップであってもよい。固体燃料の高温の断片の場所を決定した後、その温度を低下させるために冷却スプレを使用することができ、またはコンベヤベルト300を損傷する時間の前に、断片を除去するためのスイーパを採用することができる。代替的方法の別の例は、ベルトシステム130に進入する際に固体燃料の全断片の誘電特性を測定し、高温であると決定された場合は除去するものであってもよい。代替的方法の別の例は、その構造に流動床を組み込むコンベヤベルト300上で固体燃料を輸送することにより、全断片の温度を均等化し、コンベヤベルト300から固体燃料の分離された高温断片を排除するものであってもよい。   In the embodiment, other methods for preventing the high-temperature solid fuel from dissolving can be adopted. An example of an alternative method may be using a thermographic camera to image the location of hot fragments of solid fuel. After determining the location of the hot fragments of solid fuel, a cooling spray can be used to reduce the temperature, or employ a sweeper to remove the fragments before the time to damage the conveyor belt 300 can do. Another example of an alternative method may be to measure the dielectric properties of all solid fuel fragments as they enter the belt system 130 and remove them if determined to be hot. Another example of an alternative method is to transport the solid fuel on a conveyor belt 300 that incorporates a fluidized bed in its structure, thereby equalizing the temperature of all pieces and separating the separated hot pieces of solid fuel from the conveyor belt 300. It may be excluded.

実施形態では、制御装置144および監視設備134は、フィードバックループシステムを有することができ、制御装置は固体燃料処理設備132およびベルト設備130に操業パラメータを提供し、監視設備134はベルト設備130のセンサ142からデータを受領して、必要な処理済み石炭を製造するように操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定する。石炭の処理中、固体燃料処理設備132およびベルト設備130の操業パラメータに対する連続適用および調整があってもよい。   In an embodiment, the controller 144 and the monitoring facility 134 may have a feedback loop system, where the controller provides operating parameters to the solid fuel treatment facility 132 and the belt facility 130, and the monitoring facility 134 is a sensor of the belt facility 130. Data is received from 142 to determine if the operating parameters need to be adjusted to produce the required treated coal. There may be continuous application and adjustment to the operating parameters of the solid fuel treatment facility 132 and the belt facility 130 during coal processing.

制御装置144は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。制御装置144は、様々な装置の制御のために設計されている市販の機械制御が利用可能であり得、または、特注設計の制御装置144であってもよい。制御装置144は、全自動であってよく、操業パラメータオーバーライドを有することができ、手動で制御可能であってよく、局所的に制御することができるか、遠隔制御することができるか、または同様のものであってもよい。制御装置144は、ベルト設備130の一部として示されるが、ベルト設備130に対する必須の位置がなくてもよく、制御装置144は、ベルト設備130の先頭または端、あるいはその間のどこにでも位置することができる。制御装置144は、ベルト設備130から離れて位置することができる。制御装置144はユーザインターフェースを有することができ、ユーザインターフェースは、制御装置144において閲覧可能であってよく、かつ、制御装置144のネットワークに接続されるコンピュータ装置に対して遠隔で閲覧可能であってもよい。   The controller 144 may be a computer device that may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology. The controller 144 may be a commercially available machine control designed for control of various devices, or may be a custom designed controller 144. The controller 144 can be fully automatic, can have operational parameter overrides, can be manually controlled, can be controlled locally, can be remotely controlled, or the like It may be. The controller 144 is shown as part of the belt facility 130, but may not have a mandatory position relative to the belt facility 130, and the controller 144 may be located at the beginning or end of the belt facility 130, or anywhere in between. Can do. The controller 144 can be located away from the belt facility 130. The control device 144 may have a user interface, which may be viewable on the control device 144 and remotely viewable to a computer device connected to the network of the control device 144. Also good.

制御装置144は、取入124、予熱138、パラメータ制御140、センサ制御142、除去システム150、マイクロ波システム148、冷却設備164、取出設備168、および同様のものを含むことができるベルト設備130および固体燃料処理設備132のシステムに、操業パラメータを提供することができる。制御装置144が操業パラメータを伝達し、様々なシステムおよび設備が実際の操業値を伝達する、2重通信システムがあってもよい。制御装置144は、ユーザインターフェースを提供して、操業パラメータおよび実際の操業値の両方を表示することができる。制御装置144は、操業パラメータの自動調整を提供することが可能でなくてもよいが、操業パラメータ調整は、監視設備134によって提供することができる。   The controller 144 includes a belt facility 130 and can include an intake 124, a preheat 138, a parameter control 140, a sensor control 142, a removal system 150, a microwave system 148, a cooling facility 164, an extraction facility 168, and the like. Operational parameters can be provided to the solid fuel treatment facility 132 system. There may be a dual communication system in which the controller 144 communicates operational parameters and various systems and equipment communicate actual operational values. The controller 144 can provide a user interface to display both operational parameters and actual operational values. The controller 144 may not be capable of providing automatic adjustment of operational parameters, but operational parameter adjustments may be provided by the monitoring facility 134.

監視設備134は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。監視設備134は、制御装置144と同じ操業パラメータを有することができ、様々な設備およびシステムから同じ実際の操業パラメータを受領することができる。監視設備134は、アルゴリズムを有し、パラメータ生成設備128によって提供される必要センサパラメータおよびセンサ142によって提供される実際の操業値を比較し、操業パラメータの変更が必要かどうかを決定することができる。例えば、監視設備134は、ベルト設備130の特定の場所における実際の蒸気センサ値を、必要センサ値と比較して、マイクロ波電力が増加または減少される必要があるかどうかを決定することができる。操業パラメータの変更が調整を必要とする場合、適切な装置に適用されるように調整済みパラメータを制御装置144に伝達することができる。監視設備134は、パラメータ調整のために、固体燃料処理設備132およびベルト設備130のシステムを継続的に監視することができる。   The monitoring facility 134 may be a computer device that may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology. The monitoring facility 134 may have the same operational parameters as the controller 144 and may receive the same actual operational parameters from various facilities and systems. The monitoring facility 134 has an algorithm and can compare the required sensor parameters provided by the parameter generation facility 128 and the actual operating values provided by the sensor 142 to determine whether the operating parameters need to be changed. . For example, the monitoring facility 134 can compare the actual steam sensor value at a particular location of the belt facility 130 with the required sensor value to determine whether the microwave power needs to be increased or decreased. . If changes in operational parameters require adjustment, the adjusted parameters can be communicated to the controller 144 for application to the appropriate device. The monitoring facility 134 can continuously monitor the system of the solid fuel processing facility 132 and the belt facility 130 for parameter adjustment.

より完全な例として、制御装置144は、様々なベルト設備130のシステムの操業のために、ベルト設備パラメータ制御140に操業パラメータを提供することができる。石炭処理が進行するにつれて、監視設備134は、センサ142を監視して、石炭が所望の処理済み石炭に対するセンサ要件を満たしているかどうかを決定することができる。必要なセンサ信号と実際のセンサ信号との間に公差を超える差分がある場合、監視設備134は、操業パラメータのうちの1つ以上を調整して、制御装置144に新規操業パラメータを伝達することができる。制御装置144は、新規操業パラメータを受領し、パラメータ制御140に新規パラメータを伝達して、様々なベルト設備130のシステムを制御することができる。   As a more complete example, the controller 144 can provide operational parameters to the belt facility parameter control 140 for operation of various belt facility 130 systems. As coal processing proceeds, monitoring facility 134 can monitor sensor 142 to determine whether the coal meets the sensor requirements for the desired treated coal. If there is a difference exceeding the tolerance between the required sensor signal and the actual sensor signal, the monitoring facility 134 adjusts one or more of the operating parameters and communicates the new operating parameters to the controller 144. Can do. The controller 144 can receive new operating parameters and communicate the new parameters to the parameter control 140 to control various belt facility 130 systems.

監視設備134はまた、フィードバック設備174および石炭出力パラメータ設備172から、石炭処理プロセスの終了時からフィードバック情報を受領することもできる。これらの2つの設備は、プロセス石炭の最終特性を受領し、監視設備134に情報を伝達することができる。監視設備134は、最終処理済み石炭特性を石炭の所望特性122と比較して、操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定することができる。実施形態では、監視設備134は、アルゴリズムを使用して、操業パラメータの調整の決定のために、実際の操業値および最終処理済み石炭特性を組み合わせることができる。次いで、調整は、固体燃料処理設備132のシステムの改正された操業のために、制御装置144に伝達することができる。   The monitoring facility 134 may also receive feedback information from the feedback facility 174 and the coal output parameter facility 172 from the end of the coal treatment process. These two facilities can receive the final characteristics of the process coal and communicate information to the monitoring facility 134. The monitoring facility 134 can compare the final treated coal characteristics with the desired characteristics 122 of the coal to determine if the operating parameters require adjustment. In an embodiment, the monitoring facility 134 may use an algorithm to combine actual operating values and final treated coal characteristics for determination of adjustment of operating parameters. The adjustment can then be communicated to the controller 144 for a revised operation of the solid fuel treatment facility 132 system.

図1に示される様々な石炭処理設備132のシステムおよび設備の機能および相互作用は、固体燃料処理設備132によって処理されている石炭の例を介して図示することができる。   The function and interaction of the various coal processing facility 132 systems and facilities shown in FIG. 1 can be illustrated through the example of coal being processed by the solid fuel processing facility 132.

この例では、固体燃料処理設備132の操業は、顧客への特定の処理済み石炭の納品のために、固体燃料処理設備132内で加工する原炭を選択することができる。固体燃料処理設備132は、開始石炭、および最終処理済み石炭に対する石炭の所望特性122を選択することができる。前述のように、パラメータ生成設備128は、選択された石炭の処理に対する操業パラメータを生成することができる。パラメータは、処理する石炭の体積率、大気環境、ベルト速度、石炭温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、必要とされる不活性ガス、必要なセンサ信号、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含むことができる。パラメータ生成設備128は、監視設備134および制御装置144に操業およびセンサパラメータを伝達することができ、制御装置144は、パラメータ制御140およびセンサシステム142に操業およびセンサのパラメータを伝達することができる。   In this example, the operation of the solid fuel treatment facility 132 may select raw coal to be processed in the solid fuel treatment facility 132 for delivery of a particular treated coal to the customer. The solid fuel treatment facility 132 may select the desired characteristics 122 of the coal relative to the starting coal and the final treated coal. As described above, the parameter generation facility 128 can generate operational parameters for the processing of the selected coal. Parameters include volume fraction of coal to be processed, atmospheric environment, belt speed, coal temperature, microwave power, microwave frequency, required inert gas, required sensor signal, preheat temperature, cooling temperature, and the like Can be included. The parameter generation facility 128 can communicate operational and sensor parameters to the monitoring facility 134 and the controller 144, and the controller 144 can communicate operational and sensor parameters to the parameter control 140 and sensor system 142.

引き続きこの例において、取入設備124は、固体燃料処理設備132に石炭を供給することができる炭鉱102または石炭貯蔵設備112のうちの1つから、原炭を受領することができる。原炭は、固体燃料処理設備132に位置する貯蔵エリアから供給することができる。取入設備124は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備132に進入することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。取入設備124は、コンベヤベルト300、オージェ、またはベルト設備130に原炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。   Continuing in this example, the intake facility 124 may receive raw coal from one of the coal mines 102 or the coal storage facility 112 that may supply coal to the solid fuel treatment facility 132. Raw coal can be supplied from a storage area located in the solid fuel treatment facility 132. The intake facility 124 can have an input section, a transition section, and an adaptive section that can receive and control the flow and amount of coal that can enter the solid fuel treatment facility 132. The intake facility 124 can have an intake system, such as a conveyor belt 300, an Auger, or the like that can supply raw coal to the belt facility 130.

例示的な実施形態では、取入設備は、制御装置144によって提供される操業パラメータに基づいて、ベルト設備に投入される原炭の体積率を制御することができる。取入設備は、制御装置144の供給パラメータに基づいて、取入システムの速度を変えることが可能であってもよい。実施形態では、取入設備124は、連続速度でベルト設備130に原炭を供給することが可能であってよく、または、石炭バッチにおいてベルト設備130に原炭を加え得る変動的なまたは律動的な速度で、原炭を供給することが可能であってもよい。石炭バッチには、石炭バッチ間に所定の間隔があってもよい。   In the exemplary embodiment, the intake facility can control the volume fraction of raw coal that is input to the belt facility based on operating parameters provided by the controller 144. The intake facility may be capable of changing the speed of the intake system based on the supply parameters of the controller 144. In embodiments, the intake facility 124 may be capable of supplying raw coal to the belt facility 130 at a continuous rate, or a variable or rhythmic that may add raw coal to the belt facility 130 in a coal batch. It may be possible to supply raw coal at a moderate rate. The coal batch may have a predetermined interval between the coal batches.

この例では、ベルト設備130は、石炭処理プロセスを通って原炭を輸送するために、取入設備124から原炭を受領することができる。石炭処理プロセスは、予熱138のプロセス、マイクロ波システム148のプロセス、冷却プロセス164、および同様のものを含むことができる。ベルト設備130は、石炭を処理することができ、かつプロセスを行うことができるチャンバを作成するために封入され得る、輸送システムを有することができる。   In this example, belt facility 130 may receive raw coal from intake facility 124 for transporting raw coal through a coal treatment process. Coal treatment processes may include a preheat 138 process, a microwave system 148 process, a cooling process 164, and the like. The belt facility 130 can have a transport system that can be encapsulated to create a chamber that can process coal and perform the process.

実施形態では、輸送システムは、コンベヤベルト300、一連の個別容器、または処理プロセスを通って石炭を移動するために使用することができるその他の輸送方法であってもよい。輸送システムは、高温処理された石炭を保持することが可能であり得る材料でできていてもよい(例えば、金属、または高温プラスチック)。輸送システムは、非石炭生成物が石炭から、ガスとして、または液体としてのいずれかで放出されることを可能にし得、放出された非石炭生成物は、ベルト設備130によって収集される必要があってもよい。輸送システム速度は、制御装置144の操業パラメータによって可変的に制御することができる。ベルト設備130の輸送システムは、取入設備124と同じ速度で作動して、石炭の投入量のバランスを保つことができる。   In embodiments, the transport system may be a conveyor belt 300, a series of individual containers, or other transport methods that can be used to move coal through the treatment process. The transport system may be made of a material that may be capable of holding high temperature treated coal (eg, metal, or high temperature plastic). The transport system may allow non-coal products to be released from the coal, either as a gas or as a liquid, and the released non-coal product had to be collected by the belt facility 130. May be. The transport system speed can be variably controlled by operating parameters of the controller 144. The transport system of the belt facility 130 can operate at the same speed as the intake facility 124 to maintain a balance of coal input.

ベルト設備130のチャンバ内では、非石炭生成物の放出を補助し、早期石炭着火を防ぎ、ガス流を提供して非石炭生成物のガスを適切な除去システム150へと移動させるために使用することができる大気環境を維持することができる。大気環境は、石炭からの水分の除去を補助する乾燥空気(低湿度または無湿度)であってよく、または、チャンバ壁に形成するあらゆる凝縮水分を液体収集エリアに誘導するために使用することができる。   Within the chamber of the belt facility 130, it is used to assist the release of non-coal products, prevent premature coal ignition, and provide a gas flow to move the non-coal product gases to the appropriate removal system 150. The atmospheric environment that can be maintained. The atmospheric environment may be dry air (low or no humidity) to assist in the removal of moisture from the coal, or may be used to direct any condensed moisture that forms on the chamber walls to the liquid collection area. it can.

ベルト設備130のチャンバは、不活性または部分的不活性雰囲気を有することができ、不活性雰囲気は、非石炭生成物(例えば、硫黄)の一部を除去するために必要とすることができる高温の間に、石炭の着火を防ぐことができる。   The chamber of the belt facility 130 can have an inert or partially inert atmosphere, which can be required to remove some of the non-coal products (eg, sulfur). In the meantime, the ignition of coal can be prevented.

不活性ガスは、ベルト設備130のチャンバへの供給のための不活性ガスを貯蔵することができる、着火防止設備154によって供給することができる。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含む。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。着火防止設備154は、チャンバ用の不活性ガスを保持することができる、
ガス供給タンクを有することができる。適切なガス環境を作成する不活性ガスの投入は、制御装置144の操業パラメータによって制御することができる。制御装置144は、実際の不活性ガス混合物を測定することができるチャンバ内のセンサからのフィードバックを使用して、不活性ガス流を調整することができる。センサ142に基づいて、制御装置144は、不活性ガス流を増加または減少させて、制御装置144およびパラメータ生成設備128によって提供される雰囲気操業パラメータを維持することができる。
The inert gas can be supplied by an ignition prevention facility 154 that can store an inert gas for supply to the chamber of the belt facility 130. Inert gases include nitrogen, argon, helium, neon, krypton, xenon, and radon. Nitrogen and argon may be the most common inert gases used to provide a non-burning gas atmosphere. The ignition prevention equipment 154 can hold an inert gas for the chamber.
It can have a gas supply tank. The introduction of inert gas to create a suitable gas environment can be controlled by operating parameters of the controller 144. The controller 144 can regulate the inert gas flow using feedback from sensors in the chamber that can measure the actual inert gas mixture. Based on the sensor 142, the controller 144 can increase or decrease the inert gas flow to maintain the atmospheric operating parameters provided by the controller 144 and the parameter generation facility 128.

ベルト設備130のチャンバが不活性ガスとして窒素を使用する場合、窒素は、ガス生成設備152において現場で生成することができる。例えば、ガス生成設備152は、ベルト設備130のチャンバによって必要とされる窒素を供給するために、圧力スイング吸着(PSA)プロセスを使用することができる。ガス生成設備152は、チャンバ内への挿入のために、着火防止設備に窒素を供給することができる。チャンバ内への窒素流は、前述のように、制御装置144によって制御することができる。   If the belt facility 130 chamber uses nitrogen as an inert gas, the nitrogen can be generated in-situ at the gas generation facility 152. For example, the gas generation facility 152 can use a pressure swing adsorption (PSA) process to supply the nitrogen required by the chamber of the belt facility 130. The gas generation facility 152 can supply nitrogen to the ignition prevention facility for insertion into the chamber. The nitrogen flow into the chamber can be controlled by the controller 144 as described above.

供給されたガス環境のうちのいずれも、チャンバ内の雰囲気流を提供するために陽圧または陰圧を使用して適用することができる。ガスは、陽圧でチャンバに投入し、ベルト設備130の石炭を越えて流れ、チャンバ内の退出エリアから流出することができる。同様の方法で、陰圧を供給して、チャンバ内へ、そして石炭を越えてガスを引き込むことができる。除去システム150内への非石炭生成物の放出されたガスの収集のために、いずれかのプロセスを使用することもできる。   Any of the supplied gas environments can be applied using positive or negative pressure to provide an atmospheric flow within the chamber. Gas can enter the chamber at positive pressure, flow past the coal in the belt facility 130, and exit from the exit area in the chamber. In a similar manner, negative pressure can be supplied to draw gas into the chamber and beyond the coal. Either process can be used for the collection of the non-coal product released gas into the removal system 150.

例示的な実施形態では、制御装置144は、ガス速度、ガス方向、入力圧力、出力圧力、および同様のものを測定することによって、チャンバ中のガス流を制御することができる。制御装置144は、ベルト設備内のファンおよび送風機を変えることによって、ガス流に制御および調整を提供することができる。   In the exemplary embodiment, controller 144 can control the gas flow in the chamber by measuring gas velocity, gas direction, input pressure, output pressure, and the like. The controller 144 can provide control and adjustment to the gas flow by changing the fans and blowers in the belt facility.

ベルト設備130のチャンバ内では、石炭の加工のために、真空または不完全真空を維持することができる。真空環境は、石炭から非石炭生成物を除去するのに付加的な補助を提供することができ、また、石炭の着火に有利な環境を除去することによって、石炭の着火を防ぐこともできる。   Within the chamber of the belt facility 130, a vacuum or incomplete vacuum can be maintained for coal processing. A vacuum environment can provide additional assistance in removing non-coal products from coal, and can also prevent coal ignition by removing an environment that favors coal ignition.

引き続き、ベルト設備130内の石炭の加工で、石炭はまず予熱設備138に進入することができる。予熱設備138は、操業パラメータによって指定される温度まで石炭を加熱することができ、操業パラメータは、制御装置144によって提供することができる。石炭は、予熱されて、石炭から、表面水分および表面直下にあるような水分を除去することができる。この過剰水分の除去は、後で使用されるマイクロ波システム148がより効果的になることを可能にすることができ、その理由は、マイクロ波エネルギを吸収する最小の表面水分があり得るからである。   Subsequently, the coal can first enter the preheating facility 138 by processing the coal in the belt facility 130. The preheating facility 138 can heat the coal to a temperature specified by the operational parameters, which can be provided by the controller 144. The coal can be preheated to remove surface moisture and moisture that is directly below the surface. This removal of excess moisture can allow the later used microwave system 148 to be more effective because there may be minimal surface moisture to absorb the microwave energy. is there.

予熱設備138は、ベルト設備130の他の部分と同じ雰囲気を含むことができ、または、異なる雰囲気を維持することができる。   The preheating facility 138 may include the same atmosphere as other portions of the belt facility 130 or may maintain a different atmosphere.

予熱設備138は、ベルト設備130の残りの部分と同じ輸送設備を使用することができ、または、その独自の輸送設備を有することができる。予熱設備が独自の輸送設備を有する場合、それは制御装置144によって制御され、その速度を変えて、適切な水分が予熱中に除去されることを確実にすることができる。水分除去は、水蒸気センサによって感知することができ、または、予熱設備138によって除去された水分の量を決定するために、石炭の事前または事後重量を使用することができる。実施形態では、センサ142は、予熱前および予熱後に、プロセス内のはかりで石炭重量を測定することができる。石炭から除去される水分の有効量に関して、制御装置144に対するフィードバックがあって
よく、制御装置144は、予熱設備138の輸送システム速度を調整して、必要に応じて補償することができる。
The preheating equipment 138 can use the same transportation equipment as the rest of the belt equipment 130 or can have its own transportation equipment. If the preheating facility has its own transport facility, it can be controlled by the controller 144 and its speed can be varied to ensure that the proper moisture is removed during preheating. Moisture removal can be sensed by a water vapor sensor or the pre- or post-weight of the coal can be used to determine the amount of water removed by the preheating facility 138. In an embodiment, sensor 142 can measure coal weight on a scale in the process before and after preheating. There may be feedback to the controller 144 regarding the effective amount of moisture removed from the coal, and the controller 144 may adjust the transport system speed of the preheating facility 138 to compensate as needed.

予熱設備138後に、石炭は、ベルト設備130の石炭処理プロセスへと継続することができ、少なくとも1つのマイクロ波/電波システム(マイクロ波システム)148が、石炭を処理するために使用される。マイクロ波システム148の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。マイクロ波システム148は、石炭にマイクロ波エネルギを投入し、非石炭生成物を加熱して、石炭から非石炭生成物を放出する。石炭中の非石炭生成物の加熱のために、石炭を加熱することができる。非石炭生成物の放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体への物質の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にするその他の相変化がある場合に、発生することができる。   After the preheating facility 138, the coal can continue to the coal treatment process of the belt facility 130, where at least one microwave / radio wave system (microwave system) 148 is used to treat the coal. The electromagnetic energy of the microwave system 148 can be generated by a device such as a magnetron, klystron, gyrotron, or the like. The microwave system 148 inputs microwave energy into the coal, heats the non-coal product, and releases the non-coal product from the coal. The coal can be heated for heating non-coal products in the coal. Non-coal product release is when there is a phase change of the substance from solid to liquid, liquid to gas, solid to gas, or other phase change that allows the non-coal product to be released from coal. Can be generated.

2つ以上のマイクロ波システム148があってもよいベルト設備130では、マイクロ波システム148は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。   In a belt facility 130 where there may be more than one microwave system 148, the microwave system 148 may be in a parallel orientation, a series orientation, or a combination of parallel and series orientations with respect to the transport system.

下記でさらに詳しく論じるように、マイクロ波システム148は、並列であってよく、その場合、単一のマイクロ波システム148のプロセスステーションを形成するようにグループ化される2つ以上のマイクロ波システム148があってもよい。この単一ステーションは、いくつかのより小さいマイクロ波システム148の使用を可能にし、異なる周波数が単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる電力が異なるステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる負荷サイクルが単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、または同様のことを行うことができる。   As discussed in more detail below, the microwave systems 148 may be parallel, in which case two or more microwave systems 148 grouped to form a single microwave system 148 process station. There may be. This single station allows the use of several smaller microwave systems 148, allows different frequencies to be used at a single station, allows different powers to be used at different stations, Different duty cycles can be used at a single station, or the like can be done.

マイクロ波システム148はまた、ベルト設備130に沿って設定される2つ以上のマイクロ波システム148のステーションがあってもよい、直列状態に設定することもできる。直列マイクロ波システム148のステーションは、個別マイクロ波システム148、または一群の並列マイクロ波システム148のいずれかであってもよい。直列マイクロ波システム148のステーションは、石炭が、ベルト設備130に沿った異なる直列マイクロ波システム148ステーションにおいて、異なる方法で処理されることを可能にし得る。例えば、第1のステーションにおいて、マイクロ波システム148は、ある電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から水分を除去しようと試みることができる。第2のステーションにおいて、マイクロ波システム148は、異なる電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から硫黄を除去しようと試みることができる。   The microwave system 148 can also be set in series, where there may be two or more microwave system 148 stations set up along the belt facility 130. The station of the serial microwave system 148 may be either an individual microwave system 148 or a group of parallel microwave systems 148. The stations of the serial microwave system 148 may allow the coal to be processed differently at different serial microwave system 148 stations along the belt facility 130. For example, at the first station, the microwave system 148 may attempt to remove moisture from the coal that may require some power, frequency, and duty cycle. At the second station, the microwave system 148 may attempt to remove sulfur from the coal that may require different power, frequency, and duty cycle.

一連のマイクロ波システムを使用するステップはまた、待機ステーション等のマイクロ波システム148間の他のプロセステーションも可能にし、非石炭生成物の完全放出、非石炭生成物除去システム150のステーション、非石炭生成物の放出を記録するセンサシステム142、または同様のものを可能にすることができる。   The step of using a series of microwave systems also allows other processations between microwave systems 148 such as standby stations, complete release of non-coal products, non-coal product removal system 150 stations, non-coal. A sensor system 142 that records the release of the product, or the like, may be possible.

一連のマイクロ波システム148のステーションは、異なる非石炭生成物が、ベルト設備130の異なる段階において放出および除去されることを可能にすることができる。このことは、除去された非石炭生成物を適切な除去システム150によって分離および収集された状態に保つことをさらに容易にすることができる。このことはまた、1つのマイクロ波システム148を、1つのプロセスステップまたは一式のプロセスステップにマップするステップも可能にするため、1つの特定のプロセスまたは一式の特定のプロセスを実行するために特定のマイクロ波システム148を使用することができる。よって、例えば、マイクロ波システム148は、実行する必要のあるプロセスステップのみに対して起動される。この例では、プロセスステップを行う必要がなければ、相関マイクロ波システム
148を起動する必要がなく、プロセスステップを反復する必要があれば、相関マイクロ波システム148を再び起動して、例えば、最初の起動後に完全に除去されなかった非石炭生成物を除去することが可能である。
A series of microwave system 148 stations may allow different non-coal products to be released and removed at different stages of the belt facility 130. This can make it easier to keep the removed non-coal product separated and collected by a suitable removal system 150. This also allows a single microwave system 148 to be mapped to a process step or set of process steps, so that a specific process or set of specific processes can be performed. A microwave system 148 can be used. Thus, for example, the microwave system 148 is activated only for process steps that need to be performed. In this example, if the process step does not need to be performed, the correlated microwave system 148 need not be activated, and if the process step needs to be repeated, the correlated microwave system 148 is activated again, eg, the first It is possible to remove non-coal products that have not been completely removed after startup.

例示的な実施形態では、マイクロ波システム148の制御は、感知するステップ、石炭処理プロセスの状態を監視するステップ、操業パラメータを調整するステップ、および少なくとも1つのマイクロ波システム148に新規操業パラメータを適用するステップ等の、一連の制御ステップを含むことができる。以降でさらに論じるように、マイクロ波システム148に操業パラメータを提供するための、制御、調整、およびフィードバックプロセスは、実質上同時に1つ以上のマイクロ波システムに適用可能であってもよい。   In the exemplary embodiment, control of the microwave system 148 includes sensing, monitoring the status of the coal treatment process, adjusting the operating parameters, and applying the new operating parameters to the at least one microwave system 148. A series of control steps can be included, such as steps to As discussed further below, the control, adjustment, and feedback processes for providing operational parameters to the microwave system 148 may be applicable to one or more microwave systems substantially simultaneously.

マイクロ波システム148のうちの少なくとも1つは、制御装置144によって制御することができる。実施形態では、制御装置144は、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル(例えば、パルスまたは連続)を制御する操業パラメータを提供することができる。制御装置144は、パラメータ生成設備128から初期操業パラメータを受領していてもよい。マイクロ波システム148の制御は、実時間で行うことができ、例えば、操業パラメータは、マイクロ波システム148に適用され、センサ142は、プロセス値を提供し、監視設備134は、操業パラメータを受領および調整し、操業パラメータのフィードバックは、制御装置144に提供され、次いで、制御サイクルは必要に応じて反復される。   At least one of the microwave systems 148 can be controlled by the controller 144. In embodiments, the controller 144 can provide operational parameters that control microwave frequency, microwave power, microwave duty cycle (eg, pulsed or continuous). The controller 144 may receive initial operating parameters from the parameter generation facility 128. Control of the microwave system 148 can be performed in real time, for example, operational parameters are applied to the microwave system 148, the sensor 142 provides process values, and the monitoring facility 134 receives and operates parameters. Adjusting and operating parameter feedback is provided to the controller 144 and the control cycle is then repeated as necessary.

制御装置144は、1つ以上のマイクロ波システム148に操業パラメータを適用することができる。マイクロ波システム148は、制御装置144が命令する電力、周波数、および負荷サイクルを適用することによって反応することができ、それにより、特定ステーションにおける制御装置144の命令に従って、石炭を処理する。   The controller 144 can apply operational parameters to one or more microwave systems 148. Microwave system 148 can react by applying the power, frequency, and duty cycle commanded by controller 144, thereby processing coal according to the command of controller 144 at a particular station.

マイクロ波システムは、石炭を処理するために相当量の電力を必要としてもよい。固体燃料処理設備132のマイクロ波システム148のある実施形態については、必要とされるマイクロ波電力は、928MHz以下の周波数において少なくとも15kWであってよく、他の実施形態では、必要とされるマイクロ波電力は、902MHzの周波数において少なくとも75kWであってもよい。マイクロ波システム148に対する電力は、高電圧入力伝達設備182によって供給することができる。この設備182は、ソースから電圧を逓増または逓減して、マイクロ波システム148の要件を満たすことが可能であってもよい。実施形態では、マイクロ波システム148は、2つ以上のマイクロ波発振器を有することができる。電力入力システム180は、電圧要件に対する高電圧入力伝達設備182のための接続を提供することができる。固体燃料処理設備132が電力生成設備204に位置する場合、電力入力180は、電力生成設備204から供給される電力より直接得ることができる。他の実施形態では、電力入力180は、局所電力網から得ることができる。   Microwave systems may require a significant amount of power to process coal. For certain embodiments of the microwave system 148 of the solid fuel treatment facility 132, the required microwave power may be at least 15 kW at a frequency of 928 MHz or less, and in other embodiments, the required microwave power. The power may be at least 75 kW at a frequency of 902 MHz. Power for the microwave system 148 can be provided by a high voltage input transmission facility 182. This facility 182 may be capable of increasing or decreasing the voltage from the source to meet the requirements of the microwave system 148. In an embodiment, the microwave system 148 may have more than one microwave oscillator. The power input system 180 can provide a connection for the high voltage input transmission facility 182 for voltage requirements. When the solid fuel treatment facility 132 is located in the power generation facility 204, the power input 180 can be obtained directly from the power supplied from the power generation facility 204. In other embodiments, the power input 180 can be derived from a local power network.

本願で示されるように、固体燃料処理設備132は、マイクロ波を生成して固体燃料(例えば、石炭)を処理するために、マグネトロン700を利用することができる。図7は、固体燃料処理設備132のマイクロ波システム148の一部として使用することができるマグネトロンを図示する。実施形態では、マグネトロン700は、コヒーレントマイクロ波を生成する高性能真空管であってもよい。キャビティマグネトロン700は、高圧直流電流(DC)802の電源によって高い負電位に保たれる陰極714の役割を果たす熱フィラメントから成ることができる。陰極714は、真空の分葉円形チャンバの中心に構築することができる。チャンバの外側の分葉部分は、陽極710の役割を果たすことができ、陰極から放出される電子を引き付ける。磁場は、陰極714から放出される電子を円軌道で外側へらせん運動をさせるような態様で、磁石または電磁石によって課することが
できる。分葉キャビティ708は、それらの長さに沿って開いているため、共通キャビティ712の空間に接続する。電子はこれらの開口を通り抜けると、共通キャビティ712中で共鳴高周波数電波場を誘発することができ、それは次に、電子を群集化させることができる。この場の一部は、導波管に接続されている短いアンテナ702により抽出することができる。導波管は、マグネトロンから固体燃料へと抽出されたRFエネルギを誘導することにより、本願で別記のように固体燃料を加熱および処理することができる。あるいは、マグネトロンからのエネルギは、導波管を使用せずに、アンテナから直接固体燃料へと送達することができる。
As shown herein, solid fuel processing facility 132 can utilize magnetron 700 to generate microwaves to process solid fuel (eg, coal). FIG. 7 illustrates a magnetron that can be used as part of the microwave system 148 of the solid fuel treatment facility 132. In an embodiment, the magnetron 700 may be a high performance vacuum tube that generates coherent microwaves. Cavity magnetron 700 can be comprised of a hot filament that acts as a cathode 714 that is maintained at a high negative potential by a high voltage direct current (DC) 802 power source. Cathode 714 can be built in the center of a vacuum leaflet circular chamber. A leaf portion outside the chamber can act as an anode 710 and attracts electrons emitted from the cathode. The magnetic field can be imposed by a magnet or electromagnet in such a way as to cause the electrons emitted from the cathode 714 to spiral outward in a circular orbit. Since the leaf cavities 708 are open along their length, they connect to the space of the common cavity 712. As electrons pass through these openings, a resonant high frequency field can be induced in the common cavity 712, which can then cluster the electrons. Part of this field can be extracted by a short antenna 702 connected to the waveguide. The waveguide can heat and process the solid fuel as described elsewhere herein by inducing RF energy extracted from the magnetron into the solid fuel. Alternatively, energy from the magnetron can be delivered directly from the antenna to the solid fuel without the use of a waveguide.

図8は、マグネトロン700に対する高電圧供給設備を図示する。固体燃料の処理のために、リード線718を介してキャビティマグネトロン700へと供給される高圧DC802は、5,000VDC、10,000VDC、20,000VDC、50,000VDC、または高電圧の同様のもの等であってもよい。実施形態では、高電圧の典型的範囲は、20,000〜30,000VDCであってもよい。この高圧直流802は、180における単相または多相交流電流(AC)電力である電圧の形態で、電力施設から送達し、高電圧入力伝達182設備を介して高圧DC802に変換することができる。180におけるAC電圧を供給する電力施設は、例えば、公営設備または私営設備であってもよい。電力施設によって提供される180におけるAC電圧は、120VAC、240VAC、480VAC、1,000VAC、14,600VAC、25,000VAC、または同様のものであってもよい。実施形態では、現場で使用される典型的な電圧は、AC160kVであってよく、典型的に3相であってもよい。180における施設AC電圧力を、マグネトロンによって使用される高圧DC802に変換することが必要な場合があるため、いくらかの電力損失が、高電圧入力伝達182設備の電気的非能率に起因する場合がある。固体燃料処理設備132と関連する設備の操業費用を最小化するために、高電圧入力伝達182設備と関連するこのような電力損失を低減することが望ましい場合がある。多数の実施形態を、高電圧入力伝達182設備の構成において利用することができる。   FIG. 8 illustrates a high voltage supply facility for the magnetron 700. The high voltage DC 802 supplied to the cavity magnetron 700 via lead 718 for the treatment of solid fuel is 5,000 VDC, 10,000 VDC, 20,000 VDC, 50,000 VDC, or the like at high voltage, etc. It may be. In an embodiment, the typical range of high voltage may be 20,000 to 30,000 VDC. This high voltage direct current 802 can be delivered from the power facility in the form of a voltage that is single phase or multi-phase alternating current (AC) power at 180 and converted to a high voltage DC 802 via a high voltage input transmission 182 facility. The power facility supplying the AC voltage at 180 may be, for example, a public facility or a private facility. The AC voltage at 180 provided by the power facility may be 120 VAC, 240 VAC, 480 VAC, 1,000 VAC, 14,600 VAC, 25,000 VAC, or the like. In an embodiment, a typical voltage used in the field may be AC 160 kV and may typically be three phase. Because the facility AC voltage force at 180 may need to be converted to high voltage DC 802 used by the magnetron, some power loss may be due to the electrical inefficiency of the high voltage input transmission 182 facility. . It may be desirable to reduce such power losses associated with the high voltage input transmission 182 facility to minimize the operating costs of the facility associated with the solid fuel treatment facility 132. A number of embodiments can be utilized in the configuration of the high voltage input transmission 182 facility.

図9は、高電圧入力伝達182設備の一実施形態である、変圧器のない高電圧入力伝達設備900を図示する。変圧器のない高電圧入力伝達設備900は、180における高圧AC電力を変換することができ、実施形態では、これは14,600VACであってよく、マグネトロン700によって必要とされる高圧DC802に直接変換され、実施形態では、これは20,000VDCであってもよい。180における高圧AC電力から高圧DC802に直接変換することによって、一部の中間ステップを排除することができ、これは、電力効率の向上、よって固体燃料処理設備132の操業費用の低減を可能にすることができる。実施形態では、排除されたステップは、例えば変圧器により、180における施設の高圧AC電力を低圧ACにまで逓減し、低圧DCを作成するように整流し、次いで、ブースとコンバータにより、マグネトロンによって必要とされる高圧DC802AにまでDCを再び逓増するプロセスを含むことができる。高電圧入力伝達182設備内のこのような中間段階を排除することによって、効率および信頼性の両方を向上することができ、ならびに、資本および維持費用を削減する。   FIG. 9 illustrates a transformerless high voltage input transmission facility 900, which is one embodiment of the high voltage input transmission 182 facility. A high voltage input transmission facility 900 without a transformer can convert high voltage AC power at 180, which in an embodiment may be 14,600 VAC, directly converted to the high voltage DC 802 required by the magnetron 700. In an embodiment, this may be 20,000 VDC. By converting directly from the high voltage AC power at 180 to the high voltage DC 802, some intermediate steps can be eliminated, which allows for improved power efficiency and thus reduced operating costs for the solid fuel treatment facility 132. be able to. In an embodiment, the excluded step is required by the magnetron, for example by a transformer, to rectify the high voltage AC power at 180 to a low voltage AC, creating a low voltage DC, and then by a booth and converter. A process of increasing the DC again to a high voltage DC 802A taken to be included can be included. By eliminating such intermediate stages in the high voltage input transmission 182 facility, both efficiency and reliability can be improved, and capital and maintenance costs are reduced.

変圧器のない高電圧入力伝達設備900の第1段階は、180における高圧AC電力を得て、時には電流断続器と呼ばれる高速の大電流回路遮断器902にそれを通過させる。回路遮断器は、過負荷または短絡によって引き起こされる損害から電気回路を保護するように設計されている、自動操作電気スイッチである。施設からの180における入力高圧AC電力の各相に対して、1つの高速の大電流回路遮断器902がある。高速の大電流回路遮断器902は、変圧器のない高電圧入力伝達設備900内の短絡状態の場合には、十分に速く回路を開いて、施設の配電システムを保護する。高速の大電流回路遮断器は、そうでなければ変圧器1002等のその他の構成要素によって提供される、電気絶縁性および保護を施設の配電システムに提供することができる。変圧器1002には、非効率によ
る電力損失があるので、高速の大電流回路遮断器にはない場合があるため、変圧器1002の代わりに高速の大電流回路遮断器902を使用すると、より大きな電力効率を可能にできる。高速の大電流回路遮断器902はまた、システム中のマグネトロン700を保護する働きをすることもできる。電圧のサージまたはスパイクは、マグネトロン700の電場を崩壊させる場合がある。これにより、システムは、固体燃料に送達されるマイクロ波電流を損失して、マグネトロンへの損害を引き起こす可能性がある。
The first stage of the high voltage input transmission facility 900 without a transformer obtains high voltage AC power at 180 and passes it through a high speed, high current circuit breaker 902, sometimes called a current interrupter. Circuit breakers are self-operating electrical switches that are designed to protect electrical circuits from damage caused by overloads or short circuits. There is one high speed, high current circuit breaker 902 for each phase of input high voltage AC power at 180 from the facility. A high speed, high current circuit breaker 902 opens the circuit fast enough to protect the facility's power distribution system in the event of a short circuit in the high voltage input transmission facility 900 without a transformer. A high speed, high current circuit breaker can provide electrical isolation and protection to the facility's power distribution system otherwise provided by other components such as transformer 1002. Since the transformer 1002 has a power loss due to inefficiency, it may not be present in the high-speed high-current circuit breaker. Enables power efficiency. The high speed, high current circuit breaker 902 can also serve to protect the magnetron 700 in the system. A voltage surge or spike may disrupt the magnetron 700 electric field. This can cause the system to lose the microwave current delivered to the solid fuel and cause damage to the magnetron.

変圧器のない高電圧入力伝達設備900の第2段階は、高速の大電流回路遮断器から高圧AC910の出力を得て、整流器段階904を通ってそれを送信し、そこでそれは高圧DC802に変換される。整流器904は、AC電圧をDC電圧に変換するために配設される、ダイオード、サイリスタ、SCR、IGBT、および同様のもの等、1つ以上の半導体装置を備える電気装置である。非常に簡素な整流器904の出力は、半AC電流として表すことができ、それは、次いでDCにフィルタをかけられる。実用的な整流器904は、半波、全波、単相ブリッジ、3相3パルス、3相6パルス、および同様のものであってよく、フィルタリングと組み合わせられると、様々な低減した量の残留ACリップルを生じさせる。整流器904の結果として生じる出力高圧DC802は、また、例えばSCRの発射角度を変更することによって、調整可能であってもよい。この出力高圧DC802はまた、最大で180における入力AC電圧力のピーク値の理論的最大値まで調整することができる。例として、14,600VACという、180における入力AC電圧力は、理論的に、必要な20,000VDCを満たすDC電圧を製造することができる。高圧DC802がマグネトロン700に対する入力高圧DC802Aの要件を満たせば、図9で破線として示される最終直流−直流変換器908の段階を必要としなくてもよい。直流−直流変換器908は、80%、85%、95%などの効率を有し得るので、固体燃料処理設備132に対するさらなる電気効率を得ることができる。   The second stage of the high voltage input transmission facility 900 without the transformer obtains the output of the high voltage AC 910 from the high speed, high current circuit breaker and transmits it through the rectifier stage 904 where it is converted to the high voltage DC 802. The The rectifier 904 is an electrical device that includes one or more semiconductor devices, such as diodes, thyristors, SCRs, IGBTs, and the like, that are arranged to convert AC voltage to DC voltage. The output of a very simple rectifier 904 can be expressed as a half AC current, which is then filtered to DC. A practical rectifier 904 may be half-wave, full-wave, single-phase bridge, three-phase three-pulse, three-phase six-pulse, and the like, and various reduced amounts of residual AC when combined with filtering. Ripple is generated. The output high voltage DC 802 resulting from the rectifier 904 may also be adjustable, for example, by changing the firing angle of the SCR. This output high voltage DC 802 can also be adjusted up to a theoretical maximum of the peak value of the input AC voltage force at 180 maximum. As an example, an input AC voltage force at 180 of 14,600 VAC can theoretically produce a DC voltage that meets the required 20,000 VDC. If the high voltage DC 802 meets the requirements of the input high voltage DC 802A for the magnetron 700, the final DC-DC converter 908 stage shown as a dashed line in FIG. 9 may not be required. The DC-DC converter 908 can have an efficiency of 80%, 85%, 95%, etc., so that additional electrical efficiency for the solid fuel treatment facility 132 can be obtained.

変圧器のない高電圧入力伝達設備900の第3段階は、必要であれば、直流−直流変換器908である。この実施形態では、整流器からの出力高圧DC802がマグネトロン700の高圧DC802A入力の要件を満たすほど高くなければ、整流器904の段階とマグネトロン700との間に直流−直流変換器908の必要性がなおも存在し得る。直流−直流変換器908は、1つの電圧から別の電圧へDC源を変換する回路である。概して、直流−直流変換器は、例えば、それを通って電流を流れさせてエネルギを磁気的に貯蔵する100kHzから5MHzの範囲で、一定期間の間、誘導子または変圧器に対してDC電圧を印加することによって変換を行う。次いで、この電圧のスイッチをオフにし、貯蔵されたエネルギを制御された方式で電圧出力に移動させることができる。オン対オフの時間の比を調整することによって、電流要求が変化しても、出力電圧を調節することができる。この実施形態では、直流−直流変換器の必要性は、180における供給された高圧AC電力の電圧レベルに依存してもよい。例えば、180における12,740VACの施設配電の電圧電力の場合、整流器904は、18,000VDC未満の最大高圧DC802を供給することができる。マグネトロン700によって必要とされる高圧DC802Aは、20,000VDCであり、次いで、この場合、直流−直流変換器908の段階は、マグネトロン700の要件を満たすために、高圧DC802Aにまで電圧を上げることが必要とされてもよい。   The third stage of the transformerless high voltage input transmission facility 900 is a DC-DC converter 908, if necessary. In this embodiment, if the output high voltage DC 802 from the rectifier is not high enough to meet the requirements of the high voltage DC 802A input of the magnetron 700, there is still a need for a DC to DC converter 908 between the rectifier 904 stage and the magnetron 700. Can exist. The DC-DC converter 908 is a circuit that converts a DC source from one voltage to another. In general, a DC-DC converter applies a DC voltage to an inductor or transformer for a period of time, for example, in the range of 100 kHz to 5 MHz that allows current to flow through and magnetically store energy. Conversion is performed by applying. This voltage can then be switched off and the stored energy transferred to the voltage output in a controlled manner. By adjusting the ratio of on to off time, the output voltage can be adjusted even if the current demand changes. In this embodiment, the need for a DC to DC converter may depend on the voltage level of the supplied high voltage AC power at 180. For example, for a voltage power of 12,740 VAC facility distribution at 180, the rectifier 904 can supply a maximum high voltage DC 802 of less than 18,000 VDC. The high voltage DC 802A required by the magnetron 700 is 20,000 VDC, and then in this case, the stage of the DC-DC converter 908 may raise the voltage to the high voltage DC 802A to meet the requirements of the magnetron 700. May be required.

変圧器のない電力変換設備900に高速の大電流回路遮断を含むことによっても、固体燃料処理設備132内の非電気故障から電力施設の電気システムを保護することができる。機器の故障による電気的短絡とは別に、マグネトロン700は、マグネトロン700内の電場の崩壊によりアークオフとなり得る。このアークオフ状態は、施設の電気システムからの電流の大量流入を引き起こす場合がある。実施形態では、高速の大電流回路遮断器は、このような大量故障電流から施設の電気システムを保護することができる。マグネトロン700のアークオフにつながり得る状態の例は、マグネトロン700内に戻る過剰な
反射電力である。典型的に、操業中にマグネトロン700内に戻る反射があってよく、マグネトロン700のサーキュレータ(アイソレータ)は、この反射電力による損害からマグネトロン700を保護するように設計されている。しかし、サーキュレータの故障は、マグネトロン700のアークオフをもたらす場合がある。そのため、システムは反射電力に耐えるように設計されているものの、システム内の故障は、なおもマグネトロン700のアークオフと関連する電流の大量流入を生じさせる場合がある。これは、施設の電気システムからの大量の流入電流につながり得る状態の一例に過ぎない。60Hzの2〜3サイクル以上続く、いずれの大電流条件下でも、設備に供給する配電システムは、施設の分配および伝達システムを通って戻る遮断器のトリッピングを潜在的に引き起こし得て、施設の生成設備まで戻る可能性がある故障を経験する場合がある。固体燃料処理設備132内の生成物の流れの変動さえ、大量の反射を引き起こし、アークオフにつながる場合がある。大量の流入電流をもたらし得るその他の故障状態が、当業者にとって明白となるであろう。この、およびその他全ての大電流故障状態は、高速の大電流回路遮断器の存在によって排除することができる。変圧器のない高電圧入力伝達設備900は、高電圧入力伝達182設備内の非効率の排除または低減により、最大電気効率および故障保護を提供することができる。
The inclusion of a high-speed, high-current circuit interruption in the transformerless power conversion facility 900 can also protect the electrical facility's electrical system from non-electrical failures in the solid fuel processing facility 132. Apart from electrical shorts due to equipment failure, the magnetron 700 can arc off due to the collapse of the electric field in the magnetron 700. This arc-off condition may cause a large inflow of current from the facility's electrical system. In an embodiment, a high speed, high current circuit breaker can protect the facility's electrical system from such massive fault currents. An example of a condition that can lead to arc-off of the magnetron 700 is excessive reflected power returning into the magnetron 700. There may typically be a reflection back into the magnetron 700 during operation, and the circulator (isolator) of the magnetron 700 is designed to protect the magnetron 700 from damage due to this reflected power. However, a circulator failure may result in an arc-off of the magnetron 700. As such, although the system is designed to withstand reflected power, faults in the system may still cause a large inflow of current associated with arc-off of the magnetron 700. This is just one example of a situation that can lead to large inflow currents from the facility's electrical system. Under any high current conditions that last more than two or three cycles at 60 Hz, the power distribution system supplying the equipment can potentially cause circuit breaker tripping back through the facility distribution and transmission system, creating the facility You may experience a failure that can return to the facility. Even fluctuations in the product flow within the solid fuel treatment facility 132 can cause a large amount of reflections and lead to arc-off. Other fault conditions that can result in large inflow currents will be apparent to those skilled in the art. This and all other high current fault conditions can be eliminated by the presence of a fast high current circuit breaker. The transformerless high voltage input transmission facility 900 can provide maximum electrical efficiency and fault protection by eliminating or reducing inefficiencies in the high voltage input transmission 182 facility.

図10は、高電圧入力伝達182設備の一実施形態である、変圧器1000がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧DCを送達するためのこの電力変換構造は、3つのステップで行われる。第1のステップでは、180における高圧AC電力は、変圧器1002で低圧AC910に変換される。変圧器1002は、磁気結合によって、エネルギを1つの電気回路から別の電気回路へ変換する電気装置であってもよい。変圧器1002は2本以上の連結巻線を備えることができ、また磁気コアも備えて磁束を集結することができる。図10では、1次と呼ばれる1本の巻線に印加される、180における入力AC電圧力は、コア中に時間的に変化する磁束を作成し、それは、2次と呼ばれる他方の巻線中にAC電圧910を誘導する。変圧器1002は、電圧間で変換するため、インピーダンスを変更するため、および回路間の電気的分離を提供するために使用される。例えば、図10の180の入力における高圧AC電力は、14,600VACであってよく、低圧AC910の出力は、480VACであってもよい。これらのAC電圧が異なることに加えて、それらはまた、互いから電気的に分離されてもよい。変圧器1002は、単相変圧器、複数の単相変圧器、配列された一式の変圧器、多相変圧器、または同様のものであってもよい。さらに、変圧器は、電力施設によって提供することができる。変圧器には、1つの電圧から別の電圧への変換と関連する電力の非効率があってよく、この非効率は、変圧器1002の入出力の電圧および電流と関連することができる。   FIG. 10 illustrates a high voltage input transmission facility with a transformer 1000, which is one embodiment of the high voltage input transmission 182 facility. This power conversion structure for delivering high voltage DC to the magnetron is performed in three steps. In the first step, high voltage AC power at 180 is converted to low voltage AC 910 by transformer 1002. The transformer 1002 may be an electrical device that converts energy from one electrical circuit to another by magnetic coupling. The transformer 1002 can include two or more connecting windings, and can also include a magnetic core to collect magnetic flux. In FIG. 10, the input AC voltage force at 180 applied to one winding called primary creates a time-varying magnetic flux in the core, which is in the other winding called secondary. AC voltage 910 is induced at Transformer 1002 is used to convert between voltages, to change impedance, and to provide electrical isolation between circuits. For example, the high voltage AC power at 180 inputs in FIG. 10 may be 14,600 VAC, and the output of the low voltage AC 910 may be 480 VAC. In addition to these AC voltages being different, they may also be electrically isolated from each other. The transformer 1002 may be a single-phase transformer, a plurality of single-phase transformers, an array of transformers, a multi-phase transformer, or the like. Further, the transformer can be provided by a power facility. The transformer may have a power inefficiency associated with the conversion from one voltage to another, and this inefficiency may be related to the voltage and current at the input and output of the transformer 1002.

変圧器1000がある高電圧入力伝達設備の構成の第2のステップでは、低圧AC204Aが、整流器904の段階を通過させられ、同等の低圧DC802を製造する。例として、480VACの入力AC電圧910は、理論的に、677VDCほどの高さの出力DC電圧802を製造することができる。677VDCの電圧は、マグネトロンの高圧DC104の必要性を満たすのに十分ではない場合がある。この場合、第3の直流−直流変換器908の段階を必要とすることができ、その場合、整流器904からの低圧DC802は、直流−直流変換器908を使用して、必要な高圧DC802A、例えば20,000VDCまで逓増される。 In the second step of the high voltage input transmission facility configuration with transformer 1000, low voltage AC 204A is passed through the stage of rectifier 904 to produce an equivalent low voltage DC 802. As an example, an input AC voltage 910 of 480 VAC can theoretically produce an output DC voltage 802 as high as 677 VDC. The 677 VDC voltage may not be sufficient to meet the needs of the magnetron high voltage DC 104. In this case, a stage of a third DC-DC converter 908 may be required, in which case the low voltage DC 802 from the rectifier 904 uses the DC-DC converter 908 to provide the required high voltage DC 802A, eg, Increased to 20,000 VDC.

変圧器1000がある高電圧入力伝達設備の実施形態は、施設から利用可能である、標準的な3相の低圧変圧器配設を活用することができる。そのような配設の一例は、典型的に大型建築物および商業中心地に電力を送達する、3相の4線480/277V変圧器である。480Vは、モータを作動するために利用される一方で、277Vは、施設の蛍光灯を操作するために使用される。120Vの電気コンセントに対しては、480V線から供給することができる、別個の変圧器を必要とすることができる。標準3相電圧の他の例
は、480Vよりもむしろ575〜600Vを利用することができ、それは、第3の直流−直流変換器908の段階の必要性を低減することができる。これらの例は、限定的となるように意図されておらず、その他の構成が当業者にとって明白となるであろう。標準施設変圧器の利用は、施設から特殊機器の必要性を排除することができ、したがって、この実施形態の初期費用を削減することができる。しかし、AC電圧を下げて変換し、次いでDC電圧を再び上げて変換するステップと関連する稼働電力損失は、固体燃料加工設備の操業費用を増加させる場合があるため、望ましくない場合がある。
Embodiments of the high voltage input transmission facility with transformer 1000 can take advantage of a standard three-phase low voltage transformer arrangement that is available from the facility. An example of such an arrangement is a three-phase, four-wire 480 / 277V transformer that typically delivers power to large buildings and commercial centers. 480V is used to operate the motor, while 277V is used to operate the facility's fluorescent lights. For a 120V electrical outlet, a separate transformer can be required, which can be supplied from a 480V line. Another example of a standard three-phase voltage can utilize 575-600V rather than 480V, which can reduce the need for a third DC-DC converter 908 stage. These examples are not intended to be limiting and other configurations will be apparent to those skilled in the art. The use of standard facility transformers can eliminate the need for special equipment from the facility and thus reduce the initial cost of this embodiment. However, the operating power loss associated with converting AC voltage down and then increasing DC voltage again may be undesirable because it may increase the operating costs of the solid fuel processing facility.

図11は、前述の変圧器のない電力変換設備900の変形である、誘導子1100がある変圧器のない高電圧入力伝達設備を図示し、高電圧入力伝達182設備の一実施形態である。この実施形態は、変圧器1002がないという点で変圧器のない高電圧入力伝達設備900と同様であるが、保護のために高速の大電流回路遮断器を通って180における高圧AC電力を供給するよりもむしろ、180における高圧AC電力は、整流器904に直接供給される。変圧器のない電力変換設備900の場合のように、DC−DC変換器908を必要としなくてもよいように、整流器904の出力高圧DC802が十分であってもよい。変圧器のない高電圧入力伝達設備900における高速の大電流回路遮断器902の目的は、固体燃料処理設備132内の短絡の場合に、施設の配電システムに保護を提供することであった。高速の大電流回路遮断器902は、電力施設が通常提供するよりも速い応答の回路遮断器を提供していてもよい。絶縁変圧器がないために、このより速い速度が必要とされてもよい。誘導子1100がある変圧器のない高電圧入力伝達設備は、代替的な短絡保護構成要素である、マグネトロン700と直列している大電流誘導子1102を提供する。誘導子1102は、短絡応答時間を減速して、標準的な施設の低速施設回路遮断器が応答し、開放し、施設の配電システムを保護するのに十分な時間を提供する。誘導子は、DC条件下では、回路に影響を及ぼさず、回線中の仮想短絡の役割を果たす。しかし、固体燃料処理設備132内で短絡状態が発生した場合、誘導子は、電流応答を減速するように反応し、短絡の効果を遅延する。この遅延は、標準施設回路遮断器が利用できるための十分な時間を可能にし、このことは高速回路遮断器902の必要性を排除することができる。   FIG. 11 illustrates a high voltage input transmission facility without a transformer with an inductor 1100, which is a variation of the power conversion facility 900 without a transformer, and is an embodiment of the high voltage input transmission 182 facility. This embodiment is similar to the transformerless high voltage input transmission facility 900 in that there is no transformer 1002, but provides high voltage AC power at 180 through a high speed, high current circuit breaker for protection. Rather, the high voltage AC power at 180 is supplied directly to the rectifier 904. The output high voltage DC 802 of the rectifier 904 may be sufficient so that the DC-DC converter 908 may not be required, as in the case of the power conversion facility 900 without a transformer. The purpose of the high speed, high current circuit breaker 902 in the transformerless high voltage input transmission facility 900 was to provide protection to the facility's power distribution system in the event of a short circuit in the solid fuel processing facility 132. The high speed, high current circuit breaker 902 may provide a faster circuit breaker than is normally provided by power facilities. This faster speed may be required because there is no isolation transformer. A transformerless high voltage input transmission facility with inductor 1100 provides a high current inductor 1102 in series with magnetron 700, which is an alternative short circuit protection component. Inductor 1102 slows down the short circuit response time and provides sufficient time for a standard facility slow facility circuit breaker to respond and open and protect the facility's power distribution system. Under DC conditions, the inductor does not affect the circuit and acts as a virtual short in the line. However, when a short circuit condition occurs in the solid fuel treatment facility 132, the inductor reacts to slow down the current response, delaying the effect of the short circuit. This delay allows sufficient time for a standard facility circuit breaker to be available, which can eliminate the need for a high speed circuit breaker 902.

図12は、高電圧入力伝達182設備の一実施形態である、変圧器1200がある直接DC高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧DC802を送達するためのこの電力変換構造は、2つのステップで行われる。第1のステップでは、180における高圧AC電力は、変圧器1002を使用して、必要に応じて逓増または逓減することができる。変圧器の入力対出力の電圧比は、180における利用可能な入力高圧AC電力、およびマグネトロン700によって使用される必要な出力高圧DC802によって決定することができる。第2のステップでは、変圧器1002の出力からの高圧AC910は、整流器904の段階を通って送信される。整流器904は、入力高圧AC910を、マグネトロン700によって必要とされる高圧DC802に変換する。変圧器1002の電圧比および整流器904の出力調整は両方とも、180における入力高圧AC電力、およびマグネトロン700への出力高圧DC802に対する要件に基づいて選択することができる。例えば、固体燃料処理設備132は、80,000VACという180における施設供給高圧AC電力の配電電圧が利用可能である地理的領域に位置することができる。マグネトロン700が20,000VDCの高圧DC802を必要とした場合、整流器904への高圧DC910の入力は、例えば、最小出力電圧リップル、または整流器904に対する最大変換効率を製造する電圧レベルとなるように選択することができる。この選択された高圧DC910は、例えば16,000VDCであってもよい。この場合、変圧器に対する電圧比は、5:1であってよく、これは変圧器1002の1次巻線対2次巻線の比を表す。次いで、180の入力における80,000VACの高圧AC電力は、16,000VACの高圧AC910まで逓減される。次いで、16,000VACの高圧AC910は、整流器904によって高圧DC802に変換され、固体燃料処理設備132のマグネ
トロン700に供給される。この実施形態は、変圧器1002によって与えられる故障分離を維持しながら全体を通って高電圧を保つ、高電圧入力伝達182設備と関連するより高い効率を可能にすることができる。いくつかの例示的実施形態があるが、当業者であれば変形を十分に認識しており、そのような変形は、本発明によって包含されることが意図されている。
FIG. 12 illustrates a direct DC high voltage input transmission facility with transformer 1200, which is one embodiment of the high voltage input transmission 182 facility. This power conversion structure for delivering high voltage DC 802 to the magnetron is performed in two steps. In the first step, the high voltage AC power at 180 can be increased or decreased as needed using the transformer 1002. The voltage ratio of the transformer's input to output can be determined by the available input high voltage AC power at 180 and the required output high voltage DC 802 used by the magnetron 700. In the second step, high voltage AC 910 from the output of transformer 1002 is transmitted through the stage of rectifier 904. The rectifier 904 converts the input high voltage AC 910 to the high voltage DC 802 required by the magnetron 700. Both the voltage ratio of the transformer 1002 and the output regulation of the rectifier 904 can be selected based on the requirements for the input high voltage AC power at 180 and the output high voltage DC 802 to the magnetron 700. For example, the solid fuel treatment facility 132 may be located in a geographic region where a distribution voltage of facility-supplied high voltage AC power at 180, 80,000 VAC is available. If the magnetron 700 requires a high voltage DC 802 of 20,000 VDC, the input of the high voltage DC 910 to the rectifier 904 is selected to be, for example, a voltage level that produces the minimum output voltage ripple or maximum conversion efficiency for the rectifier 904. be able to. The selected high voltage DC 910 may be, for example, 16,000 VDC. In this case, the voltage ratio to the transformer may be 5: 1, which represents the ratio of the primary winding of the transformer 1002 to the secondary winding. The 80,000 VAC high voltage AC power at 180 inputs is then stepped down to a high voltage AC 910 of 16,000 VAC. Next, the 16,000 VAC high voltage AC 910 is converted into high voltage DC 802 by the rectifier 904 and supplied to the magnetron 700 of the solid fuel processing facility 132. This embodiment may allow for higher efficiency associated with high voltage input transmission 182 equipment that maintains a high voltage throughout while maintaining the fault isolation provided by transformer 1002. Although there are several exemplary embodiments, those skilled in the art are well aware of variations, and such variations are intended to be encompassed by the present invention.

図13は、高電圧入力伝達182設備の一実施形態である、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロン700に高圧DC802Aを送達するためのこの電力変換構造は、180における配電システムの施設の高圧AC電力から、高電圧入力伝達182設備を電気的に分離するために変圧器1002を利用する。この構成では、変圧器1002は、電気的アイソレータの役割を果たしているのみで、電圧作用における変換を行わなくてもよい。変圧器1002への180における入力高圧AC電力は、変圧器から出力される出力高圧AC1002Aと同じ電圧であってもよい。変圧器1002の結果として、高圧AC910は不変であり、マグネトロン700によって必要とされる高圧DC802Aへ電圧レベルを変える機能は、主にDC−DC変換器908によって達成することができる。変圧器の出力時の高圧AC910は、整流器904を通って伝送され、そこで高圧AC910は高圧DC802に変換される。整流の結果として、高圧DC802の電圧レベルは、整流器の入力時の高圧AC910よりもやや高くてもよいが、わずかな割合の増加に限定されてもよい。高圧DC802がマグネトロン700によって必要とされる高圧DC802Aを満たさない場合は、DC−DC変換器908が、電圧変換機能のほとんどを提供する、高電圧入力伝達182設備における構成要素の役割を果たすことができる。実施形態では、この構成は、高電圧入力伝達182設備が、180における施設の高圧AC電力に対する電気的分離により、マグネトロン700に高圧DC802Aを提供するための方法を提供することができる。変圧器による電力非効率の減少は、この構造で実現することができる。   FIG. 13 illustrates a high voltage input transmission facility with transformer isolation, which is one embodiment of the high voltage input transmission 182 facility. This power conversion structure for delivering high voltage DC 802A to magnetron 700 utilizes a transformer 1002 to electrically isolate the high voltage input transmission 182 facility from the high voltage AC power at the distribution system facility at 180. In this configuration, the transformer 1002 only serves as an electrical isolator and does not have to perform conversion in voltage action. The input high voltage AC power at 180 to the transformer 1002 may be the same voltage as the output high voltage AC 1002A output from the transformer. As a result of the transformer 1002, the high voltage AC 910 is unchanged and the function of changing the voltage level to the high voltage DC 802A required by the magnetron 700 can be achieved primarily by the DC-DC converter 908. The high voltage AC 910 at the output of the transformer is transmitted through a rectifier 904 where the high voltage AC 910 is converted to a high voltage DC 802. As a result of rectification, the voltage level of the high voltage DC 802 may be slightly higher than the high voltage AC 910 at the input of the rectifier, but may be limited to a slight increase. If the high voltage DC 802 does not meet the high voltage DC 802A required by the magnetron 700, the DC-DC converter 908 can serve as a component in the high voltage input transmission 182 facility that provides most of the voltage conversion function. it can. In an embodiment, this configuration may provide a method for the high voltage input transmission 182 facility to provide the magnetron 700 with the high voltage DC 802A by electrical isolation for the facility's high voltage AC power at 180. A reduction in power inefficiency due to the transformer can be achieved with this structure.

実施形態では、固体燃料処理設備132の所要電力は、高くてよく、高圧線、例えば、160kV送電線を必要とすることができる。所要電力は、固体燃料処理設備132とともに現場に配電所の設計および建築を正当化するほど高くてもよい。これらの配電所は、固体燃料処理設備132に対して独特に設計することができ、そのようなものとして、マグネトロンの電圧要件に最も適した高電圧レベルの選択を可能にすることができる。この場合、DC−DC変換器908の必要性を排除することができる。   In an embodiment, the power requirements of the solid fuel treatment facility 132 may be high and may require a high voltage line, for example a 160 kV transmission line. The power requirements may be so high as to justify the design and construction of the distribution station on site with the solid fuel treatment facility 132. These distribution stations can be uniquely designed for the solid fuel treatment facility 132, and as such, can allow the selection of the high voltage level that best suits the voltage requirements of the magnetron. In this case, the need for the DC-DC converter 908 can be eliminated.

マイクロ波システム148が電力、周波数、および負荷サイクルを特定の石炭プロセスステーションに印加すると、非石炭生成物を石炭から放出させることができる。非石炭生成物除去の速度、完全な非石炭生成物除去、環境設定、実際のマイクロ波システム148の出力、および同様のものを決定するために、センサシステムを使用することができる。センサシステム142は、水蒸気、灰、硫黄、揮発性物質、または石炭から放出されるその他の物質に対するセンサを含むことができる。または、センサシステム142は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ガス環境、石炭温度、チャンバ温度、ベルト速度、不活性ガス、および同様のものに対するセンサを含むことができる。センサは、グループ化することができ、または必要に応じてベルト設備130に沿って間隔をあけて、石炭処理のプロセスを適切に感知することができる。同じ測定値に対して複数のセンサがあってもよい。例えば、水分センサは、マイクロ波システム148のステーションに配置することができ、別の水分センサは、マイクロ波システム148のステーションの後に配置することができる。この例では、センサ配設は、マイクロ波ステーション148そのものにおいて除去される水蒸気の量、および石炭がマイクロ波システムステーション148を退出する際に、除去された残留水蒸気の量を感知することを可能にできる。このような設定では、適切な電力レベル、周波数、および負荷サイクルが使用されているかどうかを決定するために第1のセンサを使用することができ、第2のセンサは、冗長なマイクロ波システム1
48のプロセスを実行して、石炭から水を十分に除去すべきかどうかを決定することができる。センサシステム142の他のセンサのうちのいずれでも、同様の方法を使用することができる。
When the microwave system 148 applies power, frequency, and duty cycle to a particular coal process station, non-coal products can be released from the coal. The sensor system can be used to determine the rate of non-coal product removal, complete non-coal product removal, environmental settings, actual microwave system 148 output, and the like. The sensor system 142 can include sensors for water vapor, ash, sulfur, volatile materials, or other materials emitted from coal. Alternatively, the sensor system 142 may include sensors for microwave power, microwave frequency, gas environment, coal temperature, chamber temperature, belt speed, inert gas, and the like. The sensors can be grouped or spaced along the belt facility 130 as needed to properly sense the coal processing process. There may be multiple sensors for the same measurement. For example, a moisture sensor can be placed at a station of the microwave system 148 and another moisture sensor can be placed after the station of the microwave system 148. In this example, the sensor arrangement allows sensing the amount of water vapor removed at the microwave station 148 itself, and the amount of residual water vapor removed as the coal exits the microwave system station 148. it can. In such a setting, the first sensor can be used to determine whether the appropriate power level, frequency, and duty cycle are being used, and the second sensor is used for the redundant microwave system 1.
Forty-eight processes can be performed to determine if sufficient water should be removed from the coal. Similar methods can be used with any of the other sensors in the sensor system 142.

センサ信号は、センサシステム142によって使用される各種類のセンサに対するセンサインターフェースを有することができる、パラメータ制御設備140によって受領することができる。パラメータ制御設備140は、デジタルおよびアナログ両方のセンサ信号を読み取ることが可能であってもよい。パラメータ制御設備140は、任意のアナログ信号をデジタル形式に変換するためにアナログ・デジタル変換器(ADC)を使用することができる。センサデータを受領した後、パラメータ制御設備140は、制御装置144および監視設備134の両方にセンサ信号を伝達することができる。制御装置144は、ユーザが実際の設定と対比してデータを閲覧し、必要に応じて操業パラメータに対する手動オーバーライドを実行することができる、そのユーザインターフェースに実際の石炭プロセスデータを表示するためにセンサ信号を使用することができる。   The sensor signal can be received by a parameter control facility 140 that can have a sensor interface for each type of sensor used by the sensor system 142. The parameter control facility 140 may be capable of reading both digital and analog sensor signals. The parameter control facility 140 can use an analog to digital converter (ADC) to convert any analog signal to digital form. After receiving sensor data, the parameter control facility 140 can communicate sensor signals to both the controller 144 and the monitoring facility 134. The controller 144 is a sensor for displaying actual coal process data on its user interface that allows the user to view the data against actual settings and perform manual overrides to operating parameters as needed. A signal can be used.

例示的実施形態では、監視設備134は、実際の石炭プロセスデータを受領し、それらを必要な石炭プロセスパラメータと比較して、石炭処理プロセスが石炭の所望特性122を製造しているかどうかを決定することができる。監視設備134は、少なくとも2組の石炭処理パラメータ、パラメータ生成設備128によって提供されていてもよい標的パラメータ、およびパラメータ制御140によって提供される実際の石炭プロセスデータを維持することができる。監視設備134は、必要なパラメータおよび実際のパラメータを比較して、石炭処理操業パラメータが石炭の所望特性122を製造しているかどうかを決定することができる。パラメータ生成設備128はまた、石炭の所望特性122を製造するために石炭処理プロセスによって維持されなければならない一式の公差を、監視設備134に提供していてもよい。監視設備134は、操業パラメータ調整を行う必要があるかどうかを決定するために一式のアルゴリズムを使用することができる。アルゴリズムは、操業パラメータの調整を決定する際に、実際のセンサ142のデータを基本的な操業パラメータおよび操業パラメータ公差と比較することができる。   In the exemplary embodiment, monitoring facility 134 receives actual coal process data and compares them to the required coal process parameters to determine whether the coal treatment process is producing desired coal characteristics 122. be able to. Monitoring facility 134 may maintain at least two sets of coal processing parameters, target parameters that may be provided by parameter generation facility 128, and actual coal process data provided by parameter control 140. The monitoring facility 134 can compare the required and actual parameters to determine whether the coal processing operational parameters are producing the desired characteristics 122 of the coal. The parameter generation facility 128 may also provide the monitoring facility 134 with a set of tolerances that must be maintained by the coal processing process to produce the desired characteristics 122 of the coal. The monitoring facility 134 can use a set of algorithms to determine whether operational parameter adjustments need to be made. The algorithm may compare actual sensor 142 data with basic operating parameters and operating parameter tolerances when determining adjustments to operating parameters.

加えて、監視設備134は、石炭出力パラメータ172の設備および試験設備170からのデータを含むことができるフィードバック設備174から、最終処理済み石炭データを受領することができる。監視設備134のアルゴリズムは、石炭処理操業パラメータを調整するために、センサシステム142から受領される処理中のデータとともに、フィードバック設備174から受領されるデータを使用することができる。   In addition, the monitoring facility 134 may receive final processed coal data from a feedback facility 174 that may include data from the coal output parameter 172 facility and the test facility 170. The monitoring facility 134 algorithm may use the data received from the feedback facility 174 along with the in-process data received from the sensor system 142 to adjust the coal processing operating parameters.

監視設備134は、実時間でベルト設備130の操業パラメータの1つまたは全てを調整することが可能であってもよい。   The monitoring facility 134 may be able to adjust one or all of the operating parameters of the belt facility 130 in real time.

監視設備134が操業パラメータを調整した後、監視設備134は、調整済み操業パラメータを新規操業パラメータとして保存し、次いで、制御装置144に新規操業パラメータを伝達することができる。   After the monitoring facility 134 adjusts the operating parameters, the monitoring facility 134 can save the adjusted operating parameters as new operating parameters and then communicate the new operating parameters to the controller 144.

制御装置144は、少なくとも1つの新規操業パラメータが監視設備134から受領されたことを決定することができ、マイクロ波システム148を含むことができる様々なベルト設備130の装置に新規操業パラメータを伝達することができる。   The controller 144 can determine that at least one new operating parameter has been received from the monitoring facility 134 and communicates the new operating parameter to the various belt facility 130 devices that can include the microwave system 148. be able to.

操業パラメータを提供し、実際のプロセス値を感知し、実際のプロセス値を解釈し、必要に応じて操業パラメータを調整し、ベルト設備130に調整済み操業パラメータを伝達する上記のプロセスを使用して、ある実施形態は、石炭処理プロセス内の条件を変更するために継続的に調整することが可能な実時間フィードバックシステムを提供することがで
きる。
Using the above process to provide operational parameters, sense actual process values, interpret actual process values, adjust operational parameters as needed, and communicate adjusted operational parameters to belt facility 130 Certain embodiments can provide a real-time feedback system that can be continuously adjusted to change conditions within the coal treatment process.

当業者であれば、上記のフィードバックシステムは、ベルト設備130のシステムおよび設備のいずれにも適用することができることが、理解されるであろう。   One skilled in the art will appreciate that the feedback system described above can be applied to both the belt facility 130 system and facility.

例示的な石炭処理プロセスでは、非石炭生成物は、ガスまたは液体の形態で石炭から放出することができる。除去システム150は、ベルト設備130から非石炭生成物を除去の役割を果たしてよく、除去システム150は、水、灰、硫黄、水素、水酸基、揮発性物質、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することができる。除去システム150および制御装置144は、石炭処理プロセスから放出することができる非石炭生成物の量について、センサシステム142からセンサ情報を受領することができる。   In an exemplary coal treatment process, non-coal products can be released from the coal in gas or liquid form. The removal system 150 may serve to remove non-coal products from the belt facility 130, and the removal system 150 may include non-coal products such as water, ash, sulfur, hydrogen, hydroxyl groups, volatiles, and the like. Can be removed. The removal system 150 and the controller 144 can receive sensor information from the sensor system 142 for the amount of non-coal product that can be released from the coal treatment process.

ガスおよび/または液体を除去するためにベルト施設130に2つ以上の除去システム150があってもよい。例えば、マイクロ波システム148のステーションにおいて水蒸気除去システム150があってよく、マイクロ波システム148のステーションの後に別の除去システム150があり、マイクロ波システム148のステーションの後で引き続き放出することができる残留水蒸気を収集する。または、別の例として、1つの除去システム150が水蒸気を除去することができる一方で、別の除去システム150は、灰、硫黄、またはその他の物質を除去することができる。   There may be more than one removal system 150 in the belt facility 130 for removing gases and / or liquids. For example, there may be a water vapor removal system 150 at a station of the microwave system 148, another removal system 150 after the station of the microwave system 148, and a residue that can subsequently be discharged after the station of the microwave system 148. Collect water vapor. Or, as another example, one removal system 150 can remove water vapor while another removal system 150 can remove ash, sulfur, or other materials.

制御装置144は、除去システム150に操業パラメータを提供して、ファン速度、ポンプ速度、および同様のものを制御することができる。除去システム150は、前述のマイクロ波システム148のフィードバックシステムと同様のフィードバックシステムを利用することができる。そのようなフィードバックシステムでは、センサは、パラメータ制御140および監視設備134に情報を提供して、非石炭生成物の効率的な除去のために、除去システム150に実時間フィードバックを提供することができる。   The controller 144 can provide operating parameters to the removal system 150 to control fan speed, pump speed, and the like. The removal system 150 can utilize a feedback system similar to the feedback system of the microwave system 148 described above. In such a feedback system, the sensor can provide information to parameter control 140 and monitoring facility 134 to provide real-time feedback to removal system 150 for efficient removal of non-coal products. .

除去システム150は、ベルト設備130から石炭処理の放出されたガスおよび液体を収集し、格納設備162に収集された非石炭生成物を移すことができる。格納設備162は、少なくとも1つの格納タンクまたは容器に、ベルト設備130からの非石炭生成物を収集することができる。監視設備134は、格納設備162を監視して、非石炭生成物のレベルを決定することができ、固体燃料処理設備132にアクセスするコンピュータ装置によって閲覧可能なユーザインターフェースに、この情報を提供することができる。監視設備134はまた、格納設備162が十分に満たされているため、タンクまたは容器の内容物を処理設備160に移すべきである時を決定することもできる。   The removal system 150 can collect the coal processing released gas and liquid from the belt facility 130 and transfer the collected non-coal product to the containment facility 162. The storage facility 162 may collect non-coal products from the belt facility 130 in at least one storage tank or container. The monitoring facility 134 can monitor the storage facility 162 to determine the level of non-coal products and provide this information to a user interface that is viewable by a computer device that accesses the solid fuel processing facility 132. Can do. The monitoring facility 134 can also determine when the contents of the tank or container should be transferred to the processing facility 160 because the storage facility 162 is sufficiently full.

処理設備160は、格納設備162のタンクおよび容器内に共存することができる様々な収集された非石炭生成物の分離に役割を果たしてもよい。実施形態では、石炭処理プロセス中に、2つ以上の非石炭生成物を格納設備タンクまたは容器に収集することができる。例えば、灰は、マイクロ波システム148のプロセスのうちの1つの間に、水および硫黄の両方とともに放出することができるため、収集された生成物は、水および/または硫黄と混合された灰を含む。   The processing facility 160 may serve to separate various collected non-coal products that may coexist in the tanks and containers of the storage facility 162. In embodiments, more than one non-coal product can be collected in a containment tank or vessel during the coal treatment process. For example, since the ash can be released with both water and sulfur during one of the processes of the microwave system 148, the collected product will contain ash mixed with water and / or sulfur. Including.

処理設備160は、単一生成物に分けるために、格納設備162から非石炭生成物を受領することができる。処理設備160は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができる、複数のフィルタリングおよび分離プロセスを使用することができる。   The processing facility 160 can receive non-coal products from the storage facility 162 for separation into a single product. The processing facility 160 may include a plurality of filtering and A separation process can be used.

監視設備134は、適切な操業および分離のための処理設備160のプロセスを監視す
ることができる。処理設備160は、監視設備134にデータを送信するための独自のセンサを有することができ、または、処理設備160は、処理プロセスを監視するためにセンサシステム142を使用することができる。
The monitoring facility 134 can monitor the process of the processing facility 160 for proper operation and separation. The processing facility 160 may have its own sensors for transmitting data to the monitoring facility 134 or the processing facility 160 may use the sensor system 142 to monitor the processing process.

処理設備160が非石炭生成物を個々の生成物に分けると、それらは、固体燃料処理設備132からの除去のために処分施設158へ移動することができる。監視設備132は、処分設備158の生成物レベルを監視して、生成物を処分すべき時を決定することができる。監視設備134は、固体燃料処理設備132内のユーザインターフェースに、処分設備からの情報を提供することができる。処分設備158からの処分は、非有害生成物(例えば、水および水蒸気)を放出するステップ、埋立地への移動(例えば、灰)、生成物の販売、または民間有料処分を含むことができる。実施形態では、処分設備158において収集される非石炭生成物は、他の企業に有用である場合がある(例えば、硫黄)。   Once the processing facility 160 splits the non-coal products into individual products, they can be moved to a disposal facility 158 for removal from the solid fuel processing facility 132. The monitoring facility 132 can monitor the product level of the disposal facility 158 to determine when the product should be disposed of. The monitoring facility 134 can provide information from the disposal facility to a user interface within the solid fuel treatment facility 132. Disposal from the disposal facility 158 can include releasing non-hazardous products (eg, water and water vapor), moving to landfills (eg, ash), selling products, or private paid disposal. In embodiments, the non-coal product collected at the disposal facility 158 may be useful to other companies (eg, sulfur).

石炭は、ベルト設備130において処理が終わった後、処理温度から周囲温度への石炭の冷却を制御することができる冷却設備164に進むことができる。ベルト設備130と同様に、冷却設備164は、石炭の冷却を制御するために、制御雰囲気、輸送システム、センサ、および同様のものを使用することができる。石炭の冷却は、例えば、水分の再吸収を防ぐ、および/または冷却プロセス中に発生する場合のあるその他の化学反応を防ぐように、制御することができる。制御装置144は、輸送速度、雰囲気、冷却速度、空気流、および同様のもの等の、冷却設備164のシステムおよび設備を維持するために使用することができる。冷却設備164は、操業パラメータを制御するためにベルト設備130によって使用される、同じ前述の実時間フィードバックシステムを使用することができる。   After the coal has been processed in the belt facility 130, the coal can proceed to a cooling facility 164 that can control the cooling of the coal from the processing temperature to the ambient temperature. Similar to the belt facility 130, the cooling facility 164 can use a controlled atmosphere, transportation system, sensors, and the like to control the cooling of the coal. The cooling of the coal can be controlled, for example, to prevent moisture reabsorption and / or other chemical reactions that may occur during the cooling process. The controller 144 can be used to maintain the system and equipment of the cooling facility 164, such as transport speed, atmosphere, cooling rate, airflow, and the like. The cooling facility 164 can use the same aforementioned real-time feedback system used by the belt facility 130 to control operating parameters.

取出設備168は、冷却設備164およびベルト設備130から最終処理済み石炭を受領することができる。取出設備168は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備132を退出することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。最終処理済み石炭は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、出荷設備214、石炭貯蔵設備218、または同様のものへと、固体燃料処理設備132を退出することができる。取出設備168は、コンベヤベルト300、オージェ、または固体燃料処理設備132から外部の場所へ完成した処理済み石炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。   The extraction facility 168 can receive final treated coal from the cooling facility 164 and the belt facility 130. The extraction facility 168 can have an input section, a transition section, and an adaptive section that can receive and control the flow and amount of coal that can exit the solid fuel treatment facility 132. The final treated coal can exit the solid fuel treatment facility 132 to the coal combustion facility 200, the coal conversion facility 210, the coal by-product facility 212, the shipping facility 214, the coal storage facility 218, or the like. . The extraction facility 168 may have an intake system, such as a conveyor belt 300, Auger, or the like that can supply finished treated coal from the solid fuel processing facility 132 to an external location.

制御装置144によって提供される操業パラメータに基づいて、取出設備168は、ベルト設備130から出力される完成した処理済み石炭の体積率を制御することができる。取出設備168は、制御装置144の供給パラメータに基づいて、取出設備の速度を変えることが可能であってもよい。   Based on the operational parameters provided by the controller 144, the extraction facility 168 can control the volume ratio of the finished treated coal that is output from the belt facility 130. The extraction facility 168 may be capable of changing the speed of the extraction facility based on the supply parameters of the controller 144.

加えて、取出設備168は、最終処理済み石炭を試験するために、試験設備170に試験サンプルを提供することができる。石炭サンプルの選択は、自動または手動で選択することができ、石炭の選択は、所定の回数行い、無作為に選択し、統計的に選択し、または同様のことを行うことができる。   In addition, the removal facility 168 can provide test samples to the test facility 170 to test the final treated coal. The selection of the coal sample can be selected automatically or manually, and the selection of coal can be made a predetermined number of times, selected randomly, selected statistically, or the like.

石炭試験設備170は、処理済み石炭の最終品質試験として、石炭の所望特性122と比較される最終処理済み石炭特性を試験することができる。試験設備は、遠隔立地された、固体燃料処理設備132の近くにあってよく、または、標準的な民間の石炭試験研究所であってもよい。図1では、試験設備は、固体燃料処理設備の近くにあるとして示される。最終処理済み石炭の試験は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、
灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。最終処理済み石炭は、ASTM規格D388(階級別の石炭の分類)、ASTM規格D2013(分析のための石炭サンプルを調製する方法)、ASTM規格D3180(既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践)、US Geological Survey Bulletin 1823(石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法)、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
The coal test facility 170 can test the final treated coal properties compared to the desired properties 122 of the coal as a final quality test of the treated coal. The test facility may be remotely located, near the solid fuel treatment facility 132, or it may be a standard private coal test laboratory. In FIG. 1, the test facility is shown as being near the solid fuel processing facility. Final treated coal tests include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury,
Coal properties can be provided that can include ash melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. Final treated coal is calculated according to ASTM standard D388 (classified coal classification), ASTM standard D2013 (method of preparing coal samples for analysis), ASTM standard D3180 (coal and coke analysis from default to different bases) Can be tested using standard tests such as US Geologic Survey Bulletin 1823 (method for coal sampling and mineral analysis), and the like.

最終処理済み石炭特性が試験設備170によって決定されると、特性は、石炭出力パラメータ設備172に伝達することができ、および/または、最終処理済み石炭の出荷に供給することができる。試験特性に出荷を供給するステップは、石炭使用設備が石炭特性を知り、最終処理済み石炭特性に適合するように石炭使用特性を調整することを可能にすることができる。   Once the final treated coal characteristics are determined by the test facility 170, the characteristics can be communicated to the coal output parameter facility 172 and / or supplied to the final treated coal shipment. Providing shipments to the test characteristics may allow the coal use facility to know the coal characteristics and adjust the coal use characteristics to match the final treated coal characteristics.

石炭の所望特性設備122と同様に、石炭出力パラメータ設備172は、特性データ石炭、この場合、最終処理済み石炭特性を保存することができる。石炭出力パラメータ設備172は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、CD装置、DVD装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができるか、または、遠隔地にある多数のコンピュータ装置にわたって分散されることができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。 Similar to the coal desired property facility 122, the coal power parameter facility 172 may store property data coal, in this case the final treated coal property. The coal power parameter facility 172 may be an individual computer device or a set of computer devices that store the final desired coal characteristics for the identified coal. The computer device may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, CD device, DVD device, hard drive system or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computer devices at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology.

石炭出力パラメータ設備172は、データベース、リレーショナルデータベース、XML、RSS、ASCIIファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよいデータの収集を含むことができる。実施形態では、石炭出力パラメータ設備172は、石炭に対する所望のデータ特性の回収のために検索可能であってもよい。   Coal power parameter facility 172 may include a collection of data that may be a database, relational database, XML, RSS, ASCII file, flat file, text file, or the like. In an embodiment, the coal power parameter facility 172 may be searchable for recovery of desired data characteristics for the coal.

取出設備168および試験設備170によって供給される試験サンプルの数に基づいて、石炭出力パラメータ設備172に保存される複数の石炭出力パラメータ記録があってもよい。   There may be multiple coal power parameter records stored in the coal power parameter facility 172 based on the number of test samples supplied by the extraction facility 168 and the test facility 170.

試験設備170から全石炭特性データ記録が受領され、石炭出力パラメータ設備172は、受領済みデータを保存し、および/またはフィードバック設備174に受領済み石炭特性データ記録を伝達することができる。石炭出力パラメータ設備172は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを伝達するか、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て(例えば、複数の試験結果)を伝達するか、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を伝達するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。石炭出力パラメータ設備172は、フィードバック設備174にデータ記録の任意の組み合わせを転送することができる。   A total coal property data record is received from the test facility 170, and the coal power parameter facility 172 can store the received data and / or communicate the received coal property data record to the feedback facility 174. The coal power parameter facility 172 communicates only new received coal characteristic data records, or all of the data records for the identified coal (eg, multiple test results), or for the identified coal. An average of all data records can be communicated, statistical data of identified coals can be communicated, or the like can be done. The coal output parameter facility 172 can transfer any combination of data records to the feedback facility 174.

フィードバック設備174は、石炭出力パラメータ設備172から石炭出力パラメータデータを受領することができる。フィードバック設備174は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、CD装置、DVD装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局
所的に位置することができるか、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、LAN、WAN、インターネット、イントラネット、P2P、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
The feedback facility 174 can receive coal output parameter data from the coal output parameter facility 172. The feedback facility 174 may be an individual computer device or a set of computer devices that store the final desired coal characteristics for the identified coal. The computing device may be a computing device that may be a desktop computer, server, web server, laptop computer, CD device, DVD device, hard drive system or the like. The computer devices can all be located locally with respect to each other or can be distributed across multiple computers at remote locations. Computer devices can be connected by LAN, WAN, Internet, Intranet, P2P, or other network types using wired or wireless technology.

フィードバック設備174は、固体燃料処理設備132において処理されている同定石炭データについて、石炭出力パラメータ設備172に問い合せを行うことができる。実施形態では、フィードバック設備174は、設定された期間において、周期的に監視設備134によってデータが要求される時、石炭出力パラメータ設備172が新規記録を送信する時、または同様の場合に、石炭出力パラメータ設備172に問い合せを行うことができる。   The feedback facility 174 can query the coal output parameter facility 172 for the identified coal data being processed in the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the feedback facility 174 is configured to output coal output when data is requested by the monitoring facility 134 periodically, when the coal output parameter facility 172 sends a new record, or the like, for a set period of time. The parameter facility 172 can be queried.

フィードバック設備174は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを受領する、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て(例えば、複数の試験結果)を受領する、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を受領するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。フィードバック設備174は、監視設備134への供給転送として受領した最終処理済み石炭特性を集計するためのアルゴリズムを有することができる。フィードバック設備174は、最後の石炭特性データ記録か、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て(例えば、複数の試験結果)か、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均か、同定された石炭の統計的データか、または同様のものを監視設備134に供給転送する。   Feedback facility 174 receives only new received coal property data records, receives all of the data records for the identified coal (eg, multiple test results), and all data records for the identified coal. Can be received, communicate statistical data of identified coal, or the like. The feedback facility 174 may have an algorithm for aggregating the final treated coal characteristics received as a feed transfer to the monitoring facility 134. The feedback facility 174 was identified as the last coal property data record, all of the data records for the identified coal (eg, multiple test results), or the average of all data records for the identified coal. Coal statistical data or the like is fed to the monitoring facility 134.

石炭出力パラメータ設備172は、価格決定/取引設備178に石炭特性を転送することができる。価格決定/取引設備178は、受領したときの原炭から最終処理済み石炭への石炭処理の価格および費用を決定することができる。価格決定/取引設備178は、石炭サンプルデータ設備120から受領したときの石炭データを回収することができ、この設備は、受領した石炭の費用(例えば、石炭の費用/トン)を保存することができる。価格決定/取引設備178は、石炭の処理費用に関するデータを含むことができる石炭出力パラメータ設備172からデータを回収することができる。価格決定/取引設備178は、石炭サンプルデータ設備120および石炭出力パラメータ設備172から回収および導出される費用データに基づいて、処理済み石炭の最終価格を決定することができる、アプリケーションソフトウェアを有することができる。   Coal power parameter facility 172 can transfer the coal characteristics to pricing / trading facility 178. Pricing / trading facility 178 may determine the price and cost of coal processing from raw coal to final treated coal when received. Pricing / trading facility 178 may collect coal data as received from coal sample data facility 120, which may store the cost of received coal (eg, coal cost / ton). it can. Pricing / trading facility 178 may collect data from coal output parameter facility 172 that may include data relating to coal processing costs. Pricing / trading facility 178 may have application software that can determine the final price of the treated coal based on cost data recovered and derived from coal sample data facility 120 and coal output parameter facility 172. it can.

図2に示されるように、石炭利用のある側面は、固体燃料処理設備132における石炭の処理に一致している。上記のように、固体燃料処理設備132は、石炭品質を改善して、石炭を種々の使用に対してより好適にすることができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、それを通って、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭を、図2に図示されるもの等の利用設備に移動することができる取出設備168を含むことができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、上記でさらに詳しく説明されたような試験設備170を含むことができる。前述のように、試験設備170で試験される石炭の結果は、図2に図示されるもの等の利用設備に転送することができるため、利用設備は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭の特定の特性をうまく活用することができる。   As shown in FIG. 2, certain aspects of coal utilization are consistent with coal processing in the solid fuel processing facility 132. As described above, the solid fuel treatment facility 132 can improve coal quality, making the coal more suitable for various uses. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 is an extraction facility through which coal that is processed according to the systems and methods described herein can be transferred to a utilization facility such as that illustrated in FIG. 168 may be included. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may include a test facility 170 as described in more detail above. As described above, the results of the coal being tested at the test facility 170 can be transferred to a utilization facility such as that illustrated in FIG. 2, so that the utilization facility is processed according to the systems and methods described herein. The specific characteristics of coal produced can be exploited well.

図2は、可燃性石炭用の石炭燃焼設備200および石炭貯蔵設備202、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、石炭出荷設備214、および輸送中の石炭出荷用の石炭貯蔵設備218を含むが、それらに限定されない、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭を使用することができる例示的な設備を図示する。実施形態では、石炭は、石炭の使用のために、取出設備168から設備へと出荷または輸送される。固体燃料処理設備132は、石炭使用設備に近接していてよく、または2つが互いから離
れていてもよいことが理解される。
FIG. 2 includes a coal combustion facility 200 and coal storage facility 202 for combustible coal, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, a coal shipping facility 214, and a coal storage facility 218 for shipping coal in transit. FIG. 2 illustrates an exemplary facility that can use, but is not limited to, coal processed by the systems and methods described herein. In an embodiment, the coal is shipped or transported from the extraction facility 168 to the facility for use of the coal. It will be appreciated that the solid fuel treatment facility 132 may be proximate to the coal-using facility, or the two may be remote from each other.

図2を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭の燃焼は、石炭燃焼設備200において生じることができる。石炭燃焼200は、光および熱を製造するように、酸素の存在下において高温で石炭を燃やすステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱されなければならない。石炭の着火温度は、その固定された炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。従って、燃焼中にガス状生成物は蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。石炭燃焼200の設備で使用される石炭は、利用のために設備へ直接輸送することができ、または、石炭燃焼200の設備に関する貯蔵設備202に貯蔵することができる。   With reference to FIG. 2, the combustion of coal processed by the systems and methods described herein may occur in a coal combustion facility 200. Coal combustion 200 involves burning coal at a high temperature in the presence of oxygen to produce light and heat. Coal must be heated to its ignition temperature before combustion occurs. The ignition temperature of coal is the ignition temperature of its fixed carbon content. The ignition temperature of the volatile component of coal is higher than the ignition temperature of fixed carbon. Thus, the gaseous product is distilled during combustion. Once combustion begins, the heat produced by the oxidation of combustible carbon can maintain a sufficiently high temperature to sustain combustion under appropriate conditions. The coal used in the coal combustion 200 facility can be transported directly to the facility for use or stored in a storage facility 202 for the coal combustion 200 facility.

図2に示されるように、石炭燃焼200は、発電204を提供することができる。発電のためのシステムは、固定床燃焼システム220、微粉炭燃焼システム222、流動床燃焼システム224、および石炭燃焼と組み合わせて継続可能なエネルギ源を使用する複合燃焼システム228を含む。   As shown in FIG. 2, coal combustion 200 can provide power generation 204. Systems for power generation include a fixed bed combustion system 220, a pulverized coal combustion system 222, a fluidized bed combustion system 224, and a combined combustion system 228 that uses a sustainable energy source in combination with coal combustion.

実施形態では、固定床220のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。固定床220のシステムは、粒径が約1〜5cmに及ぶ塊石炭供給を利用することができる。固定床220のシステムでは、炉に進入する際に石炭が加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類の固定床220のシステムがある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、そして、その最上部の上にある石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子上の炉内へ石炭を投げ込んで、燃料をより均等に分配する。ストーカ炉は、概して、1,200〜1,300℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。   In an embodiment, the fixed bed 220 system may be used with coal that is processed according to the systems and methods described herein. The fixed bed 220 system can utilize a lump coal supply with particle sizes ranging from about 1 to 5 cm. In the fixed bed 220 system, the coal is heated as it enters the furnace, thus removing moisture and volatile materials. As the coal moves into the area to be ignited, the temperature rises in the coal bed. There are a number of different types of fixed bed 220 systems, including stationary grate, submersible stalker, chain grate, moving grate, and spread stalker system. Chain and moving grate furnaces have similar properties. Coal mass is fed into the mobile grate or chain, while air is drawn through the grate and through the coal bed on top of it. In a spread stalker, a high speed rotor throws coal into a furnace on a mobile grate to distribute fuel more evenly. A stoker furnace is generally characterized by a flame temperature between 1,200 and 1,300 ° C. and a very long residence time.

固定床220のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、一酸化炭素、亜酸化窒素(「NOx」)、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。SO2の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼のため、および石炭の炭素内容物への酸素のアクセスが制限されるため、残留灰は高い炭素含有量(4〜5%)を有することができる。当業者であれば、特有の特性によって、石炭が固定床220のシステムにおいて有利に燃焼されることが可能になることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されたシステムおよび方法に従って処理される石炭は、固定床220のシステムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。   Because combustion in a fixed bed 220 system is relatively uneven, there may be intermittent emissions of carbon monoxide, nitrous oxide ("NOx"), and volatiles during the combustion process. Combustion chemistry and temperature can vary substantially across the combustion grate. The release of SO2 depends on the sulfur content of the supplied coal. Residual ash can have a high carbon content (4-5%) due to relatively inefficient combustion and because of limited oxygen access to the carbon content of the coal. One skilled in the art will appreciate that the unique characteristics allow coal to be advantageously burned in a fixed bed 220 system. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for combustion in a fixed bed 220 system.

実施形態では、微粉炭燃焼(「PCC」)222は、発電204のための燃焼200の方法として使用することができる。図2に示されるように、PCC 222は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。PCCに対して、石炭は、細かい粉末に粉砕(微粉化)することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って、燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。2次または3次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、1,300〜1,700℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は1,500〜1,700℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は1,300〜1,600℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は
、約10〜100ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に1〜5秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電204のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって、生成される。
In an embodiment, pulverized coal combustion (“PCC”) 222 may be used as a method of combustion 200 for power generation 204. As shown in FIG. 2, PCC 222 may be used with coal that is processed according to the systems and methods described herein. For PCC, coal can be pulverized (pulverized) into a fine powder. The pulverized coal passes through a series of burner nozzles and is blown into the boiler by a portion of the air for combustion. Secondary or tertiary air can also be added. The unit operates near atmospheric pressure. Combustion occurs at temperatures between 1,300 and 1700C depending on the coal class. For bituminous coal, the combustion temperature is maintained between 1500-1700 ° C. For lower coals, the range is 1300-1600 ° C. The particle size of the coal used in the pulverized coal process ranges from about 10 to 100 microns. The residence time of the particles is typically 1-5 seconds and the particles must be sized so that they are completely burned during this time. Steam is generated by a process that can drive a steam generator or turbine for power generation 204.

微粉炭燃焼器222は、壁発火または接線方向発火バーナを供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、接線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。有利なことには、PCC222は、細かい飛散灰を製造する。一般に、PCC222は、65%〜85%の飛散灰をもたらすことができ、残りの灰は、より粗い灰(乾式ボイラにおいて)またはボイラスラグ(湿式ボイラ)という形をとる。   The pulverized coal combustor 222 can supply a wall ignition or a tangential ignition burner. Wall ignition burners are mounted on the combustor wall, while tangential ignition burners are mounted in the corners to direct the flame to the center of the boiler so that air and fuel are mixed more efficiently. In addition, vortex motion is given to the gas during combustion. Depending on whether the ash falls to the bottom as a molten slag or is removed as a dry solid, the boiler can be referred to as either wet or dry. Advantageously, the PCC 222 produces fine fly ash. In general, PCC 222 can yield 65% to 85% fly ash, with the remaining ash taking the form of coarser ash (in dry boilers) or boiler slag (wet boilers).

実施形態では、燃料として無煙石炭を使用するPCC222のボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部における錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み込まれる、2つ、または3つの円形バーナを伴う。しかし、このバーナからの高温の火炎は、さらなるNOxの形成をもたらすので、この配設があまり有利ではなくなり得る。   In an embodiment, a PCC 222 boiler using smokeless coal as fuel may employ a lower firing burner arrangement, whereby the coal / air mixture is routed to a cone at the boiler base. This arrangement allows for a longer residence time that ensures more complete carbon combustion. Another arrangement, called a cell burner, involves two or three circular burners incorporated into a single vertical assembly that produces a small and intense flame. However, this arrangement can be less advantageous because the hot flame from the burner leads to further NOx formation.

実施形態では、サイクロン発火ボイラを採用することができ、そうでなければ灰の溶解温度が低い石炭に対してPCC222による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。1次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、2次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。3次空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。   In an embodiment, a cyclone fired boiler can be employed, otherwise it will be difficult to use with PCC 222 for coal with a low ash melting temperature. The cyclone combustion furnace has a combustion chamber mounted outside the tapered main boiler. While the primary combustion air carries the coal particles into the furnace, the secondary air is injected tangentially into the cyclone, creating a strong vortex that introduces larger coal particles toward the furnace wall. The tertiary air enters directly into the cyclone central vortex to control the central vacuum and the position of the combustion zone within the furnace. The relatively large coal particles are trapped in the molten layer covering the inner surface of the cyclone and then recycled for more complete combustion. Relatively small coal particles enter the center of the vortex for combustion. This system results in high heat formation in the furnace, so coal is burned at very high temperatures. Combustion gas, residual char, and fly ash enter the boiler chamber for more complete combustion. The molten ash flows by gravity to the bottom of the furnace for removal.

サイクロンボイラでは、灰の80〜90%が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温(1,650から2,000℃以上)で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとって大変不利であるNOxの高い製造をもたらす。サイクロン発火ボイラは、15%(無水ベース)以上の揮発性物質、瀝青炭については6〜25%の間、または亜瀝青炭については4〜25%の間の灰分率、および、瀝青炭については20%未満、および亜瀝青炭については30%の含水率といった、ある主要な特性を有する石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグの挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。   In the cyclone boiler, 80 to 90% of the ash goes out from the bottom of the boiler as molten slag, so that less scattered ash is discharged through the boiler heat transfer section. These boilers operate at high temperatures (from 1,650 to 2,000 ° C. or higher) and are almost at atmospheric pressure. The high temperature results in high production of NOx, which is very disadvantageous for this type of boiler. Cyclone fired boilers have volatiles above 15% (anhydrous basis), ash content between 6-25% for bituminous coal, or 4-25% for subbituminous coal, and less than 20% for bituminous coal And for sub-bituminous coal, coal with certain key characteristics can be used, such as 30% moisture content. Ash must have certain slag viscosity characteristics, and the behavior of ash slag is particularly important for the function of this type of boiler. This type of boiler can burn high moisture fuel, but requires design changes.

当業者であれば、特定の特性が、石炭がPCC222のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、PCC222のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計されることができる。   One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be advantageously burned in the PCC 222 system. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for combustion in the PCC 222 system.

PCCは、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングと組み合わせて使用することができる。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度(374°F)および臨界圧力(22.1mPa)以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、33〜34%の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも3〜5パーセント高い熱効率を達成することができる。   PCC can be used in combination with subcritical or supercritical vapor cycling. The supercritical steam cycle operates at or above the critical temperature of water (374 ° F.) and critical pressure (22.1 mPa), in which case no water vapor or liquid phase exists. Subcritical systems typically achieve 33-34% thermal efficiency. Supercritical systems can achieve 3-5 percent higher thermal efficiency than subcritical systems.

当業者であれば、石炭燃焼200の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料を必要とするため、発電204のより低い費用をもたらすことが十分理解されるであろう。熱効率の増加は、また、SO2およびNOxのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃焼させる比較的旧式で小さいユニットは、30%ほどの低い熱効率を有する。より高品質石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラを有する、より大きいプラントに対しては、熱効率は、35〜36%の領域であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、43〜45%の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭を用いて達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント(例えば、ヨーロッパにある)で予期される最大効率が約42%であってもよい一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約45%の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、45〜47%の正味熱効率を生じることができる。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、熱効率を最適化するために有利に設計することができる。   One skilled in the art will appreciate that increasing the thermal efficiency of coal combustion 200 results in lower costs for power generation 204 because less fuel is required. The increase in thermal efficiency also reduces other emissions generated during combustion, such as those of SO2 and NOx. A relatively old and small unit that burns low-grade coal has a thermal efficiency as low as 30%. For larger plants with subcritical steam boilers burning higher quality coal, thermal efficiency can be in the region of 35-36%. Equipment using supercritical steam can achieve overall thermal efficiencies in the range of 43-45%. The maximum efficiency achievable with low grade and low grade coal may be lower than that achieved with high grade or high grade coal. For example, the maximum efficiency expected for a new lignite fired plant (eg in Europe) may be about 42%, while an equivalent new bituminous coal plant will achieve a maximum thermal efficiency of about 45%. Can do. A supercritical steam plant using bituminous coal and other optimal components can produce a net thermal efficiency of 45-47%. Thus, coal treated according to the systems and methods described herein can be advantageously designed to optimize thermal efficiency.

実施形態では、流動床燃焼(「FBC」)224のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。FBC224のシステムは、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられる条件である、流動化の原理に基づいて操業する。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過すると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。FBC224のシステムでは、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床で燃焼される。FBC224のシステム中の石炭は、石灰石等の吸着剤と混合することができ、混合物は、燃焼中に流動化されて、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。当業者であれば、特定の特性は、石炭がFBC224のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、FBC224のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計することができる。FBC224のシステムの例示的実施形態は、下記でさらに詳しく説明する。   In an embodiment, a fluidized bed combustion (“FBC”) 224 system may be used with coal that is processed according to the systems and methods described herein. The FBC 224 system operates on the principle of fluidization, a condition that gives a solid material a free-flowing fluid-like behavior. As the gas passes through the bed of solid particles upward, the gas flow creates a force that tends to separate the particles from each other. In the FBC 224 system, coal is burned in a bed of hot non-combustible particles suspended by the upflow of a fluidized gas stream. The coal in the FBC 224 system can be mixed with an adsorbent, such as limestone, and the mixture is fluidized during combustion to allow complete combustion and removal of sulfur gas. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be advantageously burned in the FBC 224 system. Accordingly, coal that is processed according to the systems and methods described herein can be more specifically designed for combustion in the FBC 224 system. Exemplary embodiments of the FBC 224 system are described in further detail below.

発電204に対しては、FBC224のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧FBC224のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある、加圧FBC224のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。サイズが約3mmの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。大気圧でのFBC224は、高灰分率石炭または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。燃焼は、NOxを形成するための閾値よりも実質的に低い800〜900℃の間の温度で生じるため、このようなシステムは、PCC222のシステムよりも低いNOx放出をもたらす。   For power generation 204, the FBC 224 system is used primarily with subcritical steam turbines. The atmospheric pressure FBC 224 system may be bubbling or circulating. Currently, the pressurized FBC 224 system, which is in the early stages of development, mainly uses a bubbling bed and can produce power in a combined cycle with gas and steam turbines. Coarse coal particles with a size of about 3 mm can be used. Atmospheric pressure FBC 224 may be useful for high ash coal or those with variable properties. Such combustion results in lower NOx emissions than the PCC 222 system because combustion occurs at temperatures between 800-900 ° C. that are substantially below the threshold for forming NOx.

バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約1mmの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。より大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、10〜50回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通じて比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニッ
トの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉においては濃密床が必要とされる。床燃焼の瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約1%であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。
Since the bubbling bed has a low fluidization rate, the coal particles are held in a bed about 1 mm deep with an identifiable surface. As the coal particles burn out and become even smaller, they are carried away with the coal gas removed as fly ash. Because the circulating bed uses a higher fluidization rate, the coal particles float in the flue gas and pass through the main combustion chamber into the cyclone. Larger coal particles are extracted from the gas and recycled into the combustion chamber. Individual particles can be recycled between 10 and 50 times, depending on their combustion characteristics. Combustion conditions are relatively uniform throughout the combustor and there is a large amount of particle mixing. Although the coal solids are distributed throughout the unit, a dense bed is required in the lower furnace to mix the fuel during combustion. For floor-burned bituminous coal, the carbon content of the bed is about 1%, with the remainder made of ash and other minerals.

循環FBC224のシステムは、特定種類の石炭向けに設計することができる。実施形態では、これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有することができる、低等級の高灰分率石炭に特に有用である。実施形態では、これらのシステムはまた、複合燃焼228のシステム中のバイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同発火するためにも有用である。FBC224ユニットが構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動することができる。種々の設計を採用することができる。循環FBC224の熱効率は概して、同等のPCCシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。   The circulating FBC 224 system can be designed for specific types of coal. In embodiments, these systems are particularly useful for low grade, high ash content coals that are difficult to finely pulverize and can have variable combustion characteristics. In embodiments, these systems are also useful for co-firing coal with other fuels, such as biomass or waste in a combined combustion 228 system. Once the FBC 224 unit is built, it can operate most efficiently with the fuels that are designed for it. Various designs can be employed. The thermal efficiency of the circulating FBC 224 is generally slightly lower than an equivalent PCC system. The use of low grade coal with variable properties can further reduce thermal efficiency.

加圧システムにおけるFBC224は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるものに有用であってもよい。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を25%の水とともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、800〜900℃の間の燃焼温度により、1〜1.5MPaの圧力で操業することができる。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出でも、40%以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧FBCシステムは、50%より大きい熱効率を製造するような改良を含むことができる。   The FBC 224 in a pressurized system may be useful for low grade coal and those with variable combustion characteristics. In a pressurized system, the combustor and gas cyclone are all enclosed in a pressure vessel, coal and adsorbent are fed into the system across the pressure boundary, and ash is removed across the pressure boundary. If anthracite is used, coal and limestone can be mixed with 25% water and fed into the system as a paste. The system can be operated at pressures of 1-1.5 MPa with combustion temperatures between 800-900 ° C. Combustion can also heat a steam and produce a hot gas to drive a gas turbine, as in a conventional boiler. The pressurization unit is designed to have a thermal efficiency of 40% or more, even at low emissions. Next generation pressurized FBC systems can include improvements that produce thermal efficiencies greater than 50%.

図2に示されるように、石炭燃焼200は、鉄および鉄鋼の製錬等の冶金目的208で採用することができる。ある実施形態では、ある性質を伴う瀝青炭が、事前コーキングを伴わない製錬に適し得る。例として、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分(5%以下)、低い硫黄分、および低い方解石(CaCO3)含有量を含むその他の因子の組み合わせ等の性質を有する石炭が、冶金目的208に適し得る。冶金目的208に適した特性を有する石炭は、発電204に使用される石炭よりも15〜50%高い価値があってもよい。当業者であれば、特定の特性は、石炭が冶金208システムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、冶金208システムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。   As shown in FIG. 2, the coal combustion 200 can be employed for metallurgical purposes 208 such as iron and steel smelting. In some embodiments, bituminous coal with certain properties may be suitable for smelting without pre-coking. By way of example, coal with properties such as solubility and other fixed factors including high fixed carbon content, low ash content (less than 5%), low sulfur content, and low calcite (CaCO3) content may be used for metallurgical purposes. 208 may be suitable. Coal having properties suitable for metallurgical purposes 208 may be 15 to 50% more valuable than the coal used for power generation 204. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be advantageously burned in a metallurgical 208 system. Accordingly, coal that is processed according to the systems and methods described herein can be more specifically designed for combustion in a metallurgical 208 system.

図2を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭変換設備210で使用することができる。図2に示されるように、石炭変換設備210は、例えば、ガス化230のためのシステム、合成ガス製造および変換234、コークスおよび精製炭素形成238、および炭化水素形成240を使用して、石炭の複合炭化水素を他の生成物に変換することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が石炭変換設備210において有利に使用されることを可能にすることが理解できるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、石炭変換設備210での使用のために、より具体的に設計することができる。   Referring to FIG. 2, coal processed by the systems and methods described herein can be used in a coal conversion facility 210. As shown in FIG. 2, the coal conversion facility 210 uses, for example, a system for gasification 230, synthesis gas production and conversion 234, coke and refined carbon formation 238, and hydrocarbon formation 240 to produce coal. Complex hydrocarbons can be converted to other products. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in the coal conversion facility 210. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in the coal conversion facility 210.

実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、ガス化230に使用することができる。ガス化230は、可燃性ガス、揮発性物質、チャー、および鉱物の残留物(灰/スラグ)への石炭の変換を伴う。ガス化230のシステムは、概して蒸気の存在下において、加圧下で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。
ガス化230は、限られた利用可能な空気または酸素とともに発生するため、燃焼とは異なる。よって、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化230プロセスに対する熱を提供する。
In embodiments, coal that is processed by the systems and methods described herein may be used for gasification 230. Gasification 230 involves the conversion of coal into combustible gases, volatiles, char, and mineral residues (ash / slag). The gasification 230 system converts a hydrocarbon fuel, such as coal, into a gaseous component by applying heat under pressure, typically in the presence of steam. An apparatus that performs this process is called a gasifier.
Gasification 230 differs from combustion because it is generated with limited available air or oxygen. Thus, only a small part of the fuel is completely burned. The burning fuel provides heat for the rest of the gasification 230 process.

ガス化230の間、ほとんどの炭化水素原料(例えば、石炭)は、まとめて「合成ガス」と称される種々のその他の物質に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。しかし、合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて異なる。原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにガス化しないため、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、典型的にNOxは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。酸素はガス化230の間に空気の代わりに使用され、二酸化炭素は、隔離し、汚染物質として雰囲気に進入することを防ぐことができる、濃縮ガス流において製造される。   During gasification 230, most hydrocarbon feedstock (eg, coal) is broken down into various other materials collectively referred to as “syngas”. Syngas is primarily hydrogen, carbon monoxide, and other gaseous compounds. However, the components of the synthesis gas differ based on the type of raw material used and the gasification conditions employed. The remaining mineral in the raw material is not gasified unlike the carbonaceous material, and can be separated and removed. Sulfur impurities in coal can form hydrogen sulfide, from which sulfur or sulfuric acid can be produced. Since gasification occurs under reducing conditions, NOx typically does not form and ammonia forms instead. Oxygen is used in place of air during gasification 230, and carbon dioxide is produced in a concentrated gas stream that can be sequestered and prevented from entering the atmosphere as a contaminant.

ガス化230は、高硫黄分率または高灰分率を有する石炭等の、燃焼200の設備において使用することが困難である石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰特性は、スラグの形成に影響するため、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響を及ぼすためという両方の理由で、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こす場合がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭がガス化230の設備において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ガス化230の設備での使用のために、より具体的に設計することができる。   The gasification 230 may be able to use coal that is difficult to use in the combustion 200 facility, such as coal having a high sulfur or high ash content. The ash characteristics of coal used in gasifiers can affect the efficiency of the process, both because it affects slag formation and affects solid deposition in the syngas cooler or heat exchanger. Affect. At low temperatures, such as those found in fixed beds and fluidized gasifiers, tar formation can cause problems. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in gasification 230 facilities. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in gasification 230 facilities.

実施形態では、固定床、流動床、および噴流床といった、3種類のガス化装置システムが利用可能であってもよい。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、3〜6mmのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム(約900℃)よりも高い操業温度(約1,600℃)で作動する。   In an embodiment, three types of gasifier systems may be available: a fixed bed, a fluidized bed, and a spouted bed. Fixed bed units that are not normally used for power generation use lump coal. The fluidized bed uses 3-6 mm size coal. The spouted bed unit uses pulverized coal. The spouted bed unit operates at a higher operating temperature (about 1,600 ° C.) than the fluidized bed system (about 900 ° C.).

実施形態では、ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアにわたって挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。次いで、副生成物流を減圧して、圧力バリアにわたって除去する。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットもまた加圧する。   In embodiments, the gasifier can operate at atmospheric pressure or can be pressurized. By pressurized gasification, the raw coal can be inserted across the pressure barrier. A large and expensive lock hopper system can be used to insert the coal, or the coal can be supplied as an aqueous slurry. The byproduct stream is then depressurized and removed across the pressure barrier. Inside, the heat exchanger for the synthesis gas and the gas cleaning unit are also pressurized.

ガス化230の設備は燃焼を伴わなくてもよいことが理解されるが、それにもかかわらず、ガス化230は、ある実施形態では発電に使用することができる。例えば、電力が生成されるガス化230の設備は、ガス化複合サイクル(「IGCC」)232のシステムを利用することができる。IGCCシステム232では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物(硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの)がなく、燃焼されてガスタービンを駆動することができる。IGCCシステム232では、ガス化からの排ガスもまた、水と熱交換して、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成することができる。IGCCシステム232は2つのタービンを組み合わせて使用するため(ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン)、そのようなシステムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分(60〜70%)は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。IGCCシステム232は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。当業者であれば、特定の特性は、石炭がIGCC232設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方
法に従って処理される石炭は、IGCC232設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
Although it is understood that the gasification 230 facility may not involve combustion, nevertheless, the gasification 230 may be used for power generation in some embodiments. For example, a gasification 230 facility where power is generated may utilize a gasification combined cycle (“IGCC”) 232 system. In the IGCC system 232, the synthesis gas produced during gasification is free of impurities (hydrogen sulfide, ammonia, particulate matter, and the like) and can be burned to drive a gas turbine. In the IGCC system 232, the exhaust gas from gasification can also exchange heat with water to produce superheated steam that drives the steam turbine. Because the IGCC system 232 uses a combination of two turbines (gas combustion turbine and steam turbine), such a system is referred to as a “combined cycle”. Generally, the majority of power (60-70%) comes from the gas turbine in this system. The IGCC system 232 generates power with higher thermal efficiency than the coal combustion system. One skilled in the art will understand that certain characteristics allow coal to be used advantageously in IGCC 232 facilities. Accordingly, coal that is processed according to the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in IGCC 232 facilities.

実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、合成ガス234の製造、または種々のその他の生成物へのその変換に使用することができる。例えば、一酸化炭素および水素のようなその成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた、改良型石油製品を製造するための水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。   In an embodiment, the coal processed by the systems and methods described herein can be used to produce syngas 234 or to convert it to various other products. For example, carbon monoxide and its components, such as hydrogen, can be used to produce a wide range of liquid or gas fuels using processes well known in the art. As another example, the hydrogen produced during gasification can be used as a fuel for a fuel cell or potentially in a hydrogen turbine or a hybrid fuel cell turbine system. Hydrogen separated from the gas stream can also be used as a refinery feedstock that uses hydrogen to produce improved petroleum products.

合成ガス234はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス234は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス234はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎的要素に変換することもできる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が合成ガス製造または変換234設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、合成ガス製造または変換234設備での使用のために、より具体的に設計することができる。   Syngas 234 can also be converted into fuel or various hydrocarbons that can be used for further processing. Syngas 234 can be condensed to light hydrocarbons using, for example, a Fischer-Tropsch catalyst. The light hydrocarbons can then be further converted to gasoline or diesel fuel. Syngas 234 can also be converted into a building block for methanol, fuel additives, or gasoline production that can be used as a fuel. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in synthesis gas production or conversion 234 facilities. Accordingly, coal processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in synthesis gas production or conversion 234 equipment.

実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、コークスまたは精製炭素に変換すること238ができる。コークス238は、揮発性成分がオーブン中にて高温(1,000℃程の高さ)で焼くことによって取り払われている石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬している間に燃料として使用することができる。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップはまた、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガス等の副生成物も生じさせることができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス238の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。   In an embodiment, the coal treated by the systems and methods described herein can be converted 238 into coke or refined carbon. Coke 238 is a solid carbonaceous residue derived from coal whose volatile components have been removed by baking in an oven at high temperatures (as high as 1,000 ° C.). At such temperatures, fixed carbon and residual ash are fused together. The raw material for forming coke is typically low ash, low sulfur bituminous coal. Coke can be used as fuel, for example, while smelting iron in a blast furnace. Coke is also useful as a reducing agent in such processes. The step of converting coal to coke can also produce by-products such as coal tar, ammonia, light oil, and coal gas. Because the volatile components of coal are removed during the coking process 238, coke is a desirable fuel for furnaces where conditions may not be suitable for burning the coal itself. For example, coke can be burned with little or no smoke under combustion conditions that cause a large release when using bituminous coal itself.

石炭は、コークス用炭として使用が可能となる前に、望ましくは、含水率、灰分率、硫黄分率、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。当業者であれば、特定の特性は、石炭がコークス製造設備238において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、コークス238を製造するための使用のために、より具体的に設計することができる。   Before coal can be used as coking coal, it must desirably meet certain stringent standards for moisture content, ash content, sulfur content, volatile content, tar, and plasticity. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in the coke production facility 238. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use to produce coke 238.

実施形態では、非晶質純炭素238は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約650〜980℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素238は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素238には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が精製炭素製造設備238において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。した
がって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、精製炭素238を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。
In an embodiment, amorphous pure carbon 238 can be obtained by heating the coal to a temperature of about 650-980 ° C. in a limited atmospheric environment so that complete combustion does not occur. Amorphous carbon 238 is in the form of carbon allotrope graphite consisting of fine carbon crystals. Thus, the resulting amorphous carbon 238 has a number of industrial uses. For example, graphite can be used for electrochemical components, activated carbon can be used for water and air cleaning, and carbon black can be used to reinforce tires. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in the refined carbon production facility 238. Accordingly, coal that is processed in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use to produce refined carbon 238.

実施形態では、コークス製造238の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有240ガス混合物(「都市ガス」)を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約51%の水素、15%の一酸化炭素、21%のメタン、10%の二酸化炭素および窒素、および約3%のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、LurgiプロセスおよびSabatier合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。   In an embodiment, the basic process of coke production 238 can be used to produce a hydrocarbon-containing 240 gas mixture (“city gas”) that can be used as a fuel. City gas may include, for example, about 51% hydrogen, 15% carbon monoxide, 21% methane, 10% carbon dioxide and nitrogen, and about 3% other alkanes. Other processes, such as the Lurgi process and Sabatier synthesis, use low quality coal to produce methane.

実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法で処理される石炭は、炭化水素生成物240に変換することができる。例えば、液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素240の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素240の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を含む炭化水素を添加しなければならない。(1)空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、(2)石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、(3)触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および(4)一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、4種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素240の様々な形態に変換される触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。   In an embodiment, coal processed with the systems and methods described herein may be converted to a hydrocarbon product 240. For example, liquefaction converts coal into a product of liquid hydrocarbon 240 that can be used as a fuel. Coal can be liquefied using direct or indirect processes. Any process that converts coal to hydrocarbon 240 fuel must add hydrocarbons, including coal, to hydrogen. (1) coal is heated in the absence of air or in the presence of hydrogen, pyrolysis and hydrocarbonation, (2) coal hydrocarbons are selectively dissolved from the coal mass and hydrogen is added 4 types of solvent extraction, (3) catalyst liquefaction of coal hydrocarbons, catalyst liquefaction, and (4) indirect liquefaction where carbon monoxide and hydrogen are combined in the presence of the catalyst. Liquefaction methods are available. As an example, the Fischer-Tropsch process is a catalytic chemical reaction in which carbon monoxide and hydrogen are converted into various forms of liquid hydrocarbons 240. The material produced by this process can include synthetic petroleum substitutes that can be used as lubricating oils or fuels.

別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素240を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、450〜700℃の間の温度(冶金コークスに対する800〜1,000℃と比較される)でコークス化238される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素240が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。   As another example, low temperature carbonization can be used to produce liquid hydrocarbons 240 from coal. In this process, the coal is coked 238 at a temperature between 450-700 ° C. (compared to 800-1,000 ° C. for metallurgical coke). Such a temperature optimizes the production of coal tar that is richer in light hydrocarbons 240 than normal coal tar. The coal tar is then further processed into fuel.

当業者であれば、特定の特性は、石炭が炭化水素生成物の形成240において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、炭化水素240を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。   One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously in hydrocarbon product formation 240. Accordingly, coal that is treated in accordance with the systems and methods described herein can be more specifically designed for use to produce hydrocarbons 240.

図2を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭副生成物設備212で使用することができる。図2に示されるように、石炭副生成物設備212は、石炭を石炭燃焼副生成物242および石炭蒸留副生成物244に変換することができる。 With reference to FIG. 2, the coal processed by the systems and methods described herein can be used in the coal by-product facility 212. As shown in FIG. 2, the coal byproduct facility 212 can convert coal into a coal combustion byproduct 242 and a coal distillation byproduct 244.

実施形態では、種々の石炭燃焼副生成物242を得ることができる。例として、石炭燃焼副生成物242は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、水、および同様のものを含むことができる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な燃焼副生成物を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な燃焼副生成物を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。   In embodiments, various coal combustion by-products 242 can be obtained. As an example, the coal combustion by-product 242 can include volatile hydrocarbons, ash, sulfur, carbon dioxide, water, and the like. Further processing of these by-products can be performed with economic benefits. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be used advantageously to produce economically beneficial combustion byproducts. Accordingly, coal treated according to the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in producing useful combustion byproducts.

例として、揮発性物質は、石炭燃焼副生成物242である。揮発性物質は、加熱中にガスまたは蒸気として放出される、水分を除く、生成物である。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を105℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を950℃まで加
熱し、重量損失を測定することによって決定することができる。揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含むことができる。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成ることができる。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質の含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。
As an example, the volatile material is a coal combustion byproduct 242. Volatile materials are products, excluding moisture, that are released as a gas or vapor during heating. For coal, the volatile fraction can be determined by first heating the coal to 105 ° C. to remove moisture, then heating the coal to 950 ° C. and measuring the weight loss. Volatile materials can include mixtures of short and long chain hydrocarbons and other gases including sulfur. Thus, the volatile material can consist of a mixture of gas, low boiling organic compounds that aggregate into oil upon cooling, and tar. Volatile substances in coal increase with class reduction. Furthermore, coal with a high content of volatile substances is very reactive during combustion and easily ignites.

別の例として、石炭灰は、石炭燃焼副生成物242である。石炭灰は、飛散灰(大煙突から除去される廃棄物)および底灰(ボイラおよび燃焼チャンバから)でできている。粗粒子(底灰および/またはボイラスラグ)は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分(飛散灰)は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Al、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Sr、V、およびZnを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含むことができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。   As another example, coal ash is a coal combustion byproduct 242. Coal ash is made up of fly ash (waste removed from the large chimney) and bottom ash (from the boiler and combustion chamber). Coarse particles (bottom ash and / or boiler slag) sink to the bottom of the combustion chamber and fine portions (sprayed ash) escape through the flue and are regenerated and recycled. Coal ash can contain enrichments for many trace elements and heavy metals, including Al, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Sr, V, and Zn. Ash collected after coal combustion is useful as an additive to cement products, as a filler for excavation or civil engineering, as a soil conditioner, and as a component of other products including paints, plastics, coatings and adhesives It can be.

別の例として、硫黄は、石炭燃焼副生成物242である。石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって(硫黄保有として知られるプロセス)、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、CaCO3分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるCaOである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、2つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、SO2に変換される。チャー燃焼中、SO2形成、硫黄化、およびCaSO4分解のプロセスは、同時に発生する。   As another example, sulfur is a coal combustion byproduct 242. Sulfur in coal can be released as sulfur oxide during combustion or retained in coal by reacting with the base oxide contained in mineral impurities (a process known as sulfur retention) Can do. The most important basic oxide for sulfur retention is CaO formed as a result of CaCO3 decomposition and combustion of calcium-containing organic groups. Coal combustion occurs in two successive steps, liquefaction and char combustion. During liquefaction, combustible sulfur is converted to SO2. During char combustion, the processes of SO2 formation, sulfurization, and CaSO4 decomposition occur simultaneously.

実施形態では、種々の石炭蒸留生成物244を得ることができる。石炭の分解蒸留244は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第3の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業用途がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な蒸留副生成物244を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な蒸留副生成物244を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。   In embodiments, various coal distillation products 244 can be obtained. Coal cracking 244 produces coal tar and coal gas in addition to metallurgical coke. The use for metallurgical coke and coal gas as products of coal conversion has been described above. The third byproduct, coal tar, has a variety of other commercial uses. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be advantageously used to produce an economically beneficial distillation byproduct 244. Accordingly, coal treated according to the systems and methods described herein can be more specifically designed for use in producing useful distillation by-products 244.

コールタールは、石炭蒸留副生成物244の例である。コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの(ベンゼン)から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンがあってもよい。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。   Coal tar is an example of a coal distillation byproduct 244. Coal tar is a complex mixture of hydrocarbon materials. Most of its components are aromatic hydrocarbons of different composition and volatility, from the simplest and most volatile (benzene) to high molecular weight multi-ring non-volatiles. The hydrocarbons in coal tar are mostly benzene based, naphthalene based, or anthracene or phenanthrene based. There may be variable amounts of aliphatic hydrocarbons, paraffins, and olefins. Coal tar also contains small amounts of simple phenols such as carboxylic acid and coumarone. Sulfur compounds and nitrided organic compounds can also be found. Most nitrogen compounds in coal are basic in nature and belong to the pyridine and quinoline families, such as aniline.

実施形態では、コールタールは、分別蒸留をさらに受けて、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることができる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。   In embodiments, coal tar can be further subjected to fractional distillation to yield a number of useful organic chemicals, including benzene, toluene, xylene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene. These materials can be referred to as crude coal tar products. They form the basis for the synthesis of numerous products such as dyes, drugs, seasonings, fragrances, synthetic resins, paints, preservatives, and explosives. After fractional distillation of the crude coal tar product, a pitch residue remains. This material can be used for purposes such as roofing, pavement, insulation, and waterproofing.

実施形態では、コールタールはまた、分別蒸留に委ねることなく、その天然状態で使用することもできる。例えば、ある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。その天然状態でのコールタールは、塗料、耐候剤、または腐食保護として採用することができる。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。   In embodiments, coal tar can also be used in its natural state without being subjected to fractional distillation. For example, it can be heated to some extent to remove its volatile components before use. The coal tar in its natural state can be employed as a paint, weathering agent, or corrosion protection. Coal tar is also used as a roofing material. Coal tar can be burned as a fuel, but produces toxic gases during combustion. Burning tar produces a large amount of soot called oil smoke. If soot is collected, it can be used to produce carbon for electrochemistry, printing, dyes and the like.

図2を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、出荷設備214において輸送、または貯蔵設備218に貯蔵することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が安全かつ効率的に輸送および保存されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その出荷および貯蔵を促進するように、より具体的に設計することができる。   With reference to FIG. 2, coal processed by the systems and methods described herein may be transported at shipping facility 214 or stored at storage facility 218. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics allow coal to be transported and stored safely and efficiently. Accordingly, coal that is processed according to the systems and methods described herein can be more specifically designed to facilitate its shipping and storage.

実施形態では、石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送され得る。石炭輸送は、出荷設備214において実行されることができる。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および/または特定のサイズに破砕することができる。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に50マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。当業者であれば、特定の取扱適性は出荷設備214における石炭輸送を促進することを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その輸送を促進するように、より具体的に設計することができる。   In embodiments, coal may be transported from where it is mined to where it is used. Coal transportation can be performed at the shipping facility 214. Before being transported, the coal can be cleaned, screened and / or crushed to a specific size. In some cases, the power plant can be located on site or near a mine that provides coal to the plant. For these facilities, coal can be transported by conveyors and the like. However, in most cases, the power plant and other facilities that use coal are located remotely. The main transportation method from the mine to the remote facilities is by rail. Cargo ships and other marine vessels can also be used. Highway transportation by truck is feasible, but may not be cost effective, especially for travel over 50 miles. The coal slurry pipeline transports powdered coal suspended in water. Those skilled in the art will appreciate that certain handling suitability facilitates coal transport at the shipping facility 214. Accordingly, coal treated according to the systems and methods described herein can be more specifically designed to facilitate its transport.

実施形態では、石炭は、それが使用される場所、またはそこから使用地点まで輸送することができる遠隔場所のいずれかにおいて、貯蔵設備218に貯蔵することができる。石炭燃焼設備200およびその他の石炭利用プラント等の実施形態では、石炭は現場で貯蔵することができる。例として、発電所204については、年間所要石炭の10%以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を引き起こす場合がある。無煙炭は、他の石炭階級よりも少ない危険度を示し得る。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けない場合があるため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、十分に大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。   In an embodiment, the coal may be stored in the storage facility 218 either at the location where it is used or at a remote location from which it can be transported to the point of use. In embodiments such as the coal combustion facility 200 and other coal utilization plants, the coal can be stored in situ. As an example, power plant 204 can store more than 10% of the annual coal requirements. However, excessive stocks of stored coal can cause problems with the risk of spontaneous ignition, loss of volatiles, and loss of heat generation. Anthracite may present a lower risk than other coal classes. For example, anthracite coal may be unaffected by spontaneous ignition and can be stored in an unlimited amount per pile of coal. In contrast, bituminous coal may ignite spontaneously when placed in a large pile and may cause powdering.

貯蔵石炭において2種類の変化が発生し得る。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および/または重量が増加し得、そして、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こし得る変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こし得る。当業者であれば、石炭の特定の特性は、貯蔵設備218に貯蔵される石炭において発生し得る悪化を最小限にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、貯蔵設備218でのその安全な貯蔵を可能にするように、より具体的に設計す
ることができる。
Two types of changes can occur in stored coal. Inorganic substances such as metal sulfide minerals can be oxidized, and organic substances in the coal itself can be oxidized. As the minerals oxidize, the volume and / or weight of the coal can increase and the coal can decompose. If the coal material itself is oxidized, the change may not be immediately perceptible. The oxidation of organic matter in coal is accompanied by changes that can cause loss of heat generation, such as the oxidation of carbon and hydrogen in coal and the absorption of oxygen by unsaturated hydrocarbons. These changes can also cause spontaneous ignition. One skilled in the art will appreciate that certain characteristics of the coal minimize the degradation that can occur in the coal stored in the storage facility 218. Accordingly, coal that is processed according to the systems and methods described herein can be more specifically designed to allow its safe storage in storage facility 218.

ここで、固体燃料処理設備の個別構成要素、その入力、出力、および関連方法およびシステムについて、さらに詳しい説明を提示する。   A more detailed description will now be presented regarding the individual components of the solid fuel treatment facility, its inputs, outputs, and related methods and systems.

石炭は、水分、高圧、および高温の影響下で、空気にアクセスせずに分解する植物から形成される。石炭の形成には2つのステップがある。第1のステップは、生物学的なものであり、セルロースが泥炭に変えられる。第2のステップは、物理化学的なもので、泥炭が石炭に変えられる。石炭を形成する地質学的プロセスは、石炭化と称される。石炭化が進行するにつれて、石炭の化学組成は、芳香環構造においてわかるように、より高い炭素含有量およびより低い水素含有量の化合物へと徐々に変化する。   Coal is formed from plants that break down without access to air under the influence of moisture, high pressure, and high temperature. There are two steps in coal formation. The first step is biological and cellulose is converted to peat. The second step is physicochemical and peat is converted to coal. The geological process that forms coal is called coalification. As coalification proceeds, the chemical composition of coal gradually changes to compounds with higher carbon content and lower hydrogen content, as can be seen in the aromatic ring structure.

石炭の種類、または石炭の階級は、発生した石炭化の程度を示す。最高から最低に及ぶ石炭の階級は、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、および褐炭/亜炭を含む。石炭化度の増加とともに、揮発性物質の割合が減少し、発熱量が増加する。よって、より高い階級の石炭には、少ない揮発性物質および高い発熱量がある。また、一般に、階級の増加に伴って、石炭には、少ない水分、少ない酸素、および多くの固定炭素、多くの硫黄、および多くの灰が存在する。「等級」という用語は、灰分率および硫黄分率に関して2つの石炭に分かれる。   The type of coal, or coal class, indicates the degree of coal formation that has occurred. The highest to lowest coal classes include anthracite, bituminous, subbituminous, and lignite / lignite. As the degree of coalification increases, the proportion of volatile substances decreases and the calorific value increases. Thus, higher class coal has less volatile material and higher heating value. Also, generally, with increasing class, coal has less moisture, less oxygen, more fixed carbon, more sulfur, and more ash. The term “grade” is divided into two coals in terms of ash content and sulfur content.

全ての石炭は鉱物を含有する。これらの鉱物は、石炭中にある無機物質である。石炭物質自体に組み込まれている鉱物の構成物質は、内包鉱物と称される。石炭基質から分離されている鉱物の構成物質は、除外鉱物と称される。除外鉱物は、石炭粒子間に分散し得、または、隣接鉱物層から引き出す採鉱技術のために、偶然に存在し得る。石炭中の無機物は、石炭燃焼または石炭転換後に灰となる。   All coal contains minerals. These minerals are inorganic substances found in coal. Mineral constituents incorporated into the coal material itself are referred to as inclusion minerals. Mineral constituents that are separated from the coal matrix are referred to as excluded minerals. Excluded minerals can be dispersed between coal particles or can be present by chance due to mining techniques that draw from adjacent mineral layers. Inorganic matter in coal becomes ash after coal combustion or coal conversion.

石炭中の結合していない炭素は、その固定炭素内容物と称される。ある量の全炭素は、水素と結合されて、炭化水素として燃える。これは、石炭が加熱されると形成するその他のガスとともに、石炭中の揮発性物質を形成する。固定炭素および揮発性物質は、可燃性物質を形成する。揮発性物質に含有される酸素および窒素は、水分および灰を含まない石炭の量として理解される可燃性物質の一部として含まれる。可燃性物質に加えて、石炭は、水分および灰を形成する種々の鉱物を含有する。米国石炭の灰分率は、約3%〜30%で変化し得る。水分は、石炭の全重量の0.75%〜45%で変化し得る。   Unbonded carbon in coal is referred to as its fixed carbon content. A certain amount of total carbon combines with hydrogen and burns as a hydrocarbon. This forms volatiles in the coal, along with other gases that form when the coal is heated. Fixed carbon and volatile materials form flammable materials. Oxygen and nitrogen contained in volatile materials are included as part of the combustible material, understood as the amount of moisture and ash free coal. In addition to combustible materials, coal contains various minerals that form moisture and ash. The ash content of US coal can vary from about 3% to 30%. The moisture can vary from 0.75% to 45% of the total weight of the coal.

大量の灰は、石炭の発熱量を低減するため、および炉の中の通気道を詰まらせることによって燃焼を妨害するため、望ましくない。石炭にも高い硫黄分がある場合は、硫黄は、灰と結合して、炉の中で効果的な燃焼をさらに妨げ得る可溶スラグを形成することができる。石炭中の水分は、蒸発する時に熱を吸収し、よって炉温を下げるため、燃焼中に問題を引き起こし得る。   Large amounts of ash are undesirable because they reduce the calorific value of the coal and interfere with combustion by clogging the vents in the furnace. If the coal also has a high sulfur content, the sulfur can combine with the ash to form a soluble slag that can further hinder effective combustion in the furnace. The water in the coal absorbs heat as it evaporates, thus lowering the furnace temperature and can cause problems during combustion.

本願で論じられる技術は、例示的な目的で、単一燃料として石炭を使用するステップに適用される一方で、当業者に周知の技術を使用して、他の燃料、例えばバイオマスまたは廃棄物と組み合わせて石炭を使用するステップにも適用できることが理解される。   While the techniques discussed in this application are applied to the step of using coal as a single fuel for exemplary purposes, techniques known to those skilled in the art can be used to produce other fuels such as biomass or waste. It is understood that the present invention can be applied to the step of using coal in combination.

露天採鉱または坑内採鉱という、採炭102の2つの基本的な方法があってもよい。露天採鉱方法は、露天採鉱、輪郭採鉱、および露天掘り採鉱を含むことができる。   There may be two basic methods of coal mining 102: open pit mining or underground mining. Surface mining methods can include open surface mining, contour mining, and open pit mining.

露天炭鉱は、表土と呼ばれる非石炭物質で覆われてもよく、表土は、石炭を採鉱する前に除去することができる。露天採鉱は、平坦地で見ることができ、輪郭採鉱は、丘または山に沿った炭層をたどることができ、露天掘り採鉱は、炭層が厚く、かつ深さ数フィート
となる場合があり得る。露天炭鉱で使用される機器は、引き網、ショベル、ブルドーザ、フロントエンドローダ、バケットホイール掘削機、およびトラックを含むことができる。
An open pit may be covered with a non-coal material called topsoil, which can be removed before mining the coal. Open-pit mining can be seen on flat ground, contour mining can follow a coal seam along a hill or mountain, and open-pit mining can be a thick coal seam and several feet deep. Equipment used in open pit coal mines can include drag nets, excavators, bulldozers, front end loaders, bucket wheel excavators, and trucks.

柱房式、長壁式、および標準的な爆破および石炭の排出という、坑内炭鉱102から石炭を抽出する3つの基本的な方法がある。柱房式採鉱は、採炭機械による石炭の連続破壊、および排出のために石炭をベルトへと左右に動かすステップから成り得る。指定距離後、天井を支持してプロセスを反復する。長壁式採鉱は、石炭の長い連続壁にわたって採炭機械を動かすステップから成ることができ、石炭がベルトシステムによって排出される。屋根は、長壁式採炭機械の一部である鋼鉄梁によって支持することができる。標準的な爆破および除去採鉱方法は、爆発物で石炭を爆破することができ、次いで標準機器(例えば、ベルトシステム、レール、トラクタ)を使用して石炭を排出する。   There are three basic methods of extracting coal from underground coal mine 102: columnar, longwall, and standard blasting and coal emissions. Pillar mining can consist of continuous destruction of coal by a coal mining machine and moving the coal left and right to a belt for discharge. After the specified distance, the process is repeated with the ceiling supported. Longwall mining can consist of moving a mining machine across a long continuous wall of coal, where the coal is discharged by a belt system. The roof can be supported by steel beams that are part of the longwall mining machine. Standard blasting and removal mining methods can blast coal with explosives, and then use standard equipment (eg, belt systems, rails, tractors) to discharge the coal.

炭鉱102は、2つ以上の炭層から成ることができ、炭層は、石炭の連続線であってもよい。炭鉱102は、炭鉱および/または炭層内に既知の特性110を有する複数の異なる石炭種類を含むことができる。定義された石炭種類のうちのいくつかは、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる。炭鉱102は、炭鉱および/または炭層内の石炭の特性110を試験することができる。特性110の試験は、サンプリングによるもの、周期的なもの、連続的なもの、または同様のものであってもよい。炭鉱は、石炭特性110の決定のために現場で石炭を試験することができ、または、石炭のサンプルを外部試験設備に送ることができる。採鉱作業は、鉱山を調査し、鉱山に含有される石炭の種類を分類して、鉱山内のどこに、どの種類の石炭があるかを決定することができる。異なる石炭種類は、水分含有量、鉱物、および硫黄、灰、金属、および同様のもの等の物質による標準分類110を有することができる。ある種類の石炭内の水分およびその他の物質の割合は、石炭の燃焼特性および加熱能力(BTU/lb)に影響を及ぼすことができる。炭鉱102のオペレータは、顧客への供給のために一貫した種類の石炭を維持するためにか、市場でよく受け入れられる、ある種類の石炭を採鉱するためにか、市場または顧客に最も一般的な石炭を提供するためにか、または同様のもののために、炭鉱から石炭を選択的に採鉱することができる。実施形態では、瀝青炭および無煙炭等の水分が少ない石炭は、より良い燃焼および加熱特性を提供することができる。   The coal mine 102 can consist of two or more coal seams, which can be continuous lines of coal. Coal mine 102 may include a plurality of different coal types having known characteristics 110 within the coal mine and / or coal seam. Some of the defined coal types can include peat, lignite, lignite, subbituminous coal, bituminous coal, and anthracite. The coal mine 102 can test the properties 110 of the coal in the coal mine and / or coal seam. Testing of characteristic 110 may be by sampling, periodic, continuous, or the like. The coal mine can test the coal in situ for the determination of the coal properties 110 or send a sample of the coal to an external test facility. The mining operation can investigate the mine, classify the types of coal contained in the mine, and determine where and what type of coal is in the mine. Different coal types can have a standard classification 110 by moisture content, minerals, and substances such as sulfur, ash, metals, and the like. The proportion of moisture and other substances in certain types of coal can affect the combustion characteristics and heating capacity (BTU / lb) of the coal. The operator of the coal mine 102 is most common to the market or customer to maintain a consistent type of coal for supply to customers or to mine one type of coal that is well accepted in the market Coal can be selectively mined from a coal mine to provide coal or the like. In embodiments, low moisture coal such as bituminous coal and anthracite coal can provide better combustion and heating characteristics.

実施形態では、石炭採鉱102設備は、採鉱された石炭の取扱いのための、石炭サイズ決定、貯蔵104、および出荷108設備を含むことができる。   In an embodiment, the coal mining 102 facility may include coal sizing, storage 104, and shipping 108 facilities for handling mined coal.

石炭サイズジング設備は、採鉱された原炭をより望ましい形状およびサイズの石炭にするために使用することができる。石炭は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものによって、鉱山地表の設備内でサイズジングすることができる。石炭は、鉱山からベルトシステムによって、トラック、または同様のものによって、石炭サイズジング設備に供給することができ、石炭サイズジングは、連続供給プロセスで行うことができ、または、石炭をサイズ変更するためにバッチプロセスを使用することができる。   Coal sizing equipment can be used to turn the mined raw coal into a more desirable shape and size of coal. Coal can be sized within a mine surface facility by a crusher, coal crusher, ball mill, grinder, or the like. Coal can be fed from the mine to the coal sizing facility by a belt system, by truck, or the like, the coal sizing can be done in a continuous feed process, or to resize the coal A batch process can be used.

貯蔵設備104は、顧客に石炭を出荷する前に、石炭サイズジング設備からの原炭またはサイズ変更した石炭を一時的に貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備104は、原炭またはサイズ変更した石炭を石炭のサイズによってさらに分類することができる追加選別施設を含有することができる。貯蔵設備104は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。   The storage facility 104 can be used to temporarily store raw or resized coal from the coal sizing facility before shipping the coal to the customer. The storage facility 104 can contain additional sorting facilities that can further classify raw or resized coal according to the size of the coal. The storage facility 104 may be a building, shed, rail vehicle, open space, or the like.

貯蔵設備104は、石炭輸送方法の近くにあることによって、出荷設備108と関連することができる。出荷設備108は、炭鉱102から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備108は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト300、トラック、ローダ、または同様のも
のを、個別に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。炭鉱量に応じて、出荷設備108は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。
The storage facility 104 can be associated with the shipping facility 108 by being near the coal transportation method. The shipping facility 108 may use rails, trucks, or the like to move coal from the coal mine 102 to the customer. The shipping facility 108 can use conveyor belts 300, trucks, loaders, or the like, either individually or in combination, to move coal to the coal transportation method. Depending on the amount of coal mine, the shipping facility 108 can be a continuous loading operation or can ship coal in an on-demand process.

石炭貯蔵設備112は、少なくとも1つの遠隔立地石炭源に対する石炭再販売業者であってよく、異なる石炭種類を購入、貯蔵、および様々な顧客に再販売することができる。石炭貯蔵設備112に対する石炭源は、炭鉱102または別の石炭貯蔵設備112であってもよい。石炭貯蔵設備112は、複数の遠隔立地石炭源から複数の石炭種類を受領し、貯蔵することができる。実施形態では、石炭貯蔵設備112は、石炭種類別に石炭を貯蔵することができる。石炭種類は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができるが、それらに限定されない。石炭貯蔵設備は、貯蔵設備114、出荷設備118、または石炭を取扱い、貯蔵し、出荷するためのその他の設備を含むことができる。実施形態では、石炭貯蔵設備112は、後の再販売のために、遠隔立地鉱山から石炭をスペックに基づいて購入することができる。   The coal storage facility 112 may be a coal reseller for at least one remotely located coal source, and may purchase, store, and resell different coal types to various customers. The coal source for the coal storage facility 112 may be the coal mine 102 or another coal storage facility 112. Coal storage facility 112 can receive and store multiple coal types from multiple remotely located coal sources. In the embodiment, the coal storage facility 112 can store coal according to coal type. Coal types can include, but are not limited to, peat, lignite, lignite, subbituminous coal, bituminous coal, and anthracite. Coal storage facilities may include storage facilities 114, shipping facilities 118, or other facilities for handling, storing, and shipping coal. In an embodiment, the coal storage facility 112 may purchase coal from a remote location mine based on specifications for later resale.

石炭貯蔵設備112は、遠隔立地石炭源から石炭を受領することができ、石炭の種類および特性110は、石炭源によって提供することができる。貯蔵設備112はまた、追加の石炭試験を行い、受領済み石炭特性を検証するか、または石炭をさらに分類するかのいずれかを行うこともでき、石炭貯蔵設備112は、異なる石炭の顧客に対する亜石炭種を貯蔵することができる。亜石炭種は、石炭特性110による石炭のさらなる分類であってもよい。貯蔵設備112は、現場の石炭試験設備を有することができ、または標準的な石炭試験研究所を使用することができる。   The coal storage facility 112 can receive coal from a remotely located coal source, and the coal type and characteristics 110 can be provided by the coal source. The storage facility 112 can also perform additional coal tests to either verify the received coal characteristics or further classify the coal, and the coal storage facility 112 can be used for different coal customers. Coal species can be stored. The sub-coal species may be a further classification of coal according to coal characteristics 110. The storage facility 112 may have an on-site coal test facility or may use a standard coal test laboratory.

貯蔵設備114は、顧客に石炭を出荷する前に、遠隔立地石炭源からの石炭を貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備114は、石炭を石炭のサイズまたは石炭特性110によってさらに分類することができる、追加選別施設を含むことができる。追加の選別設備は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、石炭のサイズをさらに決定することができる。貯蔵設備114は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。   The storage facility 114 can be used to store coal from a remotely located coal source prior to shipping the coal to the customer. The storage facility 114 can include additional sorting facilities that can further classify the coal according to coal size or coal characteristics 110. Additional sorting equipment can further determine the size of the coal using a crusher, coal crusher, ball mill, grinder, or the like. The storage facility 114 may be a building, shed, rail vehicle, open space, or the like.

貯蔵設備114は、石炭輸送方法に近くなることによって、出荷設備118と関連することができる。出荷設備118は、貯蔵設備114から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備118は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト300、トラック、ローダ、または同様のものを、別個に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。貯蔵設備112の容量に応じて、出荷設備118は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。   The storage facility 114 can be associated with the shipping facility 118 by becoming close to a coal transportation method. The shipping facility 118 may use rails, trucks, or the like to move coal from the storage facility 114 to the customer. The shipping facility 118 can use conveyor belts 300, trucks, loaders, or the like, either separately or in combination, to move coal to the coal transport method. Depending on the capacity of the storage facility 112, the shipping facility 118 can be a continuous loading operation or can ship coal in an on-demand process.

石炭サンプルデータ120は、石炭の分類110のデータに対する貯蔵場所であってもよい。石炭サンプルデータ120は、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、XMLファイル、RSS、フラットファイル、または石炭の特性110を蓄積することができる同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、石炭特性110のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出荷とともに出荷することができる。石炭特性を紙のハードコピーとともに出荷する場合、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭サンプルデータ形式に入力することができる。実施形態では、石炭特性110のデータは、炭鉱102、石炭貯蔵設備112、または同様のものから、Eメール、FTP、インターネット接続、WAN、LAN、P2P、または同様のものによって送信
することができる。石炭サンプルデータ120は、炭鉱102、石炭貯蔵設備112、受領設備、または同様のものによって維持することができる。石炭サンプルデータ120は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
Coal sample data 120 may be a storage location for coal classification 110 data. Coal sample data 120 may be a database, relational database, table, text file, XML file, RSS, flat file, or the like that can store coal properties 110. The data can be stored on a computing device, which can include a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, the coal characteristics 110 data may be shipped with a coal shipment in paper hard copy, electronic format, database, or the like. When shipping coal characteristics with a hard copy of paper, the characteristic data can be entered into a suitable coal sample data format on a computer device. In an embodiment, coal characteristic 110 data may be transmitted from coal mine 102, coal storage facility 112, or the like by email, FTP, Internet connection, WAN, LAN, P2P, or the like. Coal sample data 120 may be maintained by coal mine 102, coal storage facility 112, receiving facility, or the like. Coal sample data 120 may be accessible over a network that may include the Internet.

石炭サンプルデータ120は、送信炭鉱名、貯蔵設備名、石炭の最終用途、所望の特性、考えられる最終特性、石炭特性(例えば、水分)、使用される石炭試験設備、石炭試験日、受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験したかどうか、電磁吸収/反射、確認試験設備、確認試験日、および同様のものを含むことができる。実施形態では、石炭特性試験データおよび石炭サンプルごとの試験日のうちの少なくとも一方があってもよい。   Coal sample data 120 was received, transmission coal mine name, storage equipment name, coal end use, desired characteristics, possible final characteristics, coal characteristics (eg, moisture), coal test equipment used, coal test date, As such or whether it was tested dry, electromagnetic absorption / reflection, verification test equipment, verification test date, and the like. In the embodiment, there may be at least one of coal characteristic test data and a test date for each coal sample.

実施形態では、石炭サンプルデータ120に保存される石炭特性は、米国ウエストバージニア州のStandard Laboratories of South Charleston等の標準規格研究所によって提供することができる。標準規格研究所は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。実施形態では、標準規格研究所は、石炭を受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験することができる。実施形態では、受領したとおりの試験は、原炭が処理なしで受領されるとおりであってもよい。実施形態では、乾式試験は、残留水を除去する加工後の石炭であってもよい。標準規格研究所は、ASTM規格D388(階級別の石炭の分類)、ASTM規格D2013(分析のための石炭サンプルを調製する方法)、ASTM規格D3180(既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践)、US Geological Survey Bulletin 1823(石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法)、および同様のもの等の規格を使用して、石炭を分類することができる。   In an embodiment, the coal characteristics stored in the coal sample data 120 may be provided by a standards laboratory such as Standard Laboratories of South Charleston, West Virginia, USA. Standards Laboratory: moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon rate, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, melting of ash Coal properties can be provided, which can include temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. In embodiments, the standards laboratory can test the coal as received or in a dry state. In an embodiment, the test as received may be as the raw coal is received without processing. In an embodiment, the dry test may be processed coal that removes residual water. Standards Laboratory calculates ASTM standard D388 (classified coal classification), ASTM standard D2013 (method of preparing coal samples for analysis), ASTM standard D3180 (coal and coke analysis from default to different bases) Can be used to classify coal using standards such as US Geologic Survey Bulletin 1823 (Method for Coal Sampling and Inorganic Analysis), and the like.

実施形態では、各石炭出荷に対して、石炭サンプルデータに保存される少なくとも1つのデータがあってもよい。採鉱、貯蔵、または出荷プロセス中に、石炭出荷が無作為または周期的にチェックを受けた場合は、2つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、石炭出荷について行う各試験は、石炭サンプルデータ120に保存される石炭特性を有することができる。石炭特性試験は、炭鉱102、貯蔵設備112、受領設備、または同様のものの要求により、行うことができる。   In an embodiment, for each coal shipment, there may be at least one data stored in the coal sample data. There may be more than one data record if coal shipments are checked randomly or periodically during the mining, storage, or shipping process. In an embodiment, each test performed on coal shipment may have coal characteristics stored in the coal sample data 120. Coal characterization tests can be performed upon request of coal mine 102, storage facility 112, receiving facility, or the like.

石炭の所望特性122は、ある石炭使用設備によって必要とされる処理済み石炭の燃焼特性のデータベースであってもよい。石炭の所望特性122は、特定の石炭使用設備に対する石炭の必要な燃焼特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、XMLファイル、RSS、フラットファイル、または同様のものであってもよい。石炭の所望特性122のデータは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。   The desired coal characteristics 122 may be a database of treated coal combustion characteristics required by a coal-using facility. The desired coal characteristic 122 is a database, relational database, table, text file, XML file, RSS, flat file, or the like that can store the required combustion characteristics of the coal for a particular coal-using facility. May be. The coal desired characteristics 122 data may be stored on a computing device, which may include a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like.

実施形態では、特定の石炭使用設備に対して、少なくとも1つの石炭の所望特性122のデータがあってもよい。固体燃料処理設備132によって受領または貯蔵される各種類の石炭に対する、石炭の所望特性122のデータがあってもよい。実施形態では、固体燃料処理設備132は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる、複数の石炭種類を受領または貯蔵することができる。各種類の石炭は、石炭使用設備に対する異なる所望特性122を有することができ、所望特性122は、受領または貯蔵された石炭の特性110を修正する能力に基づくことができる。実施形態では、受領または貯蔵された石炭の特性は、石炭サンプルデータ120に保存することができる。   In an embodiment, there may be at least one coal desired property 122 data for a particular coal-using facility. There may be data of desired coal characteristics 122 for each type of coal received or stored by the solid fuel treatment facility 132. In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may receive or store multiple coal types that may include peat, lignite, lignite, subbituminous coal, bituminous coal, and anthracite. Each type of coal can have different desired characteristics 122 for the coal-using facility, which can be based on the ability to modify the characteristics 110 of the coal received or stored. In an embodiment, the characteristics of the coal received or stored can be stored in the coal sample data 120.

石炭の所望特性122は、システム容量、石炭のサイズ、プロセスチャンバの種類、コンベヤシステムのサイズ、コンベヤシステムの流速、電磁周波数、電磁力レベル、電磁力の継続時間、石炭への電力通貫の深さ、および同様のもの等の、固体燃料処理設備132の能力パラメータに基づくことができる。これらのパラメータ種類および値は、入力石炭特性に応じて変化することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、石炭使用設備によってどの石炭種類を使用することができるかを知ることができ、適切なパラメータを石炭の所望特性122から選択して、石炭使用設備から処理済み石炭を製造することができる。   Desired characteristics 122 of coal include system capacity, coal size, process chamber type, conveyor system size, conveyor system flow rate, electromagnetic frequency, electromagnetic force level, duration of electromagnetic force, depth of power transmission to coal. And the like, and the like, based on capacity parameters of the solid fuel treatment facility 132. These parameter types and values can vary depending on the input coal characteristics. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 can know which coal types can be used by the coal-using facility and select the appropriate parameters from the desired coal characteristics 122 to process from the coal-using facility. Spent coal can be produced.

実施形態では、石炭使用設備は、効率または環境要件を満たすために、BTU/lb、硫黄分率、灰分率、金属分率、および同様のもの等の、ある石炭操業パラメータを必要とすることができる。石炭の所望特性122は、これらのパラメータに基づくことができ、これらのパラメータを維持することにより、石炭使用設備が石炭燃焼放出の要件を満たすことを可能にすることができる。 In an embodiment, a coal-using facility may require certain coal operating parameters such as BTU / lb, sulfur content, ash content, metal content, and the like to meet efficiency or environmental requirements. it can. The desired characteristics 122 of coal can be based on these parameters, and maintaining these parameters can allow the coal-using facility to meet the requirements for coal combustion emissions.

実施形態では、石炭の所望特性122は、BTU/lb、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、特定の石炭燃焼特性を標的にすることができる。実施形態では、特定の石炭燃焼特性は、石炭処理特性を測定する石炭処理設備の能力によって限定されるのみであってもよい。例えば、固体燃料処理設備132が水分および硫黄放出を測定することしか可能でない場合は、標的の特定石炭燃焼特性は、水分および硫黄の標的のみを含有することができる。   In an embodiment, the desired coal characteristics 122 may target specific coal combustion characteristics such as BTU / lb, moisture, sulfur, ash, and the like. In an embodiment, the specific coal combustion characteristics may only be limited by the ability of the coal treatment facility to measure the coal treatment characteristics. For example, if the solid fuel treatment facility 132 can only measure moisture and sulfur emissions, the target specific coal combustion characteristics may contain only moisture and sulfur targets.

固体燃料処理設備132(設備)は、石炭の一部であってもよい、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することによって、石炭の等級を修正するために使用することができる。固体燃料処理設備132は、石炭から非石炭生成物を除去するために、マイクロ波エネルギおよび/またはその他の手段を使用することができる。固体燃料処理設備132は、石炭の取扱い、移動、処理のための、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備132は、モジュール式、拡張可能型、携帯型、固定型、または同様のものであってもよい。   The solid fuel treatment facility 132 (equipment) may be part of the coal by removing non-coal products such as moisture, sulfur, ash, water, hydrogen, hydroxyl groups, and the like, Can be used to modify the grade. The solid fuel treatment facility 132 may use microwave energy and / or other means to remove non-coal products from the coal. The solid fuel processing facility 132 may include multiple devices, modules, facilities, computer equipment, and the like for handling, moving, and processing coal. The solid fuel treatment facility 132 may be modular, expandable, portable, stationary, or the like.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、所定の方式または非所定の方式で互いと関連することができる完全個別ユニットとなるように設計される、装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものがあるモジュール式設備であってもよい。   In embodiments, the solid fuel treatment facility 132 is an apparatus, module, facility, computer device, and the like designed to be fully separate units that can be associated with each other in a predetermined or non-predetermined manner. There may be modular equipment with something.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、連続フローおよびバッチプロセスの両方に対して拡張可能であってもよい。連続フローに対しては、固体燃料処理設備132は、入力、処理チャンバ、出力、および同様のものを拡大縮小して、特定の施設に必要とされる量に適合することができる。例えば、発電設備は、冶金設備よりも大量の処理済み石炭を必要とし得、したがって、固体燃料処理設備132は、必要量の石炭を加工するように拡大縮小することができる。石炭の連続フロー加工は、あるプロセスを通って石炭を移動するためのベルトを有するチャンバを含むことができる。チャンバおよびベルトシステムは、施設に対する時間あたりの必要量を提供するように拡大縮小することができる。   In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may be scalable for both continuous flow and batch processes. For continuous flow, the solid fuel processing facility 132 can scale the input, processing chamber, output, and the like to meet the amount required for a particular facility. For example, a power generation facility may require a greater amount of treated coal than a metallurgical facility, and thus the solid fuel processing facility 132 may be scaled to process the required amount of coal. Continuous flow processing of coal can include a chamber having a belt for moving the coal through a process. The chamber and belt system can be scaled to provide the required amount per hour for the facility.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、バッチプロセスを使用することができ、バッチ処理チャンバ、入力、出力、および同様のものは、処理する必要がある石炭の量に対して拡大縮小することができる。石炭のバッチ処理は、各サイクルである量の石炭を処理することができる、封入チャンバを含むことができる。   In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may use a batch process, and the batch processing chamber, input, output, and the like may be scaled to the amount of coal that needs to be processed. it can. Coal batch processing can include an enclosed chamber that can process an amount of coal in each cycle.

固体燃料処理設備132は、複数の施設間で、または施設内の複数の場所へ移動される能力がある、移動式であってもよい。例えば、単一の企業は、処理済み石炭を必要とし得る複数の施設を有することができ、かつ石炭を処理する単一の固体燃料処理設備132を所有することができる。固体燃料処理設備132は、各企業施設である一定の時間を費やして、次の企業施設に移動する前に、ある貯蔵量の処理済み石炭を提供することができる。別の例では、貯蔵設備112は、貯蔵設備112内の複数の場所の間を移動して、貯蔵設備112で貯蔵することができる複数の石炭種類を処理する、単一の固体燃料処理設備132を有することができる。実施形態では、移動式であることによって、固体燃料処理設備132は、また、設備132を容易に移転させることが可能となるようにモジュール式であってもよい。   The solid fuel treatment facility 132 may be mobile, capable of being moved between facilities or to multiple locations within a facility. For example, a single company may have multiple facilities that may require treated coal and may have a single solid fuel processing facility 132 that processes the coal. The solid fuel treatment facility 132 can spend a certain amount of time at each enterprise facility and provide a certain amount of treated coal before moving to the next enterprise facility. In another example, the storage facility 112 moves between multiple locations within the storage facility 112 to process a single solid fuel processing facility 132 that processes multiple coal types that can be stored in the storage facility 112. Can have. In an embodiment, by being mobile, the solid fuel treatment facility 132 may also be modular so that the facility 132 can be easily transferred.

固体燃料処理設備132は、ある施設において定位置にとどまる固定構造であってもよい。実施形態では、施設は、処理済み石炭の連続フローを製造する固体燃料処理設備132を必要とする、ある量の処理済み石炭を必要とし得る。例えば、発電設備は、専用の固体燃料処理設備132を必要とする連続量の処理済み石炭を必要とし得る。   The solid fuel processing facility 132 may be a fixed structure that remains in place in a facility. In an embodiment, a facility may require an amount of treated coal that requires a solid fuel treatment facility 132 that produces a continuous flow of treated coal. For example, a power generation facility may require a continuous amount of treated coal that requires a dedicated solid fuel processing facility 132.

実施形態では、固体燃料処理設備132は、施設に対してインラインまたはオフラインであってもよい。固体燃料処理設備132は、石炭使用設備内のプロセスに処理済み石炭の連続フローを提供するように、施設とインラインであってもよい。例えば、発電施設は、蒸気を製造するように直接ボイラに供給する固体燃料処理設備132を有することができる。固体燃料処理設備132は、少なくとも1つの貯蔵場所への出力で石炭を処理することによって、施設からオフラインであってもよい。例えば、発電施設は、処理されるにつれて、異なる種類の石炭を蓄積する固体燃料処理設備132を有することができる。次いで、処理済み石炭は、必要に応じて発電施設へと、コンベヤベルト300のシステム上に供給されることができる。   In embodiments, the solid fuel processing facility 132 may be inline or offline to the facility. The solid fuel treatment facility 132 may be in-line with the facility to provide a continuous flow of treated coal for processes within the coal use facility. For example, the power generation facility may have a solid fuel processing facility 132 that feeds the boiler directly to produce steam. The solid fuel processing facility 132 may be offline from the facility by processing coal with output to at least one storage location. For example, a power generation facility may have a solid fuel processing facility 132 that stores different types of coal as it is processed. The treated coal can then be fed onto a system of conveyor belts 300 as needed to a power generation facility.

固体燃料処理設備132は、パラメータ生成設備128、取入設備124、監視設備134、ガス生成設備152、着火防止設備154、処分設備158、処理設備160、格納設備162、ベルト設備130、冷却設備164、取出設備168、および試験設備170等の、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。   The solid fuel processing facility 132 includes a parameter generation facility 128, an intake facility 124, a monitoring facility 134, a gas generation facility 152, an ignition prevention facility 154, a disposal facility 158, a processing facility 160, a storage facility 162, a belt facility 130, and a cooling facility 164. A plurality of devices, modules, equipment, computer equipment, and the like, such as, take-out equipment 168, and test equipment 170.

パラメータ生成設備128は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置であってもよい。パラメータ生成設備128は、受領または貯蔵した石炭の処理のために、固体燃料処理設備132に操業パラメータを生成および供給することができる。パラメータ生成設備128は、設備に対する操業パラメータを計算および保存することが可能であってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備128は、操業パラメータを生成するために、石炭サンプルデータ120および石炭の所望特性122の両方からのデータを使用することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ120および石炭の所望特性122の情報は、LAN、WAN、P2P、CD、DVD、フラッシュメモリ、または同様のものによって利用可能であってもよい。   The parameter generation facility 128 may be a computer device such as a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. The parameter generation facility 128 may generate and supply operational parameters to the solid fuel processing facility 132 for processing of received or stored coal. The parameter generation facility 128 may be capable of calculating and storing operational parameters for the facility. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may use data from both the coal sample data 120 and the desired characteristics 122 of the coal to generate operational parameters. In an embodiment, the coal sample data 120 and coal desired characteristics 122 information may be available by LAN, WAN, P2P, CD, DVD, flash memory, or the like.

実施形態では、設備132によって処理される石炭は、固体燃料処理設備132のオペレータによって同定可能であってもよい。実施形態では、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。パラメータ生成設備128は、同定された石炭に対して、石炭サンプルデータ120および石炭の所望特性122のデータに保存される石炭試験情報にアクセスすることができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ120から、石炭の受領および保存された試験データを受領することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、
石炭の所望特性122から、所望の処理済み石炭特性を回収することができる。実施形態では、それぞれの受領または保存された石炭試験データに対して、少なくとも一式の所望の処理済み石炭特性があってもよい。石炭試験データおよび所望の石炭特性に対して利用可能なデータが一式よりも多くあり得る場合は、パラメータ生成設備は、データを平均するか、最新データを使用するか、最初のデータを使用するか、データの統計値を使用するか、または同様のことを行うことができる。
In an embodiment, the coal being processed by the facility 132 may be identifiable by an operator of the solid fuel processing facility 132. In embodiments, the coal can be identified by type, batch number, test number, identification number, or the like. The parameter generation facility 128 can access coal test information stored in the coal sample data 120 and the coal desired property 122 data for the identified coal. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may receive coal receipt and stored test data from the coal sample data 120. In an embodiment, the parameter generation facility 128 is
From the desired characteristics 122 of the coal, the desired treated coal characteristics can be recovered. In an embodiment, there may be at least one set of desired treated coal characteristics for each received or stored coal test data. If there is more than one set of data available for coal test data and desired coal characteristics, the parameter generation facility should average the data, use the latest data, or use the first data You can use data statistics, or do something similar.

実施形態では、石炭試験情報および所望の処理済み石炭特性に基づいて、パラメータ生成設備は、設備に対する開始操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、固体燃料処理設備132の様々な装置および設備のパラメータを設定して、所望の石炭特性を製造するために、使用することができる。パラメータ生成設備128の決定パラメータは、ベルト速度、期間あたりの石炭量、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、石炭表面温度、センサ基本信号、空気流速、不活性ガス使用、取入速度、取出速度、予熱温度、予熱時間、冷却速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、所望の石炭を処理するために設備が必要とすることができる全てのパラメータは、パラメータ生成設備によって決定することができる。   In an embodiment, based on the coal test information and the desired treated coal characteristics, the parameter generation facility may determine a starting operational parameter for the facility. The operational parameters can be used to set various equipment and facility parameters of the solid fuel treatment facility 132 to produce the desired coal characteristics. The determination parameters of the parameter generating equipment 128 are: belt speed, amount of coal per period, microwave frequency, microwave power, coal surface temperature, sensor basic signal, air flow rate, use of inert gas, intake speed, extraction speed, preheating Temperature, preheat time, cooling rate, and the like can be included. In an embodiment, all parameters that the facility may need to process the desired coal can be determined by the parameter generation facility.

実施形態では、マイクロ波周波数パラメータは、単一周波数、段階的に導入される周波数(例えば、1つの周波数から第2の周波数への移行)、複数のマイクロ波の周波数、連続周波数、パルス周波数、パルス周波数負荷サイクル、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。   In an embodiment, the microwave frequency parameter may be a single frequency, a phased frequency (eg, transition from one frequency to a second frequency), multiple microwave frequencies, continuous frequency, pulse frequency, It can have multiple settings, which can include pulse frequency duty cycles, and the like.

実施形態では、マイクロ波電流パラメータは、連続電力、パルス電力、段階的に導入される電力(例えば、1つの電力から第2の電力への移行)、複数のマイクロ波の電力、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。   In an embodiment, the microwave current parameters are continuous power, pulse power, phased power (eg, transition from one power to a second power), multiple microwave powers, and the like Can have multiple settings.

実施形態では、石炭種類および石炭から除去される非石炭生成物に応じて、石炭表面温度を監視することができる。パラメータ生成設備128は、石炭処理中に監視される石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、非石炭生成物を除去するために、石炭処理プロセスにおける異なる時点で、異なる石炭表面温度を必要とすることができる。例えば、石炭から水分を除去するために1つの温度を必要とし得る。その場合、石炭から硫黄を除去するために第2の温度を必要とし得る。したがって、パラメータ生成設備は、石炭処理プロセス中に監視される複数の石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、様々な石炭表面温度パラメータをセンサ設備に提供することができ、感知された温度は周囲温度から250℃にまで及ぶことができる。実施形態では、マイクロ波システム148のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、石炭を内部および表面温度まで加熱することができる。   In embodiments, the coal surface temperature can be monitored depending on the coal type and the non-coal product removed from the coal. The parameter generation facility 128 can determine the coal surface temperature monitored during coal processing. In embodiments, different coal surface temperatures may be required at different points in the coal treatment process to remove non-coal products. For example, one temperature may be required to remove moisture from the coal. In that case, a second temperature may be required to remove sulfur from the coal. Thus, the parameter generation facility can determine a plurality of coal surface temperatures that are monitored during the coal treatment process. In embodiments, various coal surface temperature parameters can be provided to the sensor facility, and the sensed temperature can range from ambient to 250 ° C. In an embodiment, the coal can be heated to internal and surface temperatures for heating of the non-coal product by the microwave energy of the microwave system 148.

取入設備124は、炭鉱102または石炭貯蔵設備112から固体燃料処理設備132内へと石炭を受領することができ、石炭貯蔵設備112は、固体燃料処理設備132と同じ場所にあってよく、または、遠隔石炭貯蔵設備112であってもよい。取入設備124は、集塵設備、サイズジングおよび選別設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取入設備は、処理のためにベルト130に進入する石炭量を制御することができる。例えば、取入設備は、ドア、投入オーガーの速度、または同様のものを制限または開放することによって、それを通過する石炭の量を制御することが可能であってもよい。   The intake facility 124 may receive coal from the coal mine 102 or the coal storage facility 112 into the solid fuel treatment facility 132, which may be in the same location as the solid fuel treatment facility 132, or The remote coal storage facility 112 may be used. Intake equipment 124 may include dust collection equipment, sizing and sorting equipment, input sections, transition sections, and adaptive sections, and the like. In an embodiment, the intake facility can control the amount of coal that enters the belt 130 for processing. For example, the intake facility may be able to control the amount of coal passing through it by limiting or opening the door, the speed of the input auger, or the like.

石炭は、コンベヤベルト300のシステム、トラック、フロントローダ、バックローダ、および同様のものによって、取入設備124に提供されことができる。   Coal can be provided to the intake facility 124 by a conveyor belt 300 system, truck, front loader, back loader, and the like.

実施形態では、取入設備124に石炭を投入する行為は、許容できない量の炭塵を生じる場合があり、したがって、集塵設備を提供することができる。実施形態では、炭塵は、容器内に収集して、取入設備から除去することができる。   In an embodiment, the act of putting coal into the intake facility 124 may result in an unacceptable amount of coal dust, thus providing a dust collection facility. In an embodiment, the coal dust can be collected in a container and removed from the intake facility.

固体燃料処理設備132は、一貫したサイズの石炭がベルト130に供給される場合、より効率的に石炭を処理することができ、一貫した石炭のサイズは、石炭のマイクロ波加熱を最適化することができる。取入設備124は、入ってくる石炭を複数のサイズに選別することができる。実施形態では、異なるサイズの石炭を加工する複数のベルトがあってもよい。石炭は、選別火格子、石炭を別のベルトに進路変更する高さが異なるドア、または同様のものを使用して選別することができる。   The solid fuel treatment facility 132 can process the coal more efficiently when a consistent size coal is fed to the belt 130, and the consistent coal size can optimize the microwave heating of the coal. Can do. The intake facility 124 can sort incoming coal into multiple sizes. In embodiments, there may be multiple belts that process different sized coal. Coal can be sorted using a sorting grate, doors with different heights that redirect the coal to another belt, or the like.

実施形態では、取入設備124は、投入区間、遷移区間、適応区間、および同様のものを含むことができる複数の区間を使用して、石炭を投入源からベルト130に移動することができる。実施形態では、投入区間は、取入設備内へと原炭を受領することができ、この区間は、石炭の緩衝装置を提供して石炭のあふれ、または石炭の不足を防ぐのに十分大きくてもよい。実施形態では、遷移区間は、石炭を投入区間から適応区間に移動するチャネルまたは導管であってよく、この区間は、投入および適応区間の異なるサイズに適切に適合するように先細であってもよい。実施形態では、適応区間は、石炭を遷移区間から加工ベルト130に移動することができ、この区間の出口は、ベルトと同じサイズであってもよい。   In an embodiment, the intake facility 124 may move coal from the input source to the belt 130 using multiple sections that may include an input section, a transition section, an adaptation section, and the like. In an embodiment, the input section can receive raw coal into the intake facility, and the section is large enough to provide a coal buffer to prevent coal overflow or coal shortage. Also good. In an embodiment, the transition section may be a channel or conduit that moves coal from the input section to the adaptation section, which section may be tapered to properly fit the different sizes of the input and adaptation sections. . In an embodiment, the adaptation section can move coal from the transition section to the processing belt 130, and the exit of this section may be the same size as the belt.

実施形態では、石炭選別またはサイズサイジングがある場合、2つ以上の投入区間、遷移区間、および適応区間があってもよい。   In embodiments, if there is coal sorting or size sizing, there may be more than one input section, transition section, and adaptation section.

監視設備134は、固体燃料処理設備132の複数の設備、システム、およびセンサを監視することができる。監視設備134は、情報を受領し、センサ、制御装置、処理設備、および同様のものに提供することができる。実施形態では、監視設備は、様々なセンサおよび設備からの入力に基づいて、石炭処理プロセスのプロセス間調整を行うことができ、例えば、モニタは、水分センサおよび重量センサから情報を受領し、正しい量の水分が石炭から除去されているかどうかを決定することができ、操業パラメータは情報に基づいて調整することができる。   The monitoring facility 134 can monitor a plurality of facilities, systems, and sensors of the solid fuel processing facility 132. The monitoring facility 134 can receive information and provide it to sensors, controllers, processing facilities, and the like. In an embodiment, the monitoring facility can perform inter-process coordination of the coal treatment process based on input from various sensors and facilities, for example, the monitor receives information from the moisture and weight sensors and is correct It can be determined whether an amount of moisture has been removed from the coal, and the operating parameters can be adjusted based on the information.

実施形態では、監視設備134は、設備操業パラメータを修正して、固体燃料処理設備132中の石炭の処理を調整することができる。実施形態では、操業パラメータの修正は、ベルト制御装置144、処理設備160、格納設備162、フィードバック設備174、着火防止設備154、または同様のものを含むことができる、その他の設備に提供することができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may modify facility operating parameters to adjust the processing of coal in the solid fuel processing facility 132. In embodiments, operational parameter modifications may be provided to other equipment, which may include belt controller 144, processing equipment 160, storage equipment 162, feedback equipment 174, ignition prevention equipment 154, or the like. it can.

実施形態では、監視設備134は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、監視設備134は、LAN、WAN、P2P、CD、DVD、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、監視設備は、固体燃料処理設備132の操業パラメータの修正を決定するために、アルゴリズムを使用することができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may contain a computer device such as a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 may communicate with various facilities and sensors using a LAN, WAN, P2P, CD, DVD, flash memory, or the like. In an embodiment, the monitoring facility may use an algorithm to determine a modification of the operating parameters of the solid fuel treatment facility 132.

着火防止設備154は、石炭処理プロセス中に石炭の着火を防ぐガス源であってもよい。非石炭生成物の加熱のため、石炭処理プロセスは、石炭の着火温度に近い温度まで石炭を加熱することができる。石炭処理プロセス中の石炭の早期着火を防ぐために、不活性ガスを使用し、石炭処理チャンバ内に不活性ガス雰囲気を供給することができる。不活性ガ
スは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含むことができる。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。
The ignition prevention facility 154 may be a gas source that prevents the ignition of coal during the coal treatment process. Due to the heating of the non-coal product, the coal treatment process can heat the coal to a temperature close to the ignition temperature of the coal. In order to prevent early ignition of the coal during the coal treatment process, an inert gas can be used to provide an inert gas atmosphere in the coal treatment chamber. Inert gases can include nitrogen, argon, helium, neon, krypton, xenon, and radon. Nitrogen and argon may be the most common inert gases used to provide a non-burning gas atmosphere.

不活性ガスは、パイプライン、トラック/タンカ、現場でのガス生成、または同様のものによって、着火防止設備154に供給することができる。実施形態では、トラック/タンカ供給システムを使用する場合、ガス供給は、トラック/タンカによって、現場のガス貯蔵タンク内に提供することができ、または、トラックは、一時的なガス貯蔵タンクとして使用されるタンカートレーラを残しておくことができる。   The inert gas can be supplied to the ignition prevention facility 154 by pipeline, truck / tanker, on-site gas generation, or the like. In an embodiment, when using a truck / tanker supply system, the gas supply can be provided by the truck / tanker into an on-site gas storage tank, or the truck is used as a temporary gas storage tank. You can leave a tanker trailer.

実施形態では、着火防止設備154からの不活性ガスは、空気雰囲気と併せて使用することができ、または、石炭処理チャンバの全雰囲気であってもよい。   In an embodiment, the inert gas from the ignition prevention facility 154 can be used in conjunction with an air atmosphere or may be the entire atmosphere of the coal processing chamber.

着火防止設備154に窒素を供給するためには、固体燃料処理設備132は、現場の窒素生成設備152を使用して、石炭処理チャンバに対して必要な窒素を生成することができる。実施形態では、窒素は、市販の圧力スイング吸着(PSA)プロセスを使用して生成することができる。ガス生成設備は、固体燃料処理設備132に対する必要量の窒素を生成するように、適切な規模に決定することができる。   In order to supply nitrogen to the ignition prevention facility 154, the solid fuel processing facility 132 can use the on-site nitrogen generation facility 152 to generate the necessary nitrogen for the coal processing chamber. In embodiments, nitrogen can be generated using a commercially available pressure swing adsorption (PSA) process. The gas production facility can be sized appropriately to produce the required amount of nitrogen for the solid fuel treatment facility 132.

電力入力180は、固体燃料処理設備132に電力を供給するために使用することができる電力網への電気接続であってよく、固体燃料処理設備132の所要電力は、マイクロ波システム148を含むことができる。電力入力は、設備の外部にある電力網からであってよく、または、施設が発電施設であれば、施設の内部の電力網からであってもよい。   The power input 180 may be an electrical connection to a power grid that can be used to supply power to the solid fuel treatment facility 132, and the required power of the solid fuel treatment facility 132 may include a microwave system 148. it can. The power input may be from a power network external to the facility, or from the power network inside the facility if the facility is a power generation facility.

高電圧入力伝達設備182は、適切な電力ステッピングを提供して、固体燃料処理設備132によって必要とされる適切な電力レベルを供給することができる。高電圧入力伝達設備は、設備182で使用されるために逓減する必要がある、非常に高電圧の180における電力を受領することができる。実施形態では、高電圧入力伝達設備182は、必要な構成要素および装置を含んで、供給された電力を固体燃料処理設備132に対する適切な電力に逓増減することができる。高電圧入力伝達設備は、固体燃料処理設備132内への送電線を提供し、固体燃料処理設備132を電力入力180に接続することができる。   The high voltage input transmission facility 182 can provide appropriate power stepping to provide the appropriate power level required by the solid fuel processing facility 132. The high voltage input transmission facility can receive very high voltage power at 180 that needs to be stepped down for use at facility 182. In an embodiment, the high voltage input transmission facility 182 may include necessary components and devices to increase or decrease the supplied power to an appropriate power for the solid fuel processing facility 132. The high voltage input transmission facility can provide a transmission line into the solid fuel treatment facility 132 and connect the solid fuel treatment facility 132 to the power input 180.

ベルト設備130は、非石炭生成物の除去のために、石炭処理プロセスを通って石炭を輸送することができ、石炭の輸送は、連続供給であってもよい。ベルト設備130は、取入設備124から石炭を受領し、少なくとも1つの石炭処理プロセスを通って石炭を輸送し、冷却設備164に処理済み石炭を送達することができる。実施形態では、ベルト設備130は、コンベヤ、複数の個別石炭保持バケット、またはその他の保持装置等の輸送設備を含んで、少なくとも1つの石炭処理プロセスを通って石炭を移動することができる。輸送設備は、金属、高温プラスチック、または同様のもの等の、処理済み石炭の温度に対して設計されている材料で作られていてもよい。   Belt facility 130 may transport coal through a coal treatment process for removal of non-coal products, and the transport of coal may be a continuous feed. The belt facility 130 can receive coal from the intake facility 124, transport the coal through at least one coal treatment process, and deliver the treated coal to the cooling facility 164. In embodiments, the belt facility 130 may include transport facilities such as a conveyor, a plurality of individual coal holding buckets, or other holding devices to move the coal through at least one coal treatment process. The transport facility may be made of a material designed for the temperature of the treated coal, such as metal, high temperature plastic, or the like.

ベルト設備130は、予熱設備138、パラメータ制御システム140、センサシステム142、除去システム150、制御装置144、マイクロ波/電波システム148、および同様のものを含むことができる、複数の設備およびシステムを含むことができる。個別設備およびシステムの全ては、パラメータ生成設備128および/または監視設備134の操業パラメータを使用することによって、処理プロセス中に石炭を加工するように調整することができる。ベルト設備130は、石炭処理プロセス中に操業パラメータを調整することが可能であってよく、操業パラメータの調整は、プロセスを監視しているオペレータによって手動で、または制御装置144によって実時間において自動で行うことができる。   The belt facility 130 includes a plurality of facilities and systems that may include a preheating facility 138, a parameter control system 140, a sensor system 142, a removal system 150, a controller 144, a microwave / radio wave system 148, and the like. be able to. All of the individual facilities and systems can be tailored to process coal during the processing process by using the operational parameters of the parameter generation facility 128 and / or the monitoring facility 134. The belt facility 130 may be capable of adjusting operating parameters during the coal treatment process, and adjusting the operating parameters manually by an operator monitoring the process or automatically in real time by a controller 144. It can be carried out.

実施形態では、ベルト設備130は、輸送設備の周囲の囲いであってよく、囲いは、チャンバと考えることができる。実施形態では、チャンバは、石炭処理プロセス、チャンバガス環境、センサ、非石炭生成物除去システム150、塵格納、および同様のものを含有することができる。チャンバは、ガス環境入力、非石炭生成物出力、炭塵出力、石炭入力、石炭出力、および同様のもの等の、石炭処理プロセスの入出力の全てを支持することができる。   In an embodiment, the belt facility 130 may be an enclosure around the transport facility, and the enclosure may be considered a chamber. In an embodiment, the chamber may contain a coal treatment process, chamber gas environment, sensors, non-coal product removal system 150, dust storage, and the like. The chamber can support all of the input and output of the coal treatment process, such as gas environment input, non-coal product output, coal dust output, coal input, coal output, and the like.

実施形態では、輸送設備は、操業パラメータに応じて、可変速度が可能であってもよい。例えば、輸送設備は、一度に大量の石炭が加工された場合、または石炭が、高い割合の非石炭生成物を含有する劣った種類の石炭(例えば、泥炭)であれば、より遅い速度で作動することができる。輸送設備は、さらにゆっくりと作動して、マイクロ波発振器下でのより長い時間を許容することができる。輸送設備は、一定の速度で移動することができ、またはプロセスの異なる場所において速度を変えることができる。例えば、輸送設備は、マイクロ波発振器においてはゆっくりと移動するが、マイクロ波発振器間では速く移動することができる。石炭は、石炭の間に空間があるように、輸送設備に配置することができ、このことは、輸送設備が調整された段階において石炭処理プロセスを通って石炭を移動することを可能にすることができる。例えば、石炭は、マイクロ波発振器において同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭がプロセス中にマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。   In an embodiment, the transport facility may be capable of variable speeds depending on operational parameters. For example, transportation equipment operates at a slower rate when large quantities of coal are processed at once, or if the coal is a poor type of coal (eg, peat) that contains a high percentage of non-coal products. can do. The transport facility can operate more slowly to allow longer times under the microwave oscillator. The transport equipment can move at a constant speed or can change speed at different locations in the process. For example, transportation equipment moves slowly in microwave oscillators but can move quickly between microwave oscillators. Coal can be placed in the transport facility so that there is a space between the coals, which allows the coal to move through the coal treatment process at a stage where the transport facility is conditioned Can do. For example, coal can be spaced at the same distance in a microwave oscillator, which can allow the coal to be staged under each of the microwave oscillators during the process.

実施形態では、輸送設備の移動および速度は、マイクロ波発振器の動作に調整することができる。輸送設備は、マイクロ波発振器の動作に応じて、加速または減速することができる。   In an embodiment, the movement and speed of the transport facility can be adjusted to the operation of the microwave oscillator. The transport facility can be accelerated or decelerated depending on the operation of the microwave oscillator.

実施形態では、輸送設備の操業は、パラメータ生成設備128によって決定される操業パラメータ、および監視設備134の監視および改正された操業パラメータによって制御することができる。   In an embodiment, operation of the transport facility may be controlled by operation parameters determined by the parameter generation facility 128 and monitoring and revised operation parameters of the monitoring facility 134.

制御装置144は、パラメータ生成設備128および監視設備134からの操業パラメータを石炭処理プロセスに提供することができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、制御装置144は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、制御装置144は、LAN、WAN、P2P、CD、DVD、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、石炭処理チャンバと関連する制御装置144の場所は、重要でなくてよく、制御装置144は、入力、出力、または石炭処理チャンバに沿ったいずれの場所にも配置することができる。制御装置144がオペレータによって監督または制御される場合、制御装置は、オペレータが石炭処理プロセスの重要部分を閲覧することを可能にする場所、または石炭処理プロセスセンサに配置することができる。   The controller 144 may be a computer device that can provide operational parameters from the parameter generation facility 128 and the monitoring facility 134 to the coal treatment process. In an embodiment, the controller 144 may contain a computer device such as a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, the controller 144 can communicate with various equipment and sensors using a LAN, WAN, P2P, CD, DVD, flash memory, or the like. In an embodiment, the location of the controller 144 associated with the coal processing chamber may not be critical, and the controller 144 may be located at the input, output, or anywhere along the coal processing chamber. If the controller 144 is supervised or controlled by an operator, the controller can be located at a location that allows the operator to view critical portions of the coal treatment process, or at a coal treatment process sensor.

実施形態では、制御装置144は、操業パラメータを、少なくとも輸送設備、空気流制御、不活性ガス、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、予熱温度、および同様のものに適用することができる。   In embodiments, the controller 144 can apply operational parameters to at least transportation equipment, air flow control, inert gas, microwave frequency, microwave power, preheat temperature, and the like.

実施形態では、制御装置144は、少なくとも1つのマイクロ波システム148の周波数を制御することができる。マイクロ波システム148は、単一周波数またはパルス周波数を提供するように制御することができる。ベルト設備130中に2つ以上のマイクロ波システム148がある場合、制御装置144は、2つ以上のマイクロ波設備148に操業
パラメータを提供することができ、2つ以上のマイクロ波設備は、異なる周波数で操業することができる。
In an embodiment, the controller 144 may control the frequency of at least one microwave system 148. Microwave system 148 can be controlled to provide a single frequency or pulse frequency. If there are two or more microwave systems 148 in the belt facility 130, the controller 144 can provide operational parameters to the two or more microwave facilities 148, and the two or more microwave facilities are different. Can operate at frequency.

実施形態では、制御装置144は、少なくとも1つのマイクロ波システム148の電力を制御することができる。マイクロ波システム148は、単一電力またはパルス電力を提供するように制御することができる。ベルト設備130中に2つ以上のマイクロ波システム148がある場合、制御装置144は、2つ以上のマイクロ波設備148に操業パラメータを提供することができ、2つ以上のマイクロ波設備は、異なる電力で動作することができる。   In an embodiment, the controller 144 may control the power of at least one microwave system 148. Microwave system 148 can be controlled to provide a single power or pulsed power. If there are two or more microwave systems 148 in the belt facility 130, the controller 144 can provide operational parameters to the two or more microwave facilities 148, and the two or more microwave facilities are different. Can operate with power.

実施形態では、制御装置144は、空気流、不活性ガス流、水素流、陽圧、陰圧、真空レベル、および同様のものを含むことができる、ベルト設備130の加工環境を制御することができる。ベルト設備130における空気流は、石炭からの放出されたガスを制御するように乾燥空気、不活性ガス、水素、および圧力変化を提供するステップを含むことができる。実施形態では、乾燥空気は、ベルト設備における石炭の水分低減を補助するために使用することができる。実施形態では、不活性ガスは、高い石炭温度中の石炭着火を抑制するために使用することができ、不活性ガスはまた、その他の酸化プロセスを防ぐためにも使用することができる。実施形態では、水素は、硫黄低減プロセス中に使用することができる。実施形態では、ベルト設備130中の圧力は、非石炭生成物が石炭からガスとして放出される際にそれらを除去するために使用することができる。   In an embodiment, the controller 144 may control the processing environment of the belt facility 130 that may include air flow, inert gas flow, hydrogen flow, positive pressure, negative pressure, vacuum level, and the like. it can. The air flow in the belt facility 130 can include providing dry air, inert gas, hydrogen, and pressure changes to control the gas released from the coal. In an embodiment, dry air can be used to help reduce moisture in the coal in the belt facility. In embodiments, an inert gas can be used to suppress coal ignition during high coal temperatures, and the inert gas can also be used to prevent other oxidation processes. In embodiments, hydrogen can be used during the sulfur reduction process. In embodiments, the pressure in the belt facility 130 can be used to remove non-coal products as they are released as gas from the coal.

実施形態では、制御装置144は、市販の機械制御装置であってよく、またはベルト設備130に対する特注設計の制御装置であってもよい。実施形態では、制御装置は、ベルト設備130のシステムおよび設備から操業状態フィードバックを受領することができる。フィードバックは、現在の設定、実際の作動パラメータ、能力率、および同様のものであってよく、フィードバックは、制御装置144、または制御装置144と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。   In embodiments, the controller 144 may be a commercially available machine controller or a custom designed controller for the belt facility 130. In an embodiment, the controller may receive operational status feedback from the belt facility 130 system and facilities. The feedback may be current settings, actual operating parameters, capability rates, and the like, and the feedback may be viewable on the controller 144 or any computer device associated with the controller 144. .

実施形態では、制御装置は、オペレータが手動で少なくとも1つの石炭処理プロセスの操業パラメータを修正することを可能にすることができる、オーバーライド制御を有することができる。操業パラメータの手動修正は、石炭処理プロセスのオーバーライドまたは完全手動制御と考えることができる。   In an embodiment, the controller can have an override control that can allow an operator to manually modify operating parameters of at least one coal treatment process. Manual modification of operational parameters can be considered as an override or fully manual control of the coal treatment process.

実施形態では、加工時間(石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる)は、典型的に、ベルト設備130のサイズおよび構造、マイクロ波システム148の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、5秒〜45分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。   In an embodiment, the processing time (which spans while the coal can receive microwaves) typically is the size and structure of the belt facility 130, the available power of the microwave system 148, and the amount of coal being processed. Depending on, it is between 5 seconds and 45 minutes. Smaller amounts may require shorter processing times.

予熱設備138は、石炭がマイクロ波システム148に到達する前に、石炭を加熱することができる。予熱は、石炭を加熱して石炭から外側水分を除去するものであってもよい。過剰な外側水分の除去は、マイクロ波システム148が、マイクロ波エネルギを吸収し得る水分を除去することによって、内部非石炭生成物を除去することをさらに容易にすることができる。   The preheating facility 138 can heat the coal before it reaches the microwave system 148. The preheating may be performed by heating the coal and removing outer moisture from the coal. The removal of excess outer moisture can further facilitate the microwave system 148 removing internal non-coal products by removing moisture that can absorb microwave energy.

実施形態では、石炭は、熱放射、または電気、ガス、油、または同様のものによって電力を供給することができる同様のものを使用して、予熱することができる。   In embodiments, the coal can be preheated using thermal radiation or similar that can be powered by electricity, gas, oil, or the like.

実施形態では、予熱設備138は、ベルト設備130の内部にあってよく、または、ベルト設備130の外部および前にあってもよい。   In an embodiment, the preheating facility 138 may be inside the belt facility 130 or may be outside and in front of the belt facility 130.

実施形態では、予熱設備は、乾燥空気等の水分の除去を補助することができる、大気環境を使用することができる。大気環境は、予熱設備を通って流れ、石炭の乾燥を補助することができる。   In embodiments, the preheating facility can use an atmospheric environment that can assist in the removal of moisture, such as dry air. The atmospheric environment can flow through preheating equipment and assist in drying coal.

実施形態では、予熱設備138は、収集設備を有し、除去された水分を収集することができる。   In an embodiment, the preheating facility 138 has a collection facility and can collect the removed moisture.

マイクロ波/電波システム(マイクロ波システム)148は、非石炭生成物の除去のために、ベルト設備130中の石炭に電磁波エネルギを提供することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、金属、水、水素、水酸基、および同様のものであってもよい。マイクロ波エネルギを使用して、非石炭生成物を石炭から非石炭生成物を放出する温度まで加熱することによって、非石炭生成物は石炭から除去されることができる。放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にすることができるその他の相変化がある場合に、発生することができる。   A microwave / radio wave system (microwave system) 148 can provide electromagnetic energy to the coal in the belt facility 130 for removal of non-coal products. Non-coal products may be moisture, sulfur, ash, metal, water, hydrogen, hydroxyl groups, and the like. By using microwave energy to heat the non-coal product to a temperature that releases the non-coal product from the coal, the non-coal product can be removed from the coal. Release can occur when there is a solid-to-liquid, liquid-to-gas, solid-to-gas phase change, or other phase change that can allow non-coal products to be released from coal. it can.

実施形態では、異なる非石炭生成物は、異なる温度で石炭から放出されることができ、石炭温度の表面温度は、70〜250℃の間に及び得る。実施形態では、水分はこのスケールの下端で放出することができる一方で、硫黄は130〜240℃の間で放出することができ、灰は、水および硫黄の温度の間の温度で放出することができ、かつ水および/または硫黄とともに放出することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム148のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のために、ある内部および表面の温度まで加熱することができる。   In embodiments, different non-coal products can be released from the coal at different temperatures, and the surface temperature of the coal temperature can range between 70-250 ° C. In embodiments, moisture can be released at the lower end of this scale, while sulfur can be released between 130-240 ° C., and ash released at a temperature between that of water and sulfur. And can be released with water and / or sulfur. In embodiments, the coal can be heated to certain internal and surface temperatures for heating of non-coal products by the microwave energy of the microwave system 148.

実施形態では、マイクロ波システム148の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。実施形態では、ベルト設備130中に少なくとも1つのマイクロ波システム148があってもよい。実施形態では、ベルト設備130中に2つ以上のマイクロ波システム148があってもよい。   In embodiments, the electromagnetic energy of the microwave system 148 can be generated by a device such as a magnetron, klystron, gyrotron, or the like. In an embodiment, there may be at least one microwave system 148 in the belt facility 130. In an embodiment, there may be more than one microwave system 148 in the belt facility 130.

2つ以上のマイクロ波システム148があるベルト設備130では、マイクロ波システム148は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。   In a belt facility 130 with more than one microwave system 148, the microwave system 148 may be in a parallel orientation, a series orientation, or a combination of parallel and series orientations with respect to the transport system.

並列マイクロ波システム148の配向は、ベルト設備130の片側または両側に並んだ、2つ以上のマイクロ波システム148の設定を有することができる。実施形態では、2つ以上のマイクロ波システム148は、ベルト設備130の両側でグループ化および設定することができる。例えば、ベルト設備130に沿ったある場所において、ベルト設備130の両側にN/2個があるN個のマイクロ波システム148があってもよい。この構造は、さらなるマイクロ波電力がベルト設備上のある場所に印加されることを可能にし、ある場所内で異なるレベルのマイクロ波電力を印加するステップを可能にし、2つ以上のより小さいマイクロ波システムの使用が、必要電力を作成することを可能にし、ある場所でのマイクロ波電力の増加または減少を可能にし、パルスマイクロ波電力を可能にし、連続マイクロ波電力を可能にし、パルスおよび連続マイクロ波電力の組み合わせを可能にし、または同様のことを行うことができる。実施形態では、2つ以上の並列マイクロ波システム148は、独立して、または単一ユニットとして制御することができる。   The orientation of the parallel microwave system 148 can have a setting of two or more microwave systems 148 aligned on one or both sides of the belt facility 130. In an embodiment, two or more microwave systems 148 may be grouped and configured on both sides of the belt facility 130. For example, there may be N microwave systems 148 with N / 2 on either side of the belt facility 130 at a location along the belt facility 130. This structure allows additional microwave power to be applied to a location on the belt facility and allows for applying different levels of microwave power within a location, allowing two or more smaller microwaves to be applied. The use of the system makes it possible to create the required power, allows the microwave power to be increased or decreased at a certain location, enables pulsed microwave power, allows continuous microwave power, pulse and continuous microwave power A combination of wave powers is possible or the same can be done. In embodiments, two or more parallel microwave systems 148 can be controlled independently or as a single unit.

当業者であれば、並列マイクロ波システム148は、石炭を処理する要件を満たすように、多数の電力、周波数、電力の組み合わせ、または周波数の組み合わせで、マイクロ波エネルギを提供するように制御することができることが、明白となるであろう。   One skilled in the art can control the parallel microwave system 148 to provide microwave energy at multiple powers, frequencies, power combinations, or frequency combinations to meet the requirements for treating coal. It will be clear that it is possible.

直列マイクロ波システム148の配向は、ベルト設備130の長さに沿って設定される、2つ以上のマイクロ波システム148を有することができる。実施形態では、各個別マイクロ波システム148の設定は、全石炭処理プロセスのステーションまたはプロセス要素と考えることができる。実施形態では、ベルト設備130の長さに沿った2つ以上の場所に、単一または一群より多いマイクロ波システム148があってもよい。直列マイクロ波システム148間で別のプロセスの実行を可能にできる、直列マイクロ波システム148間の距離があってもよい。直列マイクロ波システム148は、異なるマイクロ波周波数が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波電力が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波負荷サイクル(パルスまたは連続)が異なる場所で印加されること、または同様のことを可能にすることができる。   The orientation of the series microwave system 148 can have more than one microwave system 148 set along the length of the belt facility 130. In an embodiment, each individual microwave system 148 setting may be considered a station or process element of the entire coal treatment process. In an embodiment, there may be a single or more than one group of microwave systems 148 at two or more locations along the length of the belt facility 130. There may be a distance between the serial microwave systems 148 that may allow another process to be performed between the serial microwave systems 148. The series microwave system 148 applies different microwave frequencies at different locations, different microwave power is applied at different locations, and different microwave duty cycles (pulse or continuous) are applied at different locations. Or the like can be made possible.

実施形態では、マイクロ波システム148間の距離は、非石炭生成物の除去、石炭の冷却、放出プロセスを完了するための非石炭生成物の設置、石炭処理、石炭の計量、非石炭生成物の放出感知、または同様のもの等の、別のプロセスが行われることを可能にすることができる。   In an embodiment, the distance between the microwave systems 148 may include non-coal product removal, coal cooling, non-coal product installation to complete the release process, coal treatment, coal metering, non-coal product Other processes can be performed, such as emission sensing, or the like.

実施形態では、2つ以上の直列マイクロ波システム148は、必要であれば、特定の処理プロセスを反復することが可能であってもよい、冗長な単一または一群のマイクロ波システムを有することができる。例えば、1つのマイクロ波ステーションは、マイクロ波電力を印加して、石炭から水分を除去することができ、それに続いて、石炭計量ステーションが除去された水分の量を決定する。石炭の重量に応じて、石炭中に残留している水分がまだ存在することを決定することができ、冗長マイクロ波システム148は、マイクロ波電力を再印加して残留水分を除去する次の場所となってもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム148は、石炭をさらに加工するために使用しても、使用しなくてもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム148は、前のマイクロ波システム148と同じプロセスを反復することができ、または、前のマイクロ波システム148とは異なるプロセスに使用することができる。   In an embodiment, two or more serial microwave systems 148 may have a redundant single or group of microwave systems that may be capable of repeating a particular processing process if necessary. it can. For example, one microwave station can apply microwave power to remove moisture from the coal, which is subsequently determined by the coal metering station. Depending on the weight of the coal, it can be determined that there is still moisture remaining in the coal, and the redundant microwave system 148 will re-apply microwave power to remove the remaining moisture. It may be. In embodiments, the redundant microwave system 148 may or may not be used to further process the coal. In embodiments, the redundant microwave system 148 can repeat the same process as the previous microwave system 148 or can be used for a different process than the previous microwave system 148.

別の例では、水分センサは、石炭から依然として放出されている水分を決定することができ、第2の冗長マイクロ波プロセスを石炭に適用することができる。実施形態では、制御装置は、マイクロ波プロセスを反復するかどうかの決定を行うことができる。   In another example, the moisture sensor can determine moisture that is still being released from the coal and a second redundant microwave process can be applied to the coal. In an embodiment, the controller can make a decision whether to repeat the microwave process.

実施形態では、マイクロ波システム148の電力は、パルスまたは連続であってもよい。石炭に印加されるマイクロ波エネルギを調節するためには、マイクロ波エネルギ出力は、一定周波数での規則的時間間隔のパルス状であってもよい。実施形態では、ソース毎のマイクロ波電力は、928MHz以下の周波数で少なくとも15kWであってよく、他の実施形態では、902MHz以上の周波数で少なくとも75kWであってもよい。   In embodiments, the power of the microwave system 148 may be pulsed or continuous. In order to adjust the microwave energy applied to the coal, the microwave energy output may be pulsed at regular time intervals at a constant frequency. In embodiments, the microwave power per source may be at least 15 kW at a frequency of 928 MHz or less, and in other embodiments may be at least 75 kW at a frequency of 902 MHz or more.

実施形態では、マイクロ波エネルギの比較的低い周波数は、比較的高い周波数よりも石炭内に深く貫入することができる。マイクロ波システム148は、100MHzから20GHzの間の周波数出力を生成することができる。波エネルギのその他の周波数は、本発明の実施形態に従って使用することができる。   In embodiments, a relatively low frequency of microwave energy can penetrate deeper into the coal than a relatively high frequency. Microwave system 148 can generate a frequency output between 100 MHz and 20 GHz. Other frequencies of wave energy can be used in accordance with embodiments of the present invention.

前述のように、マイクロ波システム148は、調整された段階として設定することができる。例えば、ベルト設備130上の石炭は、マイクロ波システム148と同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭処理プロセス中に石炭がマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。実施形態では、石炭の加工のための各マイクロ波システム148におけるベルトの速度を変えることに対する石炭処理プロセスの利点があってもよい。実施形態では、これは、連続ベルト設備130上での
バッチ処理の方法であってもよい。
As described above, the microwave system 148 can be set as a tuned stage. For example, the coal on the belt facility 130 can be spaced at the same distance as the microwave system 148, which means that the coal is staged under each of the microwave oscillators during the coal treatment process. Can be possible. In embodiments, there may be an advantage of the coal treatment process over varying the belt speed in each microwave system 148 for coal processing. In an embodiment, this may be a method of batch processing on the continuous belt facility 130.

実施形態では、加工時間(石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる)は、典型的には、ベルト設備130のサイズおよび構造、マイクロ波システム148の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、5秒から45分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。   In an embodiment, the processing time (which spans while the coal can be subjected to microwaves) typically is the size and structure of the belt facility 130, the available power of the microwave system 148, and the coal being processed. Depending on the amount, it is between 5 seconds and 45 minutes. Smaller amounts may require shorter processing times.

実施形態では、100%効率で、1kWの電磁エネルギは、周囲温度において1時間につき3.05lbsの水を蒸発させることが可能である。うまく設計された電磁放射システムについては、そのエネルギの98%を吸収して熱に変換することができる。例えば、1kWの印加された電磁エネルギは、約1.15kWの電気を必要として、2.989lbsの水を蒸発させ、このことは、160ポンドの除去される水分につき61.6kWの電気を必要とすることができる。   In an embodiment, with 100% efficiency, 1 kW of electromagnetic energy can evaporate 3.05 lbs of water per hour at ambient temperature. A well-designed electromagnetic radiation system can absorb 98% of its energy and convert it to heat. For example, an applied electromagnetic energy of 1 kW requires about 1.15 kW of electricity and evaporates 2.989 lbs of water, which requires 61.6 kW of electricity for 160 pounds of water removed. can do.

パラメータ制御設備140は、センサ情報を受領し、制御装置144にフィードバックとしてセンサ情報を提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備140は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、パラメータ制御設備140は、LAN、WAN、P2P、CD、DVD、フラッシュメモリまたは同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、パラメータ制御設備140は、インターフェースを含み、様々な固体燃料処理設備132センサから信号を受領することができる。インターフェースは、センサからアナログまたはデジタルいずれかの信号データを受領することが可能であってもよい。アナログデータについては、パラメータ制御設備140のインターフェースは、データ保存のためにアナログ信号をデジタルデータに変換するために、アナログ・デジタル変換器(ADC)を使用することができる。   The parameter control facility 140 can receive the sensor information and provide the sensor information as feedback to the control device 144. In an embodiment, the parameter control facility 140 may contain a computer device such as a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, the parameter control facility 140 may communicate with various facilities and sensors using a LAN, WAN, P2P, CD, DVD, flash memory or the like. In an embodiment, the parameter control facility 140 includes an interface and can receive signals from various solid fuel processing facility 132 sensors. The interface may be capable of receiving either analog or digital signal data from the sensor. For analog data, the interface of the parameter control facility 140 can use an analog-to-digital converter (ADC) to convert analog signals to digital data for data storage.

実施形態では、パラメータ制御設備140は、ベルト設備130の空気流、ベルト速度、温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、不活性ガスレベル、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、または同様のものを含むことができるセンサと連動することができる。測定される温度は、加工中の石炭温度またはチャンバ温度の両方であってよく、チャンバ温度は、チャンバ中に火がある場合の指示であってもよい。   In embodiments, parameter control facility 140 includes belt facility 130 airflow, belt speed, temperature, microwave power, microwave frequency, inert gas level, moisture level, ash level, sulfur level, or the like. Can be linked with sensors that can. The measured temperature may be both the coal temperature during processing or the chamber temperature, and the chamber temperature may be an indication when there is a fire in the chamber.

実施形態では、パラメータ制御設備140は、RAM、CD、DVD、フラッシュメモリ、およびセンサ信号を保存することができる同様のもの等の内部メモリを含有することができる。パラメータ制御設備140は、センサ情報を保存し、制御装置144に実時間フィードバックを提供し、センサ情報を保存し、制御装置、またはその他の保存/フィードバック方法に実時間フィードバックを提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備140は、センサ信号を収集し、制御装置144に、保存されたフィードバックを提供することができる。収集されたセンサ信号は、制御装置144の過去の平均センサ信号、期間センサ信号、経時的なセンサ信号のヒストグラム、実時間センサ信号、および同様のものを提供するために使用することができる。   In an embodiment, the parameter control facility 140 may contain internal memory such as RAM, CD, DVD, flash memory, and the like that can store sensor signals. The parameter control facility 140 can store sensor information, provide real-time feedback to the controller 144, store sensor information, and provide real-time feedback to the controller, or other storage / feedback methods. In an embodiment, parameter control facility 140 may collect sensor signals and provide stored feedback to controller 144. The collected sensor signals can be used to provide the controller 144's historical average sensor signal, period sensor signal, histogram of sensor signals over time, real time sensor signal, and the like.

実施形態では、パラメータ制御設備140によって収集されるセンサデータは、パラメータ制御設備140、またはパラメータ制御設備144と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。   In an embodiment, the sensor data collected by the parameter control facility 140 may be viewable on the parameter control facility 140 or any computer device associated with the parameter control facility 144.

ベルト設備130のセンサ142は、パラメータ制御設備140および制御装置144に石炭処理プロセスデータを提供することができる。センサからの石炭処理プロセスに対するデータは、水蒸気、灰、硫黄、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、石炭表面温度、
石炭重量、マイクロ波放出、空気流測定、ベルト設備温度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、センサは、アナログまたはデジタル測定装置であってもよい。
The sensor 142 of the belt facility 130 can provide coal treatment process data to the parameter control facility 140 and the controller 144. The data for the coal treatment process from the sensor includes water vapor, ash, sulfur, microwave power, microwave frequency, coal surface temperature,
Coal weight, microwave emissions, airflow measurements, belt equipment temperature, and the like can be included. In embodiments, the sensor may be an analog or digital measurement device.

実施形態では、ベルト設備130の水蒸気は、水分分析器によって測定することができる。水分分析器は、マイクロ波システム148に関して配置され、処理石炭から放出されている水蒸気を測定することができる。実施形態では、石炭加工は、水蒸気の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。水蒸気レベルは、水分率、ppm、ppb、またはその他の蒸気測定尺度として測定することができる。   In an embodiment, the water vapor of the belt facility 130 can be measured by a moisture analyzer. A moisture analyzer can be positioned with respect to the microwave system 148 to measure water vapor released from the treated coal. In an embodiment, coal processing can continue until the measured level of water vapor reaches a predetermined level. The water vapor level can be measured as moisture content, ppm, ppb, or other vapor measurement scale.

実施形態では、灰および硫黄の両方は、化学的特徴レベル分析器によって測定することができる。灰および硫黄に対する別個の化学的特徴レベル分析器があってもよい。実施形態では、石炭加工は、灰および硫黄の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。   In embodiments, both ash and sulfur can be measured by a chemical feature level analyzer. There may be separate chemical feature level analyzers for ash and sulfur. In an embodiment, coal processing can continue until the measured levels of ash and sulfur reach predetermined levels.

実施形態では、マイクロ波システム148の電力および周波数出力は、設定レベルと比較される実際のレベルとして測定することができる。   In an embodiment, the power and frequency output of the microwave system 148 can be measured as an actual level compared to a set level.

実施形態では、石炭表面温度は、赤外線温度センサまたは温度計等のセンサによって測定することができる。温度センサは、石炭処理プロセスに関して配置され、石炭処理中および処理後の石炭表面温度を測定することができ、石炭処理プロセスは、加熱または冷却のいずれであってもよい。実施形態では、石炭加工は、測定された石炭表面温度が所定レベルに到達するまで継続することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム148のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、ある内部および表面温度まで加熱することができる。   In embodiments, the coal surface temperature can be measured by a sensor such as an infrared temperature sensor or a thermometer. A temperature sensor is arranged for the coal treatment process and can measure the coal surface temperature during and after the coal treatment, which can be either heated or cooled. In embodiments, coal processing can continue until the measured coal surface temperature reaches a predetermined level. In embodiments, the coal can be heated to certain internal and surface temperatures for heating of non-coal products by the microwave energy of the microwave system 148.

実施形態では、石炭重量は、市販のはかりを使用して測定することができる。石炭重量は、石炭からの非石炭生成物の除去を決定するために使用することができる。実施形態では、石炭は、処理ステーションの前後において測定して、石炭の減少した重量を決定することができる。石炭重量の差分は、石炭から放出された非石炭生成物の割合の指標であってもよい。実施形態では、重量は、石炭が重量のはかりを通り越す際に実時間で計測することができる。   In an embodiment, the coal weight can be measured using a commercially available scale. Coal weight can be used to determine removal of non-coal products from coal. In embodiments, the coal can be measured before and after the processing station to determine the reduced weight of the coal. The difference in coal weight may be an indicator of the proportion of non-coal product released from coal. In an embodiment, the weight can be measured in real time as the coal passes over the weight scale.

実施形態では、ベルト設備130からのマイクロ波放出は、安全指標として測定することができる。マイクロ波放出センサは、標準の利用可能なセンサであってもよい。実施形態では、所定レベルを超えるマイクロ波放出がベルト設備130の外側で測定されないことを確実にする安全または環境上の根拠があってもよい。   In an embodiment, microwave emissions from the belt facility 130 can be measured as a safety indicator. The microwave emission sensor may be a standard available sensor. In embodiments, there may be safety or environmental grounds to ensure that microwave emissions above a predetermined level are not measured outside the belt facility 130.

実施形態では、ベルト設備130の実際の空気流は、必要な空気流との比較のために測定することができる。空気流は、速度、方向、内圧、外圧、および同様のものとして測定することができる。   In an embodiment, the actual airflow of the belt facility 130 can be measured for comparison with the required airflow. Air flow can be measured as velocity, direction, internal pressure, external pressure, and the like.

実施形態では、ベルト設備130のチャンバ温度は、標準温度センサで測定することができる。チャンバ温度は、チャンバの火災に対して検出する安全機能として測定することができる。   In an embodiment, the chamber temperature of the belt facility 130 can be measured with a standard temperature sensor. Chamber temperature can be measured as a safety feature to detect against a chamber fire.

除去システム150は、非石炭生成物が処理済み石炭から放出されるにつれて、ベルト設備130から非石炭生成物を除去することができる。非石炭生成物は、ガスまたは液体として石炭から放出することができる。除去システム150は、ガスが収集および加工される収集導管に向かう空気の除去によって、ガスを除去することができる。除去システム150は、ベルト設備130からガスを除去するために陽または陰圧を使用することがで
きる。陽圧システムは、収集エリアへとガスを吹き出すことができ、そこでは陰圧システムが収集エリアにガスを引き込むことができる。除去システム150は、収集エリア中のベルト設備130の底において液体を収集することができる。
The removal system 150 can remove the non-coal product from the belt facility 130 as the non-coal product is released from the treated coal. Non-coal products can be released from coal as gas or liquid. The removal system 150 can remove the gas by removal of air toward the collection conduit where the gas is collected and processed. The removal system 150 can use positive or negative pressure to remove gas from the belt facility 130. The positive pressure system can blow gas into the collection area, where the negative pressure system can draw gas into the collection area. The removal system 150 can collect liquid at the bottom of the belt facility 130 in the collection area.

実施形態では、一部の非石炭生成物は、ガスおよび液体(例えば、水)の両方として収集することができる。実施形態では、水蒸気が石炭から放出されるにつれて、水蒸気のうちの一部をガス除去システムによって捕らえることができる。石炭からの水蒸気除去の量および割合に応じて、水蒸気は、ベルト設備130の壁で液体の水として凝集することができる。実施形態では、凝集された水は、液体収集エリア内へと空気流とともに、強制的に壁から下へ落とすことができる。   In embodiments, some non-coal products can be collected as both gas and liquid (eg, water). In embodiments, as water vapor is released from the coal, some of the water vapor can be captured by the gas removal system. Depending on the amount and rate of water vapor removal from the coal, the water vapor can agglomerate as liquid water at the wall of the belt facility 130. In an embodiment, the agglomerated water can be forced down from the wall with an air flow into the liquid collection area.

実施形態では、石炭温度に応じて、硫黄は、ガスまたは液体として放出されることによって、水分と同様の役割を果たすことができる。   In embodiments, depending on the coal temperature, sulfur can play a role similar to moisture by being released as a gas or liquid.

実施形態では、灰は、水分または硫黄のいずれかとともに除去することができる。   In embodiments, ash can be removed with either moisture or sulfur.

実施形態では、ガス収集は、単一種類のガスを収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数のガスを収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも1つのガスを石炭から放出することができる。石炭温度に応じて、ベルト設備中のある場所でのガス放出は、特定の種類のガスであってもよい。例えば、石炭が70〜100℃の間の温度を有する場所では、バスは実質的に水蒸気であってよく、石炭温度が160〜240℃の間である場所では、ガスは実質的に硫黄蒸気であってもよい。   In embodiments, gas collection can collect a single type of gas, or can collect multiple gases being released from treated coal. Depending on the location within the belt facility and the coal process temperature, at least one gas may be released from the coal. Depending on the coal temperature, the outgassing at some location in the belt facility may be a specific type of gas. For example, where the coal has a temperature between 70-100 ° C., the bath may be substantially water vapor, and where the coal temperature is between 160-240 ° C., the gas is substantially sulfur vapor. There may be.

実施形態では、液体収集は、単一種類の液体を収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数の液体を収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも1つのガスを石炭から放出することができる。   In embodiments, liquid collection can collect a single type of liquid, or can collect multiple liquids that have been released from treated coal. Depending on the location within the belt facility and the coal process temperature, at least one gas may be released from the coal.

格納設備162は、ベルト設備130の除去システム150からガスおよび液体の非石炭生成物を受領することができる。除去された非石炭生成物は、水、硫黄、炭塵、灰、水素、水酸基、および同様のものを含むことができる。   The containment facility 162 can receive gas and liquid non-coal products from the removal system 150 of the belt facility 130. The removed non-coal product can include water, sulfur, coal dust, ash, hydrogen, hydroxyl groups, and the like.

実施形態では、格納設備162は、ベルト設備130から除去される液体を保持するための液体格納タンクを有することができ、複数の液体格納タンクがあってもよい。実施形態では、液体格納タンクは、液体がベルト設備から除去された場所に応じて、2つ以上の種類の液体を含有することができる。実施形態では、液体の収集のために、ベルト設備130の異なる場所に位置する異なる液体格納タンクがあってもよい。   In an embodiment, the storage facility 162 may have a liquid storage tank for holding liquid removed from the belt facility 130, and there may be a plurality of liquid storage tanks. In an embodiment, the liquid storage tank may contain more than one type of liquid depending on where the liquid has been removed from the belt facility. In an embodiment, there may be different liquid storage tanks located at different locations on the belt facility 130 for liquid collection.

実施形態では、格納設備162は、ベルト設備130から除去されるガスを保持するためのガス格納タンクを有することができ、複数のガス格納タンクがあってもよい。実施形態では、ガス格納タンクは、ガスがベルト設備から除去された場所に応じて、2つ以上の種類のガスを含有することができる。実施形態では、ガスの収集のために、ベルト設備130の異なる場所に位置する異なるガス格納タンクがあってもよい。   In an embodiment, the storage facility 162 may have a gas storage tank for holding gas removed from the belt facility 130, and there may be a plurality of gas storage tanks. In an embodiment, the gas containment tank may contain more than one type of gas depending on where the gas has been removed from the belt facility. In embodiments, there may be different gas storage tanks located at different locations on the belt facility 130 for gas collection.

実施形態では、格納設備はまた、ベルト設備130にマイクロ波エネルギを含有する遮蔽を含むこともできる。   In an embodiment, the containment facility may also include a shield containing microwave energy in the belt facility 130.

処理設備160は、格納設備162のガスおよび液体を受領して、ガスおよび液体を処分のために個々のガスおよび液体に分けることができる。   The processing facility 160 can receive the gas and liquid of the storage facility 162 and divide the gas and liquid into individual gases and liquids for disposal.

実施形態では、非石炭生成物は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができるプロセスを使用して、分離することができる。   In embodiments, non-coal products can include precipitation, flocculation, centrifugation, filtration, distillation, chromatography, electrophoresis, extraction, liquid-liquid extraction, precipitation, fractional freezing, sieving, screening, and the like. The process can be used to isolate.

実施形態では、ガスおよび液体を分離した後に、ガスおよび液体は、個々の容器またはタンクに貯蔵することができる。   In embodiments, after separating the gas and liquid, the gas and liquid can be stored in individual containers or tanks.

処分設備158は、処分のために処理設備160から個々に区別されたガスおよび液体を受領することができる。実施形態では、ガスおよび液体の処分は、埋立地に処分するステップ、ガスおよび液体を他の企業に販売するステップ、非有害ガス(例えば、水蒸気)の放出、または同様のものを含むことができる。実施形態では、他の企業は、個々に区別されたガスまたは液体を直接使用することができる会社であってよく、または、再販売のためにガスまたは液体をさらに精製することができる企業であってもよい。   The disposal facility 158 can receive individually distinguished gases and liquids from the processing facility 160 for disposal. In embodiments, disposal of gas and liquid can include disposing at landfills, selling gas and liquid to other companies, releasing non-toxic gases (eg, water vapor), or the like. . In embodiments, the other company may be a company that can directly use individually distinguished gases or liquids, or it may be a company that can further purify the gas or liquid for resale. May be.

処分設備158は、レール、トラック、パイプライン、または同様のものによって、個別化されたガスおよび液体の除去のために出荷設備と関連することができる。   A disposal facility 158 can be associated with a shipping facility for individualized gas and liquid removal by rails, trucks, pipelines, or the like.

処分設備158は、出荷するのに商業的に経済的な量になるまでガスおよび液体の一時的な貯蔵を許容することができる、一時貯蔵タンクを含むことができる。実施形態では、一時貯蔵タンクは、その場所にあるか、または遠隔立地することができる。   The disposal facility 158 can include a temporary storage tank that can allow temporary storage of gases and liquids until it is a commercially economical quantity to ship. In an embodiment, the temporary storage tank may be in place or remotely located.

冷却設備164は、ベルト設備130の後に位置することができ、処理済み石炭の制御された冷却のための制御された雰囲気を提供することができる。実施形態では、冷却設備は、ベルト設備130に組み込むことができ、または、ベルト設備の出口における別個の設備であってもよい。図1は別個の設備としての冷却設備を示す。   A cooling facility 164 can be located after the belt facility 130 and can provide a controlled atmosphere for controlled cooling of the treated coal. In an embodiment, the cooling facility may be incorporated into the belt facility 130 or may be a separate facility at the exit of the belt facility. FIG. 1 shows a cooling facility as a separate facility.

実施形態では、冷却設備164は、石炭の冷却速度を制御し、処理プロセスから石炭が冷却するにつれて水分を再吸収することを防ぐように雰囲気を制御することができる。実施形態では、冷却設備164は、冷却チャンバを作成することができる囲いで取り囲まれるコンベヤベルト300、複数の個別容器、または同様のものから成ることができる、輸送システムを有することができる。   In an embodiment, the cooling facility 164 can control the cooling rate of the coal and control the atmosphere to prevent reabsorption of moisture as the coal cools from the treatment process. In an embodiment, the cooling facility 164 can have a transport system that can consist of a conveyor belt 300, a plurality of individual containers, or the like, surrounded by an enclosure that can create a cooling chamber.

実施形態では、制御された冷却プロセスは、周囲温度への段階的な冷気、制御雰囲気中の自然冷却、強制乾燥空気による冷却、強制不活性ガスによる冷却、または同様のものを含むことができる。実施形態では、輸送システムは、速度を変えることにより、適切な冷却速度を維持することが可能であってもよい。実施形態では、ガス、石炭温度、ベルト速度、および同様のものを監視するセンサシステムがあってもよい。センサデータは、データ冷却設備164の制御装置において受領することができ、またはベルト130の制御装置144を使用することができ、制御装置は、冷却設備164の操業パラメータを提供することができる。   In embodiments, the controlled cooling process can include stepwise cooling to ambient temperature, natural cooling in a controlled atmosphere, cooling with forced dry air, cooling with forced inert gas, or the like. In embodiments, the transport system may be able to maintain an appropriate cooling rate by changing the speed. In embodiments, there may be a sensor system that monitors gas, coal temperature, belt speed, and the like. The sensor data can be received at the controller of the data cooling facility 164 or the controller 144 of the belt 130 can be used, and the controller can provide operational parameters for the cooling facility 164.

実施形態では、制御雰囲気は、乾燥空気または不活性ガスであってもよい。   In embodiments, the controlled atmosphere may be dry air or an inert gas.

取出設備168は、最終冷却処理済み石炭を、ベルト設備130から離れた場所に移動することができる。実施形態では、取出設備168は、輸送システム、集塵設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取出設備は、ふた付き容器、鉄道車両、貯蔵場所、加工設備へ直接、または同様のものに、完成した石炭を提供することができる。   The extraction facility 168 can move the final cooled coal to a location away from the belt facility 130. In an embodiment, the extraction facility 168 may include a transportation system, a dust collection facility, an input section, a transition section, and an adaptation section, and the like. In embodiments, the extraction facility may provide the finished coal directly to a lidded container, rail vehicle, storage location, processing facility, or the like.

実施形態では、投入区間は、冷却設備から処理済み石炭を受領することができ、投入端
は、入ってくる冷却設備164の輸送システムに適合するようにサイズ決定することができ、出口端は遷移区間に適合するようにサイズ決定することができる。
In an embodiment, the input section can receive treated coal from the cooling facility, the input end can be sized to fit the incoming cooling facility 164 transportation system, and the outlet end transitions. It can be sized to fit the interval.

実施形態では、遷移区間は、処理済み石炭を適応へ誘導するチャネルであってよく、遷移区間は輸送システムを含有することができる。   In an embodiment, the transition section may be a channel that directs the treated coal to adaptation, and the transition section may contain a transport system.

実施形態では、適応区間は、遷移区間および出力場所(例えば、鉄道車両、貯蔵庫、設備へ直接)の必要形状に適合するようにサイズ決定することができる。   In an embodiment, the adaptation section may be sized to fit the required shape of the transition section and output location (eg, directly to railcar, storage, equipment).

実施形態では、取出設備168は、少なくとも1つの場所に出力することができる。実施形態では、2つ以上の出力場所に供給するように、ベルト設備130につき2つ以上の取出設備168があってもよい。   In an embodiment, the retrieval facility 168 can output to at least one location. In an embodiment, there may be more than one removal facility 168 per belt facility 130 to supply more than one output location.

試験設備170は、最終処理済み石炭のサンプルを採取し、石炭サンプルに標準試験を行って、最終処理済み石炭の特性が石炭の所望特性122に適合するかどうかを決定することができる。実施形態では、試験設備は、設備132の近くにあるか、または離れていてもよい。   The test facility 170 can take a sample of the final treated coal and perform a standard test on the coal sample to determine if the characteristics of the final treated coal meet the desired characteristics 122 of the coal. In embodiments, the test facility may be near or remote from the facility 132.

実施形態では、標準試験は、ASTM規格D388(階級別の石炭の分類)、ASTM規格D2013(分析のための石炭サンプルを調製する方法)、ASTM規格D3180(既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践)、US Geological Survey Bulletin 1823(石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法)、および同様のもの等の基準であってもよい。標準試験は、水分率、灰分、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。   In an embodiment, standard tests include ASTM standard D388 (classified coal classification), ASTM standard D2013 (method for preparing coal samples for analysis), ASTM standard D3180 (coal and coke analysis from default to different bases). Standard Practices for Computing), US Geologic Survey Bulletin 1823 (Method for Coal Sampling and Inorganic Analysis), and the like. Standard tests include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash melting temperature, ash Coal properties can be provided, which can include mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like.

実施形態では、最終処理済み石炭から採取される周期的サンプルがあってよく、最初のサンプルおよび最後のサンプルがあってよく、1つのサンプルがあってよく、または同様のものがあってもよい。実施形態では、選択されたサンプルのうちの全てを試験しなくてもよく、統計的サンプルの結果に基づく追加試験を伴う最終処理済み石炭からの全てのサンプルのうち、統計的サンプル率を使用することができる。統計的サンプリング法の技術を知る者であれば、いくつのサンプルを試験するかという異なるパラメータ、および試験結果に応じて他のサンプルにバックトラックするステップを理解するであろう。   In embodiments, there may be periodic samples taken from the final treated coal, there may be a first sample and a last sample, there may be one sample, or the like. In an embodiment, not all of the selected samples need be tested, and the statistical sample rate is used for all samples from the final treated coal with additional testing based on the results of the statistical samples. be able to. Those skilled in the art of statistical sampling techniques will understand the different parameters of how many samples to test and the steps to backtrack to other samples depending on the test results.

実施形態では、最終処理済み石炭は、石炭サンプル試験が最終処理済み石炭の容認可能な性質を示すまで、使用することができない。   In an embodiment, the final treated coal cannot be used until the coal sample test shows the acceptable properties of the final treated coal.

石炭出力パラメータ172は、最終処理済み石炭に対する分類110の情報のための保存場所である。石炭出力パラメータ172は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、XMLファイル、RSS、フラットファイル、または同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出力パラメータ172に伝達することができる。最終処理済み石炭特性は、紙のハードコピーとともに出荷され、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭出力サンプルデータ172の形式に入力することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、試験設
備170から、Eメール、FTP、インターネット接続、WAN、LAN、P2P、または同様のものによって送信することができる。石炭出力パラメータ172は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
Coal output parameter 172 is a storage location for classification 110 information for the final treated coal. The coal output parameter 172 may be a database, relational database, table, text file, XML file, RSS, flat file, or the like that can store the characteristics of the final processed coal. The data can be stored on a computing device that can include a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, the final processed coal characteristics data may be communicated to the coal output parameters 172 in paper hard copy, electronic form, database, or the like. The final processed coal characteristics are shipped with a hard copy of the paper, and the characteristic data can be entered into a suitable coal output sample data 172 format on a computer device. In an embodiment, the final processed coal property data may be transmitted from the test facility 170 by email, FTP, Internet connection, WAN, LAN, P2P, or the like. Coal output parameters 172 may be accessible on a network that may include the Internet.

試験設備170は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。   Test equipment 170 has a moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash melting temperature Coal properties can be provided, which can include ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like.

実施形態では、各最終処理済み石炭に対する石炭出力パラメータ172に保存される、少なくとも1つのデータ記録があってもよい。最終処理済み石炭が処理プロセス中に無作為または周期的チェックを受けた場合、2つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、最終処理済み石炭に行われる各試験は、石炭出力パラメータ172に保存される石炭特性を有することができる。   In an embodiment, there may be at least one data record stored in the coal output parameter 172 for each final treated coal. If the final treated coal has been subjected to random or periodic checks during the treatment process, there may be more than one data record. In an embodiment, each test performed on the final treated coal may have a coal characteristic stored in the coal output parameter 172.

フィードバック設備174は、最終処理済み石炭の特性を石炭の所望特性122と比較して、最終処理済み石炭が所望特性の公差内であるかどうかを決定することができる。フィードバック設備は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置であってもよい。   The feedback facility 174 can compare the characteristics of the final treated coal with the desired characteristics 122 of the coal to determine whether the final treated coal is within the tolerances of the desired characteristics. The feedback facility may be a computer device that may include a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like.

実施形態では、フィードバック設備174は、受け入れ可能な最終処理済み石炭と考えることができる、石炭特性の公差を維持することができる。公差は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、XMLファイル、RSS、フラットファイル、または同様のものに保存することができる。実施形態では、フィードバック設備174は、インターネット接続、WAN、LAN、P2P、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。実施形態では、フィードバック設備174は、最終処理済み石炭の特性を所望の石炭特性122と比較して、最終処理済み石炭の容認性を決定することができる。   In an embodiment, the feedback facility 174 can maintain a coal property tolerance that can be considered an acceptable final treated coal. Tolerances can be stored in a database, relational database, table, text file, XML file, RSS, flat file, or the like that can store the properties of the final treated coal. In an embodiment, feedback facility 174 may be connected to a network that may include an Internet connection, WAN, LAN, P2P, or the like. In an embodiment, feedback facility 174 may compare the final treated coal characteristics to desired coal characteristics 122 to determine the acceptability of the final treated coal.

実施形態では、最終処理済み石炭が受け入れ可能な公差を外れていれば、監視設備134によって操業パラメータに修正を行うことができる。   In an embodiment, the operational parameters can be modified by the monitoring facility 134 if the final treated coal is outside acceptable tolerances.

実施形態では、最終処理済み石炭が容認可能な公差を外れていれば、レポートを生成することができ、レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。   In an embodiment, a report may be generated if the final treated coal is outside acceptable tolerances, and the report may be available to any computing device associated with the feedback equipment network. Good.

価格決定/取引設備(取引設備)178は、最終処理済み石炭の最終価格を決定することができる。取引設備178は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、PDA、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、取引設備178は、インターネット接続、WAN、LAN、P2P、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。   Price determination / transaction equipment (transaction equipment) 178 can determine the final price of the final treated coal. Trading facility 178 may be a computing device that may include a server, web server, desktop computer, laptop computer, handheld computer, PDA, flash memory, or the like. In an embodiment, transaction facility 178 may be connected to a network that may include an Internet connection, WAN, LAN, P2P, or the like.

実施形態では、取引設備は、設備132の収入原炭費用および運用費用を受領し、処理済み石炭の最終費用を決定することができる。設備132の運用費用は、処理済み石炭の加工中に収集することができ、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。実施形態では、石炭の同定の全処理に対して、設備132の運用費用を記録することができる。運用費用は、電気費用、使用した不活性ガス、使用した石炭、処分料金、試験費用、および同様のものを含むことができる。   In an embodiment, the trading facility may receive revenue raw coal costs and operating costs for facility 132 and determine a final cost for the treated coal. The operating costs of the facility 132 can be collected during processing of the treated coal, and the coal can be identified by type, batch number, test number, identification number, or the like. In an embodiment, the operating cost of the facility 132 can be recorded for the entire coal identification process. Operating costs can include electricity costs, inert gas used, coal used, disposal fees, test costs, and the like.

実施形態では、取引レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。   In an embodiment, the transaction report may be available to any computer device associated with the feedback equipment network.

石炭燃焼200は、光および熱を製造するように酸素の存在下において高温で石炭を燃焼するステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱しなければならない。石炭の着火温度は、その固定炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。よって、燃焼中にガス状生成物が蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。直接石炭燃焼は、例えば、固定床220またはストーカ燃焼器、微粉炭燃焼器222、流動床燃焼器224、および同様のもので行うことができる。   Coal combustion 200 involves burning coal at a high temperature in the presence of oxygen to produce light and heat. Coal must be heated to its ignition temperature before combustion occurs. The ignition temperature of coal is the ignition temperature of its fixed carbon content. The ignition temperature of the volatile component of coal is higher than the ignition temperature of fixed carbon. Thus, the gaseous product is distilled during combustion. Once combustion begins, the heat produced by the oxidation of combustible carbon can maintain a sufficiently high temperature to sustain combustion under appropriate conditions. Direct coal combustion can be performed, for example, in a fixed bed 220 or stoker combustor, pulverized coal combustor 222, fluidized bed combustor 224, and the like.

固定床220のシステムは、1世紀以上にわたって小型石炭燃焼ボイラで使用されている。それらは塊炭供給を使用し、粒径は約1〜5cmに及ぶ。石炭は、炉に進入する際に加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類がある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、かつその最上部の上の石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子の上方にある炉内へ石炭を投入して、燃料をより均等に分布させる。ストーカ炉は、概して、1,200〜1,300℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。   The fixed bed 220 system has been used in small coal fired boilers for over a century. They use a lump coal feed and the particle size ranges from about 1 to 5 cm. Coal is heated as it enters the furnace, thus removing moisture and volatile materials. As the coal moves into the area to be ignited, the temperature rises in the coal bed. There are a number of different types, including stationary grate, subtractive stalker, chain grate, moving grate, and scattered stalker system. Chain and moving grate furnaces have similar properties. Coal mass is fed into the mobile grate or chain, while air is drawn through the grate and through the coal bed on top of it. In a spray stalker, a high speed rotor throws coal into a furnace above the mobile grate to distribute fuel more evenly. A stoker furnace is generally characterized by a flame temperature between 1,200 and 1,300 ° C. and a very long residence time.

固定床220のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、CO、NOx、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。SO2の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼、および石炭の炭素内容物への酸素の制限されたアクセスのため、残留灰は高い炭素含有量(4〜5%)を有することができる。   Because combustion in a fixed bed 220 system is relatively uneven, there may be intermittent emissions of CO, NOx, and volatiles during the combustion process. Combustion chemistry and temperature can vary substantially across the combustion grate. The release of SO2 depends on the sulfur content of the supplied coal. Due to the relatively inefficient combustion and limited access of oxygen to the carbon content of the coal, the residual ash can have a high carbon content (4-5%).

微粉炭燃焼(「PCC」)222は、石炭発火発電所204に対する最も一般的に使用される燃焼方法である。使用前に、石炭は、細かい粉末に粉砕(微粉化)することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。2次または3次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、1,300〜1,700℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は1,500〜1,700℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は1,300〜1,600℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は、約10〜100ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に1〜5秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電204のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって生成される。   Pulverized coal combustion (“PCC”) 222 is the most commonly used combustion method for coal-fired power plants 204. Prior to use, the coal can be pulverized (micronized) into a fine powder. The pulverized coal passes through a series of burner nozzles and is blown into the boiler by a portion of the air for combustion. Secondary or tertiary air can also be added. The unit operates near atmospheric pressure. Combustion occurs at temperatures between 1,300 and 1700C depending on the coal class. For bituminous coal, the combustion temperature is maintained between 1500-1700 ° C. For lower coals, the range is 1300-1600 ° C. The particle size of the coal used in the pulverized coal process ranges from about 10 to 100 microns. The residence time of the particles is typically 1-5 seconds and the particles must be sized so that they are completely burned during this time. Steam is generated by a process that can drive a steam generator or turbine for power generation 204.

微粉炭燃焼器222は、壁発火または接線方向発火バーナに供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。微粉炭燃焼222の主要利点は、産出される飛散灰の微粉特性である。一般に、PCC222は、65%〜85%の飛散灰をもたらし、残りは、より粗い灰(乾式ボイラにおいて)またはボイラスラグ(湿式ボイラ)となる。   The pulverized coal combustor 222 can be fed to a wall ignition or tangential ignition burner. Wall ignition burners are mounted on the combustor wall, while linear ignition burners are mounted in the corners, and the flame is directed to the center of the boiler so that air and fuel are mixed more efficiently. In addition, vortex motion is given to the gas during combustion. Depending on whether the ash falls to the bottom as a molten slag or is removed as a dry solid, the boiler can be referred to as either wet or dry. The main advantage of pulverized coal combustion 222 is the fine powder characteristics of the fly ash produced. In general, PCC 222 results in 65% to 85% fly ash, with the remainder being coarser ash (in dry boilers) or boiler slag (wet boilers).

燃料として無煙炭を使用するボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部において錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み合わせられる、2つ、または3つの円形バーナを伴う。しかしながら、このバーナからの高温の炎は、さらなるNOxの形成をもたらし得るので、この配設はあまり有利ではなくなる。   Boilers that use anthracite as fuel can employ a lower firing burner arrangement whereby the coal / air mixture is sent to the cone at the base of the boiler. This arrangement allows for a longer residence time that ensures more complete carbon combustion. Another arrangement, called a cell burner, involves two or three circular burners combined into a single vertical assembly that produces a small and intense flame. However, this arrangement is less advantageous because the hot flame from this burner can lead to further NOx formation.

灰の溶解温度が低い石炭には、サイクロン発火ボイラが採用されているが、そうでなければPCC222による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。1次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、2次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。3次の空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。   For coal with a low ash melting temperature, a cyclone fired boiler is used, but otherwise it is difficult to use with PCC222. The cyclone combustion furnace has a combustion chamber mounted outside the tapered main boiler. While the primary combustion air carries the coal particles into the furnace, the secondary air is injected tangentially into the cyclone, creating a strong vortex that introduces larger coal particles toward the furnace wall. The tertiary air enters directly into the central vortex of the cyclone and controls the position of the central vacuum and the combustion zone within the furnace. The relatively large coal particles are trapped in the molten layer covering the inner surface of the cyclone and then recycled for more complete combustion. Relatively small coal particles enter the center of the vortex for combustion. This system results in high heat formation in the furnace, so coal is burned at very high temperatures. Combustion gas, residual char, and fly ash enter the boiler chamber for more complete combustion. The molten ash flows by gravity to the bottom of the furnace for removal.

サイクロンボイラでは、灰の80〜90%が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温(1,650〜2,000℃以上)で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとっては大きな不利点である、NOxの高い産出をもたらす。サイクロン発火ボイラは、15%(無水ベース)以上の揮発性物質、瀝青炭については6〜25%の間の灰分、または亜瀝青炭については4〜25%の間の灰分、および、瀝青炭については20%未満の水分含有量、および亜瀝青炭については30%の水分含有量といった、ある主要特性を伴う石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグ挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。   In the cyclone boiler, 80 to 90% of the ash goes out from the bottom of the boiler as molten slag, so that less scattered ash is discharged through the boiler heat transfer section. These boilers operate at a high temperature (1,650 to 2,000 ° C. or higher) and are almost at atmospheric pressure. The high temperature results in a high yield of NOx, which is a major disadvantage for this type of boiler. Cyclone fired boilers have 15% (anhydrous basis) or more of volatile materials, between 6-25% ash for bituminous coal, or between 4-25% ash for subbituminous coal, and 20% for bituminous coal Coal with certain key properties can be used, such as a moisture content of less than and, for sub-bituminous coal, a moisture content of 30%. Ash must have certain slag viscosity characteristics, and ash slag behavior is particularly important for the function of this type of boiler. This type of boiler can burn high moisture fuel, but requires design changes.

米国における微粉炭ボイラ222は、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングを使用する。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度(374°F)および臨界圧力(22.1mPa)以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、33〜34%の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも3〜5パーセント高い熱効率を達成することができる。   The pulverized coal boiler 222 in the United States uses subcritical or supercritical steam cycling. The supercritical steam cycle operates at or above the critical temperature of water (374 ° F.) and critical pressure (22.1 mPa), in which case no water vapor or liquid phase exists. Subcritical systems typically achieve 33-34% thermal efficiency. Supercritical systems can achieve 3-5 percent higher thermal efficiency than subcritical systems.

石炭燃焼の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料しか必要としないため、発電204の費用の低下をもたらす。熱効率の増加は、また、SO2およびNOxのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃やす、旧式で小さいユニットは、30%ほどの低い熱効率を有する。より高品質の石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラがある、より大きいプラントに対しては、熱効率は、35〜36%の範囲であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、43〜45%の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭で達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント(例えば、ヨーロッパにある)で予想される最大効率は約42%であり得る一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約45%の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、45〜47%の正味熱効率を生じることができる。   Increasing the thermal efficiency of coal combustion results in a reduction in the cost of power generation 204 because less fuel is required. The increase in thermal efficiency also reduces other emissions generated during combustion, such as those of SO2 and NOx. Older and smaller units that burn low-grade coal have a thermal efficiency as low as 30%. For larger plants with subcritical steam boilers that burn higher quality coal, thermal efficiency can range from 35 to 36%. Equipment using supercritical steam can achieve overall thermal efficiencies in the range of 43-45%. The maximum efficiency achievable with low grade and low grade coal may be lower than that achieved with high grade or high grade coal. For example, the maximum efficiency expected for a new lignite ignition plant (eg, in Europe) can be about 42%, while an equivalent new bituminous coal plant can achieve a maximum thermal efficiency of about 45%. . A supercritical steam plant using bituminous coal and other optimal components can produce a net thermal efficiency of 45-47%.

流動床燃焼(「FBC」)224は、石炭を石灰石等の吸着剤と混合し、燃焼プロセス
中に混合物を流動化して、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。「流動化」は、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられた状態を指す。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過させられると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。流動床燃焼では、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床において燃焼される。
Fluidized bed combustion (“FBC”) 224 mixes coal with an adsorbent, such as limestone, and fluidizes the mixture during the combustion process to allow complete combustion and removal of sulfur gas. “Fluidization” refers to a state in which a solid material is given a free-flowing fluid-like behavior. As the gas is passed up through the bed of solid particles, the gas flow creates a force that tends to separate the particles from each other. In fluidized bed combustion, coal is combusted in a bed of hot noncombustible particles suspended by an upflow of fluidized gas flow.

FBC224のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧FBC224のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある加圧FBC224のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。大気圧でのFBC224は、高灰分石炭および/または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。サイズが約3mmの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。燃焼は、NOxを形成するための閾値よりも実質的に低い800〜900℃の間の温度で発生するため、このようなシステムは、PCC222のシステムよりも低いNOxの放出をもたらす。   The FBC 224 system is primarily used with subcritical steam turbines. The atmospheric pressure FBC 224 system may be bubbling or circulating. Currently, the pressurized FBC224 system, which is in the early stages of development, mainly uses a bubbling bed and can produce power in a combined cycle with gas and steam turbines. Atmospheric pressure FBC 224 may be useful for high ash coals and / or those with variable properties. Coarse coal particles with a size of about 3 mm can be used. Since combustion occurs at temperatures between 800-900 ° C. that are substantially below the threshold for forming NOx, such a system results in lower NOx emissions than the PCC 222 system.

バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約1mmの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として、除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。比較的大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、10〜50回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通して比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニットの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉では濃密床が必要とされる。床燃焼瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約1%であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。   Because the bubbling bed has a low fluidization rate, the coal particles are held in a bed about 1 mm deep with an identifiable surface. As the coal particles burn out and become smaller, they are carried away with the coal gas removed as fly ash. Because the circulating bed uses a higher fluidization rate, coal particles float in the flue gas and pass through the main combustion chamber into the cyclone. The relatively large coal particles are extracted from the gas and recycled into the combustion chamber. Individual particles can be recycled between 10 and 50 times, depending on their combustion characteristics. Combustion conditions are relatively uniform throughout the combustor and there is a large amount of particle mixing. Although the coal solids are distributed throughout the unit, a dense bed is required in the lower furnace to mix the fuel during combustion. For floor-burning bituminous coal, the carbon content of the bed is about 1% with the remainder made of ash and other minerals.

循環FBC224のシステムは、特定種類の石炭に対して設計することができる。これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有し得る低等級の高灰分石炭に特に有用である。これらのシステムはまた、バイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同燃焼するためにも有用である。ユニットはいったん構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動する。種々の設計を採用することができる。熱効率は概して、同等のPCCシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。   The circulating FBC 224 system can be designed for specific types of coal. These systems are particularly useful for low grade high ash coals that are difficult to finely pulverize and may have variable combustion characteristics. These systems are also useful for co-combusting coal with other fuels, such as biomass or waste. Once built, the unit operates most efficiently with the fuels designed for it. Various designs can be employed. Thermal efficiency is generally slightly lower than comparable PCC systems. The use of low grade coal with variable properties can further reduce thermal efficiency.

加圧システムにおけるFBC224は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるもの対して有用であり得る。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を25%の水ととともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、800〜900℃の間の燃焼温度により、1〜1.5MPaの圧力で操業する。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出ながら、40%以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧FBCシステムは、50%より大きい熱効率を生み出すような改良を含み得る。   FBC 224 in a pressurized system may be useful for low grade coal and those with variable combustion characteristics. In a pressurized system, the combustor and gas cyclone are all enclosed in a pressure vessel, coal and adsorbent are fed into the system across the pressure boundary, and ash is removed across the pressure boundary. If anthracite is used, coal and limestone can be mixed with 25% water and fed into the system as a paste. The system operates at a pressure of 1-1.5 MPa with a combustion temperature between 800-900 ° C. Combustion can also heat a steam and produce a hot gas to drive a gas turbine, as in a conventional boiler. The pressurization unit is designed to have a thermal efficiency of 40% or more with low emissions. Next generation pressurized FBC systems may include improvements that produce greater than 50% thermal efficiency.

一部の瀝青炭は、事前コーキングを伴わない、鉄および鋼鉄の製錬に適している。この目的に対するそれらの適性は、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分(5%以下)、低い硫黄分、および低い方解石(CaCO3)含有量を含むその他の因子の組み合わせを含む、石炭のある特性に依存する。冶金石炭は、熱石炭よりも15〜50%高い価値があり得る。   Some bituminous coals are suitable for iron and steel smelting without prior coking. Their suitability for this purpose includes coal, including a combination of solubility and other factors including high fixed carbon content, low ash content (below 5%), low sulfur content, and low calcite (CaCO3) content. Depends on certain characteristics. Metallurgical coal may be 15-50% more valuable than thermal coal.

ガス化230は、可燃性ガス、揮発性物質、チャーおよび鉱物残留物(灰/スラグ)への石炭の変換を伴う。ガス化230のシステムは、概して蒸気の存在の下に、加圧状態で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。ガス化230は、限られた利用可能な空気または酸素で発生するため、燃焼とは異なる。それ故に、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化230プロセスに対する熱を提供する。燃焼する代わりに、ほとんどの炭化水素原料(例えば、石炭)は、「合成ガス」と総称される種々のその他の物質に化学的に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて変化する。   Gasification 230 involves the conversion of coal into combustible gases, volatiles, char and mineral residues (ash / slag). The gasification 230 system converts a hydrocarbon fuel, such as coal, into a gaseous component by applying heat under pressure, generally in the presence of steam. An apparatus that performs this process is called a gasifier. Gasification 230 differs from combustion because it is generated with limited available air or oxygen. Therefore, only a small part of the fuel is completely burned. The burning fuel provides heat for the rest of the gasification 230 process. Instead of burning, most hydrocarbon feedstocks (eg, coal) are chemically decomposed into various other materials collectively referred to as “syngas”. Syngas is primarily hydrogen, carbon monoxide, and other gaseous compounds. The composition of the synthesis gas varies based on the type of raw material used and the gasification conditions employed.

原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにはガス化しない。残りの鉱物は、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、一般的にNOxは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。ガス化230の間に酸素が空気の代わりに使用される場合、二酸化炭素は、隔離されて汚染物質として雰囲気への進入が防がれ得る濃縮ガス流の中で産出される。ガス化230は、高い硫黄分または高い灰分があるもの等の、燃焼設備で使用することが困難となる石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰の特性は、スラグの形成に影響すること、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響することの両方の理由によって、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こし得る。   The remaining minerals in the raw material do not gasify like carbonaceous materials. The remaining minerals can be separated and removed. Sulfur impurities in coal can form hydrogen sulfide, from which sulfur or sulfuric acid can be produced. Since gasification occurs under reducing conditions, NOx generally does not form and ammonia forms instead. If oxygen is used instead of air during gasification 230, carbon dioxide is produced in a concentrated gas stream that can be sequestered and prevented from entering the atmosphere as a contaminant. Gasification 230 may be able to use coals that are difficult to use in combustion facilities, such as those with high sulfur content or high ash content. The characteristics of coal ash used in gasifiers can affect the efficiency of the process, both because it affects the formation of slag and affects the deposition of solids in the syngas cooler or heat exchanger. Affect. At low temperatures, such as those found in fixed beds and fluidized gasifiers, tar formation can cause problems.

固定床、流動床、および噴流床といった3種類のガス化装置システムが利用可能である。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、3〜6mmのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム(約900℃)よりも高い操業温度(約1,600℃)で作動する。   Three types of gasifier systems are available: fixed bed, fluidized bed, and spouted bed. Fixed bed units that are not normally used for power generation use lump coal. The fluidized bed uses 3-6 mm size coal. The spouted bed unit uses pulverized coal. The spouted bed unit operates at a higher operating temperature (about 1,600 ° C.) than the fluidized bed system (about 900 ° C.).

ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアを横断して挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。副生成物流は、減圧して圧力バリアを横断して除去されなければならない。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットも加圧されなければならない。   The gasifier can operate at atmospheric pressure or can be pressurized. By pressurized gasification, the raw coal can be inserted across the pressure barrier. A large and expensive lock hopper system can be used to insert the coal, or the coal can be supplied as an aqueous slurry. The byproduct stream must be removed under reduced pressure across the pressure barrier. Inside, the heat exchanger for the synthesis gas and the gas cleaning unit must also be pressurized.

統合ガス化複合サイクル(IGCC)232のシステムは、ガス化プロセスが発電に使用されることを可能にする。IGCCシステム232では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物(硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの)がなく、燃焼されてガスタービンを駆動する。ガス化からの排ガスは、水と熱交換され、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成する。2つのタービンを組み合わせて使用するため(ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン)、システムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分(60〜70%)は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。IGCCシステム232は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。   The integrated gasification combined cycle (IGCC) 232 system allows the gasification process to be used for power generation. In the IGCC system 232, the synthesis gas produced during gasification is free of impurities (hydrogen sulfide, ammonia, particulate matter, and the like) and is burned to drive the gas turbine. The exhaust gas from the gasification is heat exchanged with water and produces superheated steam that drives the steam turbine. Because the two turbines are used in combination (gas combustion turbine and steam turbine), the system is called a “combined cycle”. Generally, the majority of power (60-70%) comes from the gas turbine in this system. The IGCC system 232 generates power with higher thermal efficiency than the coal combustion system.

合成ガス234は、種々のその他の生成物に変換することができる。例えば、一酸化炭素および水素のような成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた
、改良型石油製品を製造するために水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。
Syngas 234 can be converted into various other products. For example, components such as carbon monoxide and hydrogen can be used to produce a wide range of liquid or gas fuels using processes well known in the art. As another example, the hydrogen produced during gasification can be used as a fuel for a fuel cell or potentially in a hydrogen turbine or a hybrid fuel cell turbine system. Hydrogen separated from the gas stream can also be used as a feedstock for refineries that use hydrogen to produce improved petroleum products.

合成ガス234はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス234は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス234はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎単位に変換することもできる。   Syngas 234 can also be converted into fuel or various hydrocarbons that can be used for further processing. Syngas 234 can be condensed to light hydrocarbons using, for example, a Fischer-Tropsch catalyst. The light hydrocarbons can then be further converted to gasoline or diesel fuel. Syngas 234 can also be converted to a base unit for methanol, fuel additive, or gasoline production that can be used as a fuel.

コークス238は、揮発性成分がオーブン中にて高温(1,000℃程の高温)で焼くことによって除去された石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬する間に燃料として使用し得る。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップの副生成物として、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガスを形成することができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス238の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。石炭は、コークス用石炭として使用が可能となる前に、水分含有量、灰分、硫黄分、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。   Coke 238 is a solid carbonaceous residue derived from coal from which volatile components have been removed by baking in an oven at a high temperature (as high as 1,000 ° C.). At such temperatures, fixed carbon and residual ash are fused together. The raw material for forming coke is typically low ash, low sulfur bituminous coal. Coke can be used, for example, as a fuel during smelting iron in a blast furnace. Coke is also useful as a reducing agent in such processes. Coal tar, ammonia, light oil, and coal gas can be formed as byproducts of the step of converting coal to coke. Because the volatile components of coal are removed during the coking process 238, coke is a desirable fuel for furnaces where conditions may not be suitable for burning the coal itself. For example, coke can be burned with little or no smoke under combustion conditions that cause a large release when using bituminous coal itself. Coal must meet certain stringent standards for moisture content, ash, sulfur, volatiles, tar, and plasticity before it can be used as coking coal.

非晶質純炭素238は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約650〜980℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素238は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素238には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。   Amorphous pure carbon 238 can be obtained by heating coal to a temperature of about 650-980 ° C. in a restricted atmospheric environment so that complete combustion does not occur. Amorphous carbon 238 is in the form of carbon allotrope graphite consisting of fine carbon crystals. Thus, the resulting amorphous carbon 238 has a number of industrial uses. For example, graphite can be used for electrochemical components, activated carbon can be used for water and air cleaning, and carbon black can be used to reinforce tires.

コークス製造238の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有240ガス混合物(「都市ガス」)を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約51%の水素、15%の一酸化炭素、21%のメタン、10%の二酸化炭素および窒素、および約3%のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、LurgiプロセスおよびSabatier合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。   The basic process of coke production 238 can be used to produce a hydrocarbon-containing 240 gas mixture (“city gas”) that can be used as fuel. City gas may include, for example, about 51% hydrogen, 15% carbon monoxide, 21% methane, 10% carbon dioxide and nitrogen, and about 3% other alkanes. Other processes, such as the Lurgi process and Sabatier synthesis, use low quality coal to produce methane.

液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素240の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素240の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を備える炭化水素を添加しなければならない。(1)空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、(2)石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、(3)触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および(4)一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、4種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素240の様々な形態に変換される、触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。   Liquefaction converts coal into a product of liquid hydrocarbon 240 that can be used as a fuel. Coal can be liquefied using direct or indirect processes. Any process that converts coal to hydrocarbon 240 fuel must add hydrocarbons with coal to hydrogen. (1) coal is heated in the absence of air or in the presence of hydrogen, pyrolysis and hydrocarbonation, (2) coal hydrocarbons are selectively dissolved from the coal mass and hydrogen is added 4 types of solvent extraction, (3) catalyst liquefaction of coal hydrocarbons, catalyst liquefaction, and (4) indirect liquefaction where carbon monoxide and hydrogen are combined in the presence of the catalyst. Liquefaction methods are available. As an example, the Fischer-Tropsch process is a catalytic chemical reaction in which carbon monoxide and hydrogen are converted into various forms of liquid hydrocarbons 240. The material produced by this process can include synthetic petroleum substitutes that can be used as lubricating oils or fuels.

別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素240を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、450〜700℃の間の温度(冶金コークスに対する800〜1,000℃と比べて)でコークス化238される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素240が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。   As another example, low temperature carbonization can be used to produce liquid hydrocarbons 240 from coal. In this process, the coal is coked 238 at a temperature between 450-700 ° C (compared to 800-1,000 ° C for metallurgical coke). Such a temperature optimizes the production of coal tar that is richer in light hydrocarbons 240 than normal coal tar. The coal tar is then further processed into fuel.

石炭燃焼は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、および水を含む、種々の副生成物242を生じる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。   Coal combustion produces a variety of by-products 242 including volatile hydrocarbons, ash, sulfur, carbon dioxide, and water. Further processing of these by-products can be performed with economic benefits.

揮発性物質は、水分を除いて、加熱中にガスまたは蒸気として放出される生成物を含む。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を105℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を950℃まで加熱し、重量損失を測定することによって決定される。このような揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含む。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成る。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。   Volatile materials include products that are released as gases or vapors during heating, excluding moisture. For coal, the volatile matter rate is determined by first heating the coal to 105 ° C. to remove moisture, then heating the coal to 950 ° C. and measuring the weight loss. Such volatile materials include mixtures of short and long chain hydrocarbons and other gases containing sulfur. Thus, the volatile material consists of a mixture of gas, low-boiling organic compounds that aggregate into oil when cooled, and tar. Volatile substances in coal increase with class reduction. In addition, coal with a high volatile content is very reactive during combustion and easily ignites.

石炭灰は、飛散灰(大煙突から除去される廃棄物)および底灰(ボイラおよび燃焼チャンバから)から成る、石炭燃焼の廃棄物である。粗粒子(底灰および/またはボイラスラグ)は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分(飛散灰)は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Al、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Sr、V、およびZnを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含有することができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。   Coal ash is coal combustion waste consisting of fly ash (waste removed from the large chimney) and bottom ash (from the boiler and combustion chamber). Coarse particles (bottom ash and / or boiler slag) sink to the bottom of the combustion chamber and fine portions (sprayed ash) escape through the flue and are regenerated and recycled. Coal ash can contain many trace elements and heavy metal enrichments, including Al, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Sr, V, and Zn. Ash collected after coal combustion is useful as an additive to cement products, as a filler for excavation or civil engineering, as a soil conditioner, and as a component of other products including paints, plastics, coatings and adhesives It can be.

石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって(硫黄保有として知られるプロセス)、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、CaCO3分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるCaOである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、2つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、SO2に変換される。チャー燃焼中、SO2形成、硫黄化、およびCaSO4分解のプロセスは、同時に発生する。   Sulfur in coal can be released as sulfur oxide during combustion or retained in coal by reacting with the base oxide contained in mineral impurities (a process known as sulfur retention) Can do. The most important basic oxide for sulfur retention is CaO formed as a result of CaCO3 decomposition and combustion of calcium-containing organic groups. Coal combustion occurs in two successive steps, liquefaction and char combustion. During liquefaction, combustible sulfur is converted to SO2. During char combustion, the processes of SO2 formation, sulfurization, and CaSO4 decomposition occur simultaneously.

石炭の分解蒸留244は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第3の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業的用途がある。   Coal cracking 244 produces coal tar and coal gas in addition to metallurgical coke. The use for metallurgical coke and coal gas as products of coal conversion has been described above. The third byproduct, coal tar, has a variety of other commercial uses.

コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの(ベンゼン)から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンが存在し得る。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。   Coal tar is a complex mixture of hydrocarbon materials. Most of its components are aromatic hydrocarbons of different composition and volatility, from the simplest and most volatile (benzene) to high molecular weight multi-ring non-volatiles. The hydrocarbons in coal tar are mostly benzene based, naphthalene based, or anthracene or phenanthrene based. Variable amounts of aliphatic hydrocarbons, paraffins, and olefins may be present. Coal tar also contains small amounts of simple phenols such as carboxylic acid and coumarone. Sulfur compounds and nitrided organic compounds can also be found. Most nitrogen compounds in coal are basic in nature and belong to the pyridine and quinoline families, such as aniline.

コールタールは、分別蒸留して244、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることが
できる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。
Coal tar can be fractionally distilled to yield a number of useful organic chemicals including 244, benzene, toluene, xylene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene. These materials can be referred to as crude coal tar products. They form the basis for the synthesis of numerous products such as dyes, drugs, seasonings, fragrances, synthetic resins, paints, preservatives, and explosives. After fractional distillation of the crude coal tar product, a pitch residue remains. This material can be used for purposes such as roofing, pavement, insulation, and waterproofing.

実施形態では、コールタールはまた、蒸留244にかけずに、その天然状態で使用することもできる。それをある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。コールタールはまた、塗料、耐候剤、または腐食保護としても採用される。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。   In an embodiment, coal tar can also be used in its natural state without being subjected to distillation 244. It can be heated to some extent to remove its volatile components before use. Coal tar is also employed as a paint, weathering agent, or corrosion protection. Coal tar is also used as a roofing material. Coal tar can be burned as a fuel, but produces toxic gases during combustion. Burning tar produces a large amount of soot called oil smoke. If soot is collected, it can be used to produce carbon for electrochemistry, printing, dyes and the like.

石炭燃焼設備200およびその他の石炭利用プラントが石炭を現場に貯蔵することは習慣的である。発電所204については、年間所要石炭の10%以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を示す場合がある。無煙炭は、概して、他の石炭階級よりも少ない危険を提す。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けないため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。   It is customary for coal burning facilities 200 and other coal utilization plants to store coal on site. For the power plant 204, more than 10% of the required coal can be stored annually. However, excess stock of stored coal may present problems with the risk of spontaneous ignition, loss of volatiles, and loss of heat generation. Anthracite generally poses less risk than other coal classes. For example, anthracite coal is not affected by spontaneous ignition and can be stored in an unlimited amount per pile of coal. In contrast, bituminous coal may ignite spontaneously when placed in large piles and may cause powdering.

貯蔵石炭において2種類の変化が発生する。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および/または重量が増加し得、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こすことができる変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こすことができる。   Two types of changes occur in stored coal. Inorganic substances such as metal sulfide minerals can be oxidized, and organic substances in the coal itself can be oxidized. When the minerals are oxidized, the volume and / or weight of the coal can increase and the coal can decompose. If the coal material itself is oxidized, the change may not be immediately perceptible. The oxidation of organic matter in coal is accompanied by changes that can cause loss of heat generation, such as the oxidation of carbon and hydrogen in coal and the absorption of oxygen by unsaturated hydrocarbons. These changes can also cause spontaneous ignition.

石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送しなければならない。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および/または特定のサイズに破砕することがあり得る。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に50マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。   Coal must be transported from where it is mined to where it is used. Prior to being transported, the coal may be cleaned, screened, and / or crushed to a specific size. In some cases, the power plant can be located on site or near a mine that provides coal to the plant. For these facilities, coal can be transported by conveyors and the like. However, in most cases, the power plant and other facilities that use coal are located remotely. The main transportation method from the mine to the remote facilities is by rail. Cargo ships and other marine vessels can also be used. Highway transportation by truck is feasible, but may not be cost effective, especially for travel over 50 miles. The coal slurry pipeline transports powdered coal suspended in water.

実施形態では、固体燃料の連続プロセス、バッチプロセス、またはその他のプロセスに対する固体燃料処理パラメータは、固体燃料の所望特性および固体燃料処理設備132の処理能力に基づくパラメータ生成設備128によって生成することができる。パラメータ生成設備128への入力として、石炭サンプルデータ120は、固体燃料の開始特性を提供することができ、石炭の所望特性122は、固体燃料の所望の最終特性を提供することができる。   In an embodiment, solid fuel processing parameters for a solid fuel continuous process, batch process, or other process may be generated by a parameter generation facility 128 based on the desired characteristics of the solid fuel and the processing capability of the solid fuel processing facility 132. . As input to the parameter generation facility 128, the coal sample data 120 can provide the starting characteristics of the solid fuel, and the desired characteristics 122 of the coal can provide the desired final characteristics of the solid fuel.

実施形態では、固体燃料加工パラメータを決定する際の第1のステップは、実際の原固体燃料特性と所望の最終加工済み特性との間の特性差分を決定するものであってもよい。   In an embodiment, the first step in determining solid fuel processing parameters may be to determine a characteristic difference between the actual raw solid fuel characteristics and the desired final processed characteristics.

前述のように、石炭サンプルデータ120に保存される固体燃料情報は、水分率、灰分
率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のもの等の情報を含むことができる。固体燃料特性は、炭鉱102、固体燃料貯蔵設備112、固体燃料加工設備、または同様のもの等の固体燃料供給元によって供給することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、石炭サンプルデータ120に保存するために、固体燃料特性を試験し決定することができる。
As described above, solid fuel information stored in the coal sample data 120 includes moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon rate, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove Information such as grinding ratio (HGI), total mercury, ash melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like can be included. The solid fuel characteristics can be supplied by a solid fuel supplier such as coal mine 102, solid fuel storage facility 112, solid fuel processing facility, or the like. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may test and determine solid fuel characteristics for storage in the coal sample data 120.

実施形態では、前述のように、石炭の所望特性122は、顧客への納品のため、固体燃料処理設備132の場所での使用のため、または同様のもののために、最終所望固体燃料特性を保存することができる。例えば、固体燃料処理設備132は、より大きい設備の一部であってよく、より大きい施設に対して最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭の所望特性132は、顧客が要求した固体燃料の所望特性、利用可能な受領済み固体燃料から製造することができる固体燃料、以前に受領した固体燃料を使用して製造された固体燃料特性、または同様のものを保存することができる。   In embodiments, as described above, the desired coal characteristics 122 preserve the final desired solid fuel characteristics for delivery to the customer, for use at the location of the solid fuel treatment facility 132, or the like. can do. For example, the solid fuel processing facility 132 can be part of a larger facility and can produce a final treated solid fuel for the larger facility. In an embodiment, the desired characteristics 132 of coal were manufactured using the desired characteristics of the solid fuel requested by the customer, the solid fuel that can be produced from the available received solid fuel, and the previously received solid fuel. Solid fuel properties, or the like, can be preserved.

実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終処理済み固体燃料特性に基づいて、パラメータ生成設備128によって生成することができる。所望の最終処理済み固体燃料特性は、燃焼、さらなる加工、貯蔵および再販売、または同様のものに対する、顧客の要件に関連することができる。   In an embodiment, the solid fuel processing parameters may be generated by the parameter generation facility 128 based on the desired final processed solid fuel characteristics. The desired final treated solid fuel characteristics can be related to customer requirements for combustion, further processing, storage and resale, or the like.

実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終固体燃料特性および固体燃料処理設備132の処理能力に基づいて生成することができる。実施形態では、所望の最終固体燃料の要求に基づいて、パラメータ生成設備128は、所望の最終処理済み固体燃料に対する石炭の所望特性122から、固体燃料特性を検索および回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要とされる受領済み固体燃料に対する、好ましい特性を計算することができる。計算後、パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ120を探して、固体燃料処理設備132によって処理されて所望の最終処理済み固体燃料を製造することができる、原固体燃料を同定することができる。   In an embodiment, the solid fuel processing parameters may be generated based on the desired final solid fuel characteristics and the processing capability of the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, based on the desired final solid fuel requirement, the parameter generation facility 128 can retrieve and retrieve the solid fuel characteristics from the desired characteristics 122 of the coal for the desired final treated solid fuel. In an embodiment, the parameter generation facility 128 can calculate favorable characteristics for the received solid fuel that is required to produce the desired final treated solid fuel. After calculation, the parameter generation facility 128 can search the coal sample data 120 to identify raw solid fuel that can be processed by the solid fuel processing facility 132 to produce the desired final treated solid fuel.

実施形態では、パラメータ生成設備128によって行われる計算は、固体燃料処理設備132の能力に関連することができる。固体燃料処理設備132の構造に応じて、固体燃料処理設備132は、固体燃料を処理する、ある能力を有することができる。例えば、固体燃料処理設備132は、固体燃料処理の一つの過程中に、固体燃料からある割合の水分を除去することが可能であってもよい。適切な原固体燃料を決定して石炭サンプルータ120から選択する際、パラメータ生成設備128は、最終処理済み固体燃料の水分の所望の量、および原固体燃料から除去することが可能な水分の計算された量を考慮して、開始固体燃料の水分特性を決定することができる。例えば、所望の最終水分率が5パーセントの水分含有量であれば、固体燃料処理設備132は、ひとつの処理実行中に、原固体燃料から水分の80パーセントを除去することが可能であってよく、次に、選択された開始固体燃料は、25パーセントの水分含有量を有する原固体燃料の一群から選択することができる。あるいは、パラメータ生成設備128は、水分率がさらに高い原固体燃料を選択して、処理の複数コースがもっとも効率的または費用効率が高い処理計画を表すことを決定することができる。当業者であれば、固体燃料処理設備132の処理能力は、異なる種類の固体燃料に対して変わり得、また、固体燃料のその他の特性、設備の固体燃料についての経験、または同様のものに応じて変わり得ることが、理解されるであろう。 In an embodiment, the calculations performed by the parameter generation facility 128 may relate to the capacity of the solid fuel processing facility 132. Depending on the structure of the solid fuel processing facility 132 , the solid fuel processing facility 132 may have a certain ability to process the solid fuel. For example, the solid fuel processing facility 132 may be capable of removing a proportion of moisture from the solid fuel during one course of solid fuel processing. In determining the appropriate raw solid fuel and selecting from the coal sampler 120, the parameter generation facility 128 calculates the desired amount of moisture in the final treated solid fuel and the moisture that can be removed from the raw solid fuel. Taking into account the quantity made, the moisture characteristics of the starting solid fuel can be determined. For example, if the desired final moisture content is 5 percent moisture content, the solid fuel processing facility 132 may be able to remove 80 percent of the moisture from the raw solid fuel during one processing run. Then, the selected starting solid fuel can be selected from a group of raw solid fuels having a moisture content of 25 percent. Alternatively, the parameter generation facility 128 may select a raw solid fuel with a higher moisture content and determine that multiple courses of processing represent the most efficient or cost effective processing plan. A person skilled in the art can vary the processing capacity of the solid fuel processing facility 132 for different types of solid fuels, and depending on other characteristics of the solid fuel, the facility's solid fuel experience, or the like. It will be understood that this can change.

実施形態では、パラメータ生成設備128によって行われる計算は、所望の固体燃料の特性のそれぞれに対して行うことができる。実施形態では、一式の所望の最終固体燃料特性について行われる計算は、一式の原固体燃料特性をもたらすことができる。実施形態で
は、パラメータ生成設備128は、一式の原固体燃料特性を、データが石炭サンプルデータ120に保存されている原燃料と適合させるように試みることができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、完全適合基準、最良適合基準、より高い適合優先度を有するある特性に基づく適合、適合基準の組み合わせ、統計的適合基準、または同様のものを使用して、一式のパラメータを適合させるように試みることができる。
In an embodiment, the calculations performed by the parameter generation facility 128 may be performed for each desired solid fuel characteristic. In an embodiment, a calculation performed on a set of desired final solid fuel characteristics may yield a set of raw solid fuel characteristics. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may attempt to match a set of raw solid fuel characteristics with the raw fuel whose data is stored in the coal sample data 120. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may use a perfect match criterion, a best match criterion, a match based on a characteristic having a higher match priority, a combination of match criteria, a statistical match criterion, or the like, One can try to fit a set of parameters.

実施形態では、適合プロセスの結果として、パラメータ生成設備128は、適合基準を満たす2つ以上の原固体燃料を見つけ得る。例えば、石炭サンプルデータ120の検索は、最良適合基準を使用する場合、2つ以上の原固体燃料をもたらし得る。実施形態では、最良適合基準は、所望の固体燃料パラメータのうちの少なくともいくつかを満たす原固体燃料の同定を必要とし得、最良一致基準は、ほとんどのパラメータに適合する原固体燃料であり得る。実施形態では、パラメータ適合プロセスからの一式の結果は、適合する原固体燃料の階級付けされたリストを含むことができ、最高階級の固体燃料は、最上部にあってよく、最低階級はリストの最下部にあってもよい。実施形態では、階級付けリストは、ユーザによって望まれるように選別することができる。   In an embodiment, as a result of the adaptation process, the parameter generation facility 128 may find more than one raw solid fuel that meets the adaptation criteria. For example, a search for coal sample data 120 may result in more than one raw solid fuel when using the best fit criteria. In an embodiment, the best fit criteria may require identification of raw solid fuels that meet at least some of the desired solid fuel parameters, and the best match criteria may be raw solid fuels that meet most parameters. In an embodiment, the set of results from the parameter fitting process may include a graded list of suitable raw solid fuels, where the highest grade solid fuel may be at the top and the lowest grade is listed. May be at the bottom. In an embodiment, the grading list can be filtered as desired by the user.

実施形態では、適合した原固体燃料のリストは、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために使用する固体燃料の最終選択のために、固体燃料処理設備132のオペレータに提示することができる。実施形態では、オペレータに、適合する原固体燃料のリストを提示することができ、リストは、最良適合と考えられる原固体燃料を示す格付けを含有することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備128は、特定のパラメータ適合の重要性を反映する優先順位付けスケジュールを設定することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備128は、全ての特性の間で、適合の程度を表す総合適合指標を計算することができる。実施形態では、優先順位付けスケジュールは、総合適合指標を計算する目的で、ある特性適合をさらに重視するために使用することができる。実施形態では、適合の近似を評価するためのパラメータは、ユーザの仕様との調和を保つ際に、優先順位付け、集計、またはその他の適合尺度が採用できるように、ユーザによって選択することができる。   In an embodiment, the list of suitable raw solid fuels may be presented to the operator of the solid fuel processing facility 132 for the final selection of solid fuels used to produce the desired final processed solid fuel. In an embodiment, the operator may be presented with a list of matching raw solid fuels, and the list may contain a rating that indicates the raw solid fuel that is considered the best match. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may set a prioritization schedule that reflects the importance of a particular parameter match if a match is made to multiple characteristics. In an embodiment, if a match is made to multiple characteristics, the parameter generation facility 128 can calculate an overall fit index that represents the degree of fit among all the characteristics. In an embodiment, the prioritization schedule can be used to further emphasize certain characteristic fits for the purpose of calculating an overall fit index. In an embodiment, the parameters for evaluating the fit approximation can be selected by the user so that prioritization, aggregation, or other fit measures can be employed in keeping with the user's specifications. .

実施形態では、原固体燃料が選択された後、パラメータ生成設備128は、選択された原固体燃料の処理のための一式のパラメータを生成することができる。   In an embodiment, after the raw solid fuel is selected, the parameter generation facility 128 may generate a set of parameters for processing the selected raw solid fuel.

別の実施形態では、パラメータ生成設備128は、利用可能な固体燃料および固体燃料処理設備132の能力に基づいて、固体燃料処理パラメータを計算することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132に対して利用可能な少なくとも1つの受領済み固体燃料があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備128は、利用可能な原固体燃料のうちの1つを選択し、石炭サンプルデータ120から原固体燃料の特性を決定し、固体燃料処理設備132の処理能力に基づいて製造することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。パラメータ生成設備128はまた、処理の1サイクル中、および処理の複数サイクル中に原固体燃料で発生する変化をモデル形成することもできる。固体燃料処理設備の能力を考慮する際、パラメータ生成設備128は、数組の異なる処理パラメータを使用して、原固体燃料を処理するステップの結果をモデル形成することができるため、最も効率的で費用効率が高い処理スケジュールを選択することができる。   In another embodiment, parameter generation facility 128 may calculate solid fuel processing parameters based on available solid fuel and solid fuel processing facility 132 capabilities. In embodiments, there may be at least one received solid fuel available to the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the parameter generation facility 128 selects one of the available raw solid fuels, determines the characteristics of the raw solid fuel from the coal sample data 120, and is based on the processing capacity of the solid fuel processing facility 132. The final treated solid fuel that can be produced can be determined. The parameter generation facility 128 can also model changes that occur in the raw solid fuel during one cycle of processing and during multiple cycles of processing. When considering the capabilities of a solid fuel processing facility, the parameter generation facility 128 is most efficient because it can model the results of processing raw solid fuel using several different processing parameters. A cost-effective processing schedule can be selected.

実施形態では、単一の原固体燃料は、2つ以上の種類の最終処理済み固体燃料を製造することが可能であってもよい。例えば、選択された原固体燃料は、30パーセントの水分含有量を有することができ、固体燃料処理設備132は、各処理実行において、水分の3分の1から3分の2を除去することが可能であってもよい。したがって、固体燃料処理設備は、単一実行中に、10パーセントから20パーセントの間の水分含有量を有する最終
固体生成物を製造することが可能であってもよい。第2の実行もまた、水分の3分の1および3分の2を除去する場合、3.3%から13.3%の間の水分含有量を有する最終固体生成物を得ることができる。第2の実行および以降の実行が最初の実行と同じ処理効率を生じない場合があるため、これらの実行は、初期実行と同じ水分率を除去しない場合がある。また、単一実行における処理は、複数実行による処理よりも効率的および/または費用効率が高くてよく、またその反対も同様である。次いで、単一実行を使用して、固体燃料処理設備132は、10パーセントから20パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。複数実行を使用して、固体燃料処理設備は、3パーセントから13パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。10パーセントの水分を含有する最終固体燃料を希望するユーザは、少なくとも部分的に、異なるパラメータおよび異なるスケジュールを使用して処理を実行する経済的側面に応じて、いくつかの異なる種類の処理プロトコルを使用してこの結果を導出することが可能であり得る。
In an embodiment, a single raw solid fuel may be capable of producing more than one type of final treated solid fuel. For example, the selected raw solid fuel can have a moisture content of 30 percent, and the solid fuel treatment facility 132 can remove one-third to two-thirds of the moisture in each treatment run. It may be possible. Thus, a solid fuel processing facility may be capable of producing a final solid product having a moisture content between 10 percent and 20 percent in a single run. The second run can also yield a final solid product having a moisture content between 3.3% and 13.3% if one-third and two-thirds of the moisture is removed. Since the second execution and subsequent executions may not produce the same processing efficiency as the first execution, these executions may not remove the same moisture content as the initial execution. Also, processing in a single execution may be more efficient and / or cost effective than processing with multiple executions, and vice versa. Then, using a single run, the solid fuel processing facility 132 may be capable of producing a final solid fuel containing between 10 percent and 20 percent moisture. Using multiple runs, the solid fuel processing facility may be capable of producing a final solid fuel containing between 3 percent and 13 percent moisture. Users who desire a final solid fuel containing 10 percent moisture will use several different types of processing protocols, at least in part, depending on the economic aspects of performing the process using different parameters and different schedules. It may be possible to use this to derive this result.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の能力に基づいて、全ての選択された原固体燃料特性に対する最終固体燃料特性を決定することができる。当業者であれば、最終固体燃料の特定の特性を最適化するステップは、他の特性を最適化するために理想的ではない処理パラメータを伴う場合があることが、理解されるであろう。したがって、複数の処理実行を選択することができ、それぞれは、最終固体燃料特性の多様性を最適化できるように、異なるパラメータを伴うことが検討される。   In an embodiment, parameter generation facility 128 may determine final solid fuel characteristics for all selected raw solid fuel characteristics based on the capabilities of solid fuel processing facility 132. One skilled in the art will appreciate that optimizing certain characteristics of the final solid fuel may involve non-ideal processing parameters to optimize other characteristics. Thus, multiple process runs can be selected, each considered with different parameters so that the diversity of final solid fuel properties can be optimized.

実施形態では、固体燃料処理設備132の操業パラメータを制御する時に、パラメータ生成設備128は、所望の固体燃料、要求された固体燃料、過去に製造された固体燃料、または同様のものに対する最終固体燃料特性を考慮することができる。   In an embodiment, when controlling the operating parameters of the solid fuel treatment facility 132, the parameter generation facility 128 may provide a final solid fuel for a desired solid fuel, a requested solid fuel, a previously produced solid fuel, or the like. Characteristics can be taken into account.

実施形態では、固体燃料処理設備132の操業パラメータは、選択された最終所望固体燃料から決定することができる。   In an embodiment, the operating parameters of the solid fuel treatment facility 132 may be determined from the selected final desired solid fuel.

別の実施形態では、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132で処理された過去の固体燃料に基づいて、固体燃料処理設備132に対する操業パラメータを計算することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、過去に受領した原固体燃料、および受領済み原固体燃料から製造された最終処理済み固体燃料に対する履歴情報を保存することができる。このプロセスを使用して、ある原固体燃料が受領されると、パラメータ生成設備128は、原固体燃料で製造することが可能な処理済み固体燃料特性を決定することができる。また、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の操業パラメータの計算のために、決定された最終処理済み固体燃料を必要な最終処理済み固体燃料に適合させることができる。   In another embodiment, the parameter generation facility 128 may calculate operational parameters for the solid fuel processing facility 132 based on past solid fuel processed at the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may store historical information for previously received raw solid fuel and final processed solid fuel produced from the received raw solid fuel. Using this process, when a raw solid fuel is received, the parameter generation facility 128 can determine the processed solid fuel characteristics that can be produced with the raw solid fuel. The parameter generation facility 128 can also adapt the determined final processed solid fuel to the required final processed solid fuel for calculation of the operating parameters of the solid fuel processing facility 132.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、過去に受領した原固体燃料の処理に対する履歴操業パラメータデータを維持することができ、履歴操業パラメータは、新規パラメータを計算する代わりに使用することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 can maintain historical operating parameter data for raw solid fuel processing received in the past, and the historical operating parameters can be used instead of calculating new parameters.

実施形態では、固体燃料処理設備132の操業パラメータは、連続プロセス、バッチプロセス、またはその他の固体燃料処理プロセスに対して計算することができる。   In embodiments, the operating parameters of the solid fuel treatment facility 132 can be calculated for a continuous process, batch process, or other solid fuel treatment process.

実施形態では、パラメータ生成設備128が固体燃料の処理に対する操業パラメータを決定した後、操業パラメータは、監視設備134、制御装置144、パラメータ制御140、または同様のものに伝達することができる。   In an embodiment, after the parameter generation facility 128 has determined operating parameters for solid fuel processing, the operating parameters may be communicated to the monitoring facility 134, the controller 144, the parameter control 140, or the like.

実施形態では、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続およびバッチプロセスの組み
合わせ、または同様のものを使用する固体燃料の処理は、監視設備134、制御装置144、プロセスセンサ142、および同様のものの間のフィードバックループを使用して、監視することができる。
In an embodiment, the processing of solid fuel using a continuous processing process, batch process, combination of continuous and batch processes, or the like, feedback between monitoring equipment 134, controller 144, process sensor 142, and the like. A loop can be used to monitor.

前述のように、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の様々な構成要素によって使用される固体燃料処理パラメータを計算して、特定の仕様を満たすように固体燃料を処理することができる。特定の仕様は、顧客要件、固体燃料処理設備132の能力、利用可能な原固体燃料、または同様のものに基づくことができる。   As described above, the parameter generation facility 128 can calculate the solid fuel processing parameters used by the various components of the solid fuel processing facility 132 to process the solid fuel to meet specific specifications. The specific specifications may be based on customer requirements, solid fuel processing facility 132 capabilities, available raw solid fuel, or the like.

実施形態では、固体燃料処理設備132における固体燃料の処理中に、監視設備134は、プロセスセンサ142から処理情報を受領することによって、処理プロセスを監視することができる。実施形態では、制御装置144は、固体燃料の処理のために、様々な構成要素(例えば、マイクロ波システム148)に操作命令を提供することができる。実施形態では、プロセスセンサ142は、固体燃料処理設備132の操業を測定することができる。センサ142は、ベルト設備130の様々な構成要素の入出力、処理中に固体燃料から放出される非固体燃料生成物、非構成要素測定(例えば、水分レベル)、または同様のものを測定することができる。   In an embodiment, during the processing of solid fuel at the solid fuel processing facility 132, the monitoring facility 134 may monitor the processing process by receiving processing information from the process sensor 142. In an embodiment, the controller 144 may provide operating instructions to various components (eg, the microwave system 148) for solid fuel processing. In an embodiment, the process sensor 142 may measure the operation of the solid fuel treatment facility 132. Sensor 142 measures input / output of various components of belt facility 130, non-solid fuel product released from solid fuel during processing, non-component measurement (eg, moisture level), or the like. Can do.

実施形態では、監視設備134は、パラメータ生成設備128から固体燃料処理パラメータを受領することができる。固体燃料処理を監視する際、監視設備134は、提供されたパラメータに公差域を適用することができる。実施形態では、公差域は、構成要素の能力、センサの能力、ある固体燃料の処理に必要とされる最小または最大パラメータ、固体燃料の前処理、または同様のものに基づくことができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may receive solid fuel processing parameters from the parameter generation facility 128. When monitoring solid fuel processing, the monitoring facility 134 can apply a tolerance zone to the provided parameters. In embodiments, the tolerance zone can be based on component capabilities, sensor capabilities, minimum or maximum parameters required for processing certain solid fuels, solid fuel pre-processing, or the like.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理パラメータに適用することができる公差域を決定することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 may determine a tolerance zone that can be applied to the solid fuel processing parameters.

実施形態では、制御装置144は、公差域がない固体燃料パラメータを受領することができる。制御装置は、公差域がない固体燃料パラメータに基づいて、操作命令を提供することができる。   In an embodiment, the controller 144 may receive solid fuel parameters that have no tolerance zone. The controller can provide operating instructions based on solid fuel parameters that have no tolerance zone.

実施形態では、処理プロセス監視およびフィードバックループは、連続固体燃料処理、バッチ固体燃料処理、または同様のものの処理パラメータの連続監視および更新のために、監視設備134、制御装置144、およびセンサ142の間に確立することができる。   In an embodiment, the process monitoring and feedback loop is between monitoring equipment 134, controller 144, and sensor 142 for continuous monitoring and updating of process parameters for continuous solid fuel processing, batch solid fuel processing, or the like. Can be established.

実施形態では、フィードバックループは、監視設備134および制御装置144に操業パラメータを提供するパラメータ生成設備128から始まることができる。実施形態では、監視設備134は、パラメータ公差を操業パラメータに適用することができ、パラメータ公差は、センサ142の信号を容認可能な処理結果と比較するために使用することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備132の構成要素、非構成要素処理測定(例えば、水分除去速度)、および同様のものを制御するためのパラメータを含むことができる。実施形態では、監視設備134は、構成要素パラメータに対するパラメータを修正するために、非構成要素処理測定に対するセンサ142の情報を使用することができる。   In an embodiment, the feedback loop may begin with a parameter generation facility 128 that provides operational parameters to the monitoring facility 134 and the controller 144. In an embodiment, the monitoring facility 134 can apply parameter tolerances to the operational parameters, which can be used to compare the sensor 142 signal with an acceptable processing result. In an embodiment, the operational parameters may include parameters for controlling components of the solid fuel treatment facility 132, non-component treatment measurements (eg, moisture removal rate), and the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 may use the sensor 142 information for non-component process measurements to modify parameters for component parameters.

実施形態では、制御装置144は、マイクロ波システム148、輸送システム、予熱138、パラメータ制御140、除去システム150、および同様のもの等のベルト設備130の構成要素に操業パラメータを伝達することによって、固体燃料処理を開始することができる。実施形態では、制御装置144は、公差がない固体燃料処理の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。操業パラメータを受領して、固体燃料処理の構成要
素は、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものを使用して、固体燃料を処理し始めることができる。
In an embodiment, the controller 144 communicates operating parameters to components of the belt facility 130 such as a microwave system 148, a transport system, a preheat 138, a parameter control 140, a removal system 150, and the like, thereby providing a solid state Fuel processing can begin. In an embodiment, the controller 144 may communicate operational parameters to solid fuel processing components that have no tolerances. Having received the operating parameters, the solid fuel processing component can begin processing the solid fuel using a continuous process, a batch process, or the like.

実施形態では、固体燃料の処理が始まると、センサ142は、様々な固体燃料処理の構成要素の操業からの出力を測定し始めることができる。実施形態では、処理出力は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ベルト速度、温度、空気流、不活性ガスレベル、および同様のもの等の測定値を含むことができる。実施形態では、処理出力は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、空気温度、および同様のもの等の非構成要素出力の測定を含むことができる。前述のように、センサ142は、ベルト設備130に沿った様々な場所に配置して、様々な固体燃料処理出力を測定することができる。   In an embodiment, once solid fuel processing begins, sensor 142 may begin to measure output from the operation of various solid fuel processing components. In an embodiment, the processing output can include measurements such as microwave power, microwave frequency, belt speed, temperature, air flow, inert gas level, and the like. In embodiments, the process output can include measurements of non-component outputs such as moisture removal, ash removal, sulfur removal, solid fuel surface temperature, air temperature, and the like. As previously described, the sensors 142 can be placed at various locations along the belt facility 130 to measure various solid fuel processing outputs.

実施形態では、センサ142は、監視設備134に、固体燃料処理出力のセンサ測定を提供することができる。監視設備134は、固体燃料の処理中にリアルタイムで、センサ142の測定値を受領することができる。実施形態では、監視設備134は、センサ142測定値を操業パラメータの公差域と比較することができる。   In an embodiment, the sensor 142 may provide the monitoring facility 134 with a sensor measurement of the solid fuel processing output. Monitoring facility 134 may receive sensor 142 measurements in real time during the processing of the solid fuel. In an embodiment, the monitoring facility 134 may compare the sensor 142 measurements with operational parameter tolerance zones.

実施形態では、監視設備134は、様々なアルゴリズムを含んでおり、受領したセンサ142の測定値に基づいて操業パラメータを修正することができる。センサ142の測定値が公差域外であれば、アルゴリズムは、操業パラメータの修正の規模を決定することができる。例えば、センサ142の測定値は、公差域内、以上、または以下のいずれかであってもよい。   In an embodiment, the monitoring facility 134 includes various algorithms and can modify operational parameters based on received sensor 142 measurements. If the measured value of sensor 142 is outside the tolerance range, the algorithm can determine the scale of the operation parameter correction. For example, the measured value of the sensor 142 may be within the tolerance range, above, or below.

実施形態では、監視設備134は、操業パラメータ修正の基礎を、実時間センサ142の測定値、標本化センサ142の測定値、平均センサ142の測定値、統計的センサ142の測定、または同様のものに置くことができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may use a real-time sensor 142 measurement, a sampling sensor 142 measurement, an average sensor 142 measurement, a statistical sensor 142 measurement, or the like, as a basis for operational parameter correction. Can be put in.

実施形態では、操業パラメータ修正は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、固体燃料重量、および同様のもの等の非構成要素センサ142の測定値に基づいて行うことができる。実施形態では、修正設備134のアルゴリズムは、ある非構成要素センサ142の測定値を固体燃料処理設備132の構成要素パラメータと関連付けて、非構成要素センサ142の信号を調整することができる。例えば、ベルト設備環境中の水分レベルの非構成要素測定は、マイクロ波システム148が、マイクロ波システム電力、マイクロ波周波数、マイクロ波負荷サイクル、稼働中のマイクロ波システムの数、または同様のもの等のパラメータを増加または減少させることを必要とすることができる。実施形態では、監視設備134のアルゴリズムは、構成要素センサ142の信号を関連センサ142の信号と組み合わせて、構成要素パラメータの修正が必要かどうかを決定することができる。例えば、マイクロ波システム148の電力レベルに対するセンサ142の信号は、マイクロ波システム148の区域における水分レベルと組み合わせることができる。結果は、マイクロ波システム148の現在の電力レベル設定、および環境中の水分の量から成る、マイクロ波システム148のパラメータ修正であってもよい。この例では、マイクロ波システム148の電力設定は、所望のパラメータ設定と比較して高い測定値を有していてもよいが、水分の読み取りは、所望の水分レベルと比較して低くてもよい。この場合、たとえマイクロ波システムの電力設定がすでに所望の設定以上でも、電力設定パラメータを増加させて、固体燃料からさらに水分を除去することができる。   In embodiments, operational parameter corrections can be made based on non-component sensor 142 measurements such as moisture removal, ash removal, sulfur removal, solid fuel surface temperature, solid fuel weight, and the like. In an embodiment, the modification facility 134 algorithm may associate a non-component sensor 142 measurement with a solid fuel processing facility 132 component parameter to adjust the non-component sensor 142 signal. For example, non-component measurements of moisture levels in a belt facility environment may include microwave system 148, microwave system power, microwave frequency, microwave duty cycle, number of microwave systems in operation, or the like May need to be increased or decreased. In an embodiment, the monitoring facility 134 algorithm may combine the component sensor 142 signal with the associated sensor 142 signal to determine if a component parameter modification is required. For example, the sensor 142 signal for the power level of the microwave system 148 can be combined with the moisture level in the area of the microwave system 148. The result may be a microwave system 148 parameter modification consisting of the current power level setting of the microwave system 148 and the amount of moisture in the environment. In this example, the power setting of the microwave system 148 may have a higher measurement value compared to the desired parameter setting, but the moisture reading may be lower compared to the desired moisture level. . In this case, even if the power setting of the microwave system is already above the desired setting, the power setting parameter can be increased to further remove moisture from the solid fuel.

実施形態では、非構成要素センサ142の測定は、2つ以上の固体燃料処理設備132の構成要素と関連することができる。実施形態では、1つの構成要素に関する複数の非構成要素センサ142の測定値があってもよい。実施形態では、監視設備134のアルゴリズムは、パラメータ公差域外である非構成要素センサ142の測定値を補うように構成要素の操業パラメータを修正する最良の方法を決定することができる。実施形態では、監視
設備134は、所定のセンサ142の調整を有することができ、パラメータ調整の知識ベースを有することができ、以前の調整に基づいてパラメータを調整するためにニューラルネットを使用することができ、調整は、人間の介入、または同様のものによって行うことができる。実施形態では、構成要素の操業パラメータに対する安全設定は、オーバーライドできないか、またはオーバーライドするために管理者の介入を必要とするシステムに入力することができる。
In an embodiment, the measurement of the non-component sensor 142 may be associated with two or more solid fuel processing facility 132 components. In an embodiment, there may be multiple non-component sensor 142 measurements for one component. In an embodiment, the monitoring facility 134 algorithm may determine the best way to modify the operational parameters of the component to compensate for the non-component sensor 142 measurements that are outside the parameter tolerance range. In an embodiment, the monitoring facility 134 may have a predetermined sensor 142 adjustment, may have a parameter adjustment knowledge base, and uses a neural network to adjust parameters based on previous adjustments. Adjustments can be made by human intervention or the like. In an embodiment, the safety settings for the operational parameters of the component can be overridden or entered into a system that requires administrator intervention to override.

実施形態では、監視設備134は、固体燃料の処理中に行われる操業パラメータ調整の履歴を維持することができる。監視設備134は、次のパラメータ調整の規模を決定する際に、パラメータ調整履歴を参照することができる。例えば、マイクロ波システム148の電力は、固体燃料から放出される水分量を増加させるように以前に調整されていてもよい。新規センサ142の信号に基づいて、マイクロ波システム148の電力調整の規模を決定する時、監視設備132は、以前のパラメータ調整を参照して、次のパラメータ調整の規模を決定することができる。例えば、パラメータ調整履歴は、5パーセントの最後のマイクロ波システム148の調整が、水分放出を2パーセント増加させたことを示すことができる。この情報は、マイクロ波システム148の電力調整を決定して、固体燃料に対して放出される水分の所望の変更を得るために、使用することができる。実施形態では、較正曲線をパラメータ調整履歴における一連の測定値から導出することができるため、パラメータの調整は、所望の結果を得るように、あるセンサ142の信号に応じてより正確に行うことができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may maintain a history of operational parameter adjustments made during the processing of solid fuel. The monitoring facility 134 can refer to the parameter adjustment history when determining the scale of the next parameter adjustment. For example, the power of the microwave system 148 may have been previously adjusted to increase the amount of moisture released from the solid fuel. When determining the magnitude of the power adjustment of the microwave system 148 based on the signal of the new sensor 142, the monitoring facility 132 can refer to the previous parameter adjustment to determine the magnitude of the next parameter adjustment. For example, the parameter adjustment history can indicate that a 5 percent final microwave system 148 adjustment increased the moisture release by 2 percent. This information can be used to determine the power adjustment of the microwave system 148 to obtain the desired change in moisture released to the solid fuel. In an embodiment, the calibration curve can be derived from a series of measurements in the parameter adjustment history, so that parameter adjustments can be made more accurately in response to certain sensor 142 signals to achieve a desired result. it can.

実施形態では、監視設備134が固体燃料操業パラメータに調整を行うと、調整済みパラメータは、様々な固体処理設備132の構成要素への伝達のために、制御装置144に伝達することができる。実施形態では、調整済みパラメータは、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、伝達することができる。   In an embodiment, once the monitoring facility 134 has adjusted to the solid fuel operating parameters, the adjusted parameters can be communicated to the controller 144 for transmission to various solid processing facility 132 components. In embodiments, the adjusted parameters can be communicated in real time, at certain time intervals, continuously, or the like.

実施形態では、制御装置144が調整済みパラメータを受領すると、制御装置は、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、様々な構成要素に調整済みパラメータを伝達することができる。   In an embodiment, once the controller 144 receives the adjusted parameters, the controller communicates the adjusted parameters to the various components in real time, at certain time intervals, continuously, or the like. Can do.

この様にして、監視設備134、制御装置144、およびセンサ142のフィードバックループは、連続的に、操業パラメータを固体燃料処理設備132の構成要素に適用すること、センサ142を用いて構成要素および非構成要素情報を測定すること、監視設備134に測定値を伝達すること、操業パラメータを調整すること、制御装置に調整済み操業パラメータを伝達すること、および同様のことを行うことができる。   In this way, the feedback loop of the monitoring facility 134, the controller 144, and the sensor 142 continuously applies the operating parameters to the components of the solid fuel treatment facility 132, using the sensor 142 to Measuring component information, transmitting measured values to the monitoring facility 134, adjusting operating parameters, transmitting adjusted operating parameters to the controller, and the like can be performed.

実施形態では、連続フィードバックループは、固体燃料の処理のために、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものに対する操業パラメータに適用することができる。   In an embodiment, a continuous feedback loop can be applied to operating parameters for a continuous process, batch process, or the like, for the treatment of solid fuel.

実施形態では、固体燃料ベルト設備130の構成要素は、パラメータ生成設備128によって生成され、かつ監視設備134によって修正される操業パラメータによって制御することができる。前述のように、操業パラメータは、監視設備134によって監視および調整することができ、制御装置144は、固体燃料ベルト設備130の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。   In an embodiment, the components of the solid fuel belt facility 130 may be controlled by operating parameters generated by the parameter generation facility 128 and modified by the monitoring facility 134. As described above, the operational parameters can be monitored and adjusted by the monitoring facility 134 and the controller 144 can communicate the operational parameters to the components of the solid fuel belt facility 130.

実施形態では、固体燃料ベルト設備130は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の構成要素を含むことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備130は、連続処理設備、バッチ設備、または同様のものであってもよい。   In embodiments, the solid fuel belt facility 130 may include components such as a transport belt, a microwave system, a sensor, a collection system, a preheating facility, a cooling facility, and the like. In embodiments, the solid fuel belt facility 130 may be a continuous processing facility, a batch facility, or the like.

実施形態では、所望の特性を満たす最終処理済み固体燃料を生じるための固体燃料の処理は、所望の固体燃料特性を製造するように選択される操業パラメータを使用して、ベルト設備130の構成要素によって制御することができる。最終処理済み固体燃料の所望の特性は、2つ以上のベルト設備130の構成要素の制御を調整することによって製造できることが、当技術分野で理解されるであろう。例えば、処理プロセス中に固体燃料から放出される水分は、マイクロ波システム148の電力、マイクロ波システム148の周波数、マイクロ波システム148の負荷サイクル、予熱温度、ベルト速度、雰囲気組成(例えば、乾燥空気または不活性ガス)、または同様のものを、個別に、または組み合わせて調整することによって、制御することができる。ベルト設備130の構成要素パラメータは、期間あたりの処理済み固体燃料、開始原燃料特性、最終処理済み燃料の特性、または同様のもの等のその他の要件によって影響を受け得る。   In an embodiment, the processing of the solid fuel to produce a final treated solid fuel that meets the desired characteristics is a component of the belt facility 130 using operating parameters selected to produce the desired solid fuel characteristics. Can be controlled by. It will be understood in the art that the desired properties of the final treated solid fuel can be produced by adjusting the control of two or more belt facility components. For example, the moisture released from the solid fuel during the treatment process may include the power of the microwave system 148, the frequency of the microwave system 148, the duty cycle of the microwave system 148, the preheating temperature, the belt speed, the atmospheric composition (eg, dry air Or inert gas), or the like, can be controlled individually or in combination. The component parameters of the belt facility 130 may be influenced by other requirements such as processed solid fuel per period, starting raw fuel characteristics, final processed fuel characteristics, or the like.

実施形態では、制御装置144は、ベルト設備130の構成要素に対する操業パラメータを保存することができ、ベルト設備130の構成要素にパラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置144は、操業パラメータを、ベルト設備130の構成要素によって理解および実行される機械命令に変換することができる。   In an embodiment, the controller 144 may store operational parameters for components of the belt facility 130 and may transmit parameters to the components of the belt facility 130. In an embodiment, the controller 144 may convert the operational parameters into machine instructions that are understood and executed by components of the belt facility 130.

実施形態では、センサ142は、ベルト設備130の構成要素の操業を測定するため、かつ固体燃料処理に関する情報を得るために使用することができる。実施形態では、センサ142は、直接、マイクロ波システム148等のベルト設備130の構成要素から、または固体燃料から放出される水分等の固体燃料の処理に起因することができる環境条件から、情報を測定することができる。実施形態では、環境条件は、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、気温、固体燃料表面温度、不活性ガスレベル、冷却速度、または同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備130内の同じ環境条件を測定する複数のセンサ142があってよく、冗長性を提供するか、または異なる場所で測定を行って処理の進行を追跡するかのいずれかを行う。例えば、固体燃料から放出される水分を測定するための複数のセンサ142があってよく、データマイクロ波システム148に位置する水分センサ142は、マイクロ波システム148のステーション、および同様のものに続く。加えて、ベルト設備130中の水収集ステーションにて集まる液体の水の量を測定する水センサがあってもよい。実施形態では、ベルト設備130内で行われる各種類の測定に対する複数のセンサがあってもよい。   In an embodiment, sensor 142 can be used to measure the operation of components of belt facility 130 and to obtain information regarding solid fuel processing. In an embodiment, the sensor 142 receives information directly from components of the belt facility 130, such as the microwave system 148, or from environmental conditions that can result from processing of solid fuel such as moisture released from the solid fuel. Can be measured. In embodiments, environmental conditions can include moisture level, ash level, sulfur level, air temperature, solid fuel surface temperature, inert gas level, cooling rate, or the like. In an embodiment, there may be multiple sensors 142 that measure the same environmental conditions within the belt facility 130, either providing redundancy or taking measurements at different locations to track the progress of the process. Do. For example, there may be a plurality of sensors 142 for measuring moisture released from the solid fuel, the moisture sensor 142 located in the data microwave system 148 following the station of the microwave system 148, and the like. In addition, there may be a water sensor that measures the amount of liquid water collected at the water collection station in the belt facility 130. In embodiments, there may be a plurality of sensors for each type of measurement made within the belt facility 130.

実施形態では、センサ142は、様々な構成要素および非構成要素情報を記録し、監視設備134に情報を伝達することができる。前述のように、監視設備は、固体燃料処理パラメータを調整するために、受領したセンサ142の情報を使用することができる。実施形態では、監視設備134は、制御装置に調整済み固体燃料処理パラメータを伝達し、固体燃料の処理を修正することができる。   In an embodiment, sensor 142 may record various component and non-component information and communicate the information to monitoring facility 134. As described above, the monitoring facility can use the received sensor 142 information to adjust the solid fuel processing parameters. In an embodiment, the monitoring facility 134 can communicate adjusted solid fuel processing parameters to the controller to modify the processing of the solid fuel.

実施形態では、固体燃料の処理を連続して測定し、最終処理済み固体燃料の特性の獲得を確実にすることができる。こうして、固体燃料処理プロセスは、原固体燃料の特性の任意の変更にも応答して、連続して調整することができる。例えば、水分含有量等の原固体燃料の特性は、原固体燃料が処理される時間にわたって変化し得る。この例では、水分含有量は、処理実行の始めの1つのレベルで開始し、処理プロセス中に増加または減少することができる。実施形態では、測定可能な固体燃料特性のいずれも、固体燃料の供給中に変化することができる。固体燃料が処理されている間に、ベルト設備130内のセンサ142を使用することによって、操業パラメータは、全固体燃料処理時間中に一貫した一式の特性を作成するように調整することができる。実施形態では、ベルト設備130の操業パラメータは、最終処理済み固体燃料における一貫した一式の特性を得るように調整することができる。   In an embodiment, the processing of the solid fuel can be continuously measured to ensure acquisition of the properties of the final processed solid fuel. Thus, the solid fuel treatment process can be continuously adjusted in response to any changes in the properties of the raw solid fuel. For example, the properties of the raw solid fuel, such as moisture content, can vary over the time that the raw solid fuel is processed. In this example, the moisture content can start at one level at the beginning of the process run and increase or decrease during the process. In an embodiment, any of the measurable solid fuel properties can change during the supply of solid fuel. By using the sensor 142 in the belt facility 130 while the solid fuel is being processed, the operating parameters can be adjusted to create a consistent set of characteristics during the entire solid fuel processing time. In an embodiment, the operating parameters of the belt facility 130 can be adjusted to obtain a consistent set of characteristics in the final treated solid fuel.

実施形態では、固体燃料が処理されると、調整することができるパラメータは、マイクロ波エネルギ、気温、不活性ガスレベル、空気流速度、ベルト速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備130の操業パラメータは、個別に、一群として、関連群で(例えば、ベルト速度およびマイクロ波電流)、および同様のもので、監視および調整することができる。   In embodiments, once the solid fuel is processed, parameters that can be adjusted can include microwave energy, air temperature, inert gas level, air flow velocity, belt velocity, and the like. In embodiments, the operating parameters of the belt facility 130 can be monitored and adjusted individually, in groups, in related groups (eg, belt speed and microwave current), and the like.

実施形態では、操業パラメータを監視および調整する方法は、連続処理プロセス、バッチ処理プロセス、またはその他の固体処理方法に適用することができる。バッチ処理では、入ってくる原固体燃料の特性は、バッチによって変わることができ、異なる操業パラメータを必要として、処理プロセスの終わりに一貫した処理済み固体燃料を作成することができる。   In embodiments, the method of monitoring and adjusting operational parameters can be applied to continuous processing processes, batch processing processes, or other solid processing methods. In batch processing, the characteristics of the incoming raw solid fuel can vary from batch to batch and require different operating parameters to create a consistent treated solid fuel at the end of the processing process.

実施形態では、固体燃料ベルト設備130のセンサ142は、固体燃料処理の結果として固体燃料から放出される生成物を測定するか、固体燃料ベルト設備130の構成要素の操業パラメータを測定するか、または同様のことを行うことができる。したがって、センサ142は、制御装置144に測定情報を伝達するか、監視設備134に測定情報を伝達するか、価格決定/取引設備に測定情報を伝達するか、パラメータ制御140測定情報を伝達するか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備130は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または同様のものにおいて固体燃料を処理することができ、センサ142は、これらのプロセスからの固体燃料処理情報を記録することができる。   In an embodiment, the sensor 142 of the solid fuel belt facility 130 measures products released from the solid fuel as a result of solid fuel processing, measures operating parameters of components of the solid fuel belt facility 130, or Similar things can be done. Therefore, whether the sensor 142 transmits measurement information to the control device 144, transmits measurement information to the monitoring facility 134, transmits measurement information to the pricing / transaction facility, or transmits parameter control 140 measurement information. Or the same can be done. In an embodiment, the solid fuel belt facility 130 may process solid fuel in a continuous process, batch process, or the like, and the sensor 142 may record solid fuel processing information from these processes. it can.

実施形態では、センサ142は、ベルト速度、マイクロ波システム148の電力、マイクロ波システム148の周波数、マイクロ波システム148の負荷サイクル、気温、不活性ガス流、空気流、空気圧、不活性ガス圧、放出生成物貯蔵タンクレベル、加熱速度、冷却速度、および同様のものを含み得る、ベルト設備130の構成要素パラメータを測定することができる。加えて、センサ142はまた、放出水蒸気、放出硫黄蒸気、収集水量、収集硫黄量、収集灰量、固体燃料重量、固体燃料表面温度、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含み得る、非構成要素または環境パラメータ情報も測定することができる。実施形態では、ベルト設備の各構成要素に対する少なくとも1つのセンサ142があってもよい。例えば、マイクロ波システム148は、2つ以上のセンサ142を有して、電力消費、周波数、電力出力、および同様のものを測定することができる。実施形態では、非構成要素パラメータを測定する2つ以上のセンサ142があってもよい。例えば、固体燃料ベルト設備130の全体を通じて水分の放出を測定する、2つ以上の水分レベルセンサ142があってもよい。マイクロ波システム148のステーションに、マイクロ波システム148のステーションの直後に、または同様のものに、水分センサ142があってもよい。2つ以上の水分センサ142を有することもできる、2つ以上のマイクロ波システム148のステーションがあってもよい。 In an embodiment, the sensor 142 may include belt speed, microwave system 148 power, microwave system 148 frequency, microwave system 148 duty cycle, air temperature, inert gas flow, air flow, air pressure, inert gas pressure, The component parameters of the belt facility 130 can be measured, which can include discharge product storage tank levels, heating rates, cooling rates, and the like. In addition, the sensor 142 may also include discharged water vapor, released sulfur vapor, collected water volume, collected sulfur volume, collected ash volume, solid fuel weight, solid fuel surface temperature, preheat temperature, cooling temperature, and the like. Component or environmental parameter information can also be measured. In embodiments, there may be at least one sensor 142 for each component of the belt facility. For example, the microwave system 148 can have two or more sensors 142 to measure power consumption, frequency, power output, and the like. In embodiments, there may be more than one sensor 142 that measures non-component parameters. For example, there may be two or more moisture level sensors 142 that measure moisture release throughout the solid fuel belt facility 130. There may be a moisture sensor 142 at the station of the microwave system 148, immediately after the station of the microwave system 148, or the like. There may be more than one station of the microwave system 148, which may also have more than one moisture sensor 142.

実施形態では、センサ142は、消費される電力、使用される不活性ガス、使用されるガス、使用される油、または同様のもの等の、固体燃料処理設備132による資源消費を測定することが可能であってもよい。実施形態では、センサ142は、処理中に固体燃料から放出される、水、硫黄、灰、またはその他の生成物等の、固体燃料処理設備132によって産出される生成物を測定することができる。   In an embodiment, sensor 142 may measure resource consumption by solid fuel treatment facility 132, such as power consumed, inert gas used, gas used, oil used, or the like. It may be possible. In an embodiment, the sensor 142 may measure a product produced by the solid fuel processing facility 132, such as water, sulfur, ash, or other product released from the solid fuel during processing.

実施形態では、センサ142は、制御装置144、監視設備134、価格決定/取引設備178、または同様のものに測定情報を伝達することができる。実施形態では、センサ142は選択的に選択することができ、例えば、全ての情報受領設備に固体燃料処理設備132の情報のうちの全てを伝達しなくてもよい。   In an embodiment, sensor 142 may communicate measurement information to controller 144, monitoring facility 134, pricing / transaction facility 178, or the like. In an embodiment, the sensor 142 can be selectively selected, for example, not all of the information of the solid fuel treatment facility 132 may be communicated to all information receiving facilities.

実施形態では、制御装置144は、様々なベルト設備130の構成要素からセンサ142の情報を受領することができる。制御装置は、様々なベルト設備130の構成要素の操業パラメータ状態を維持する責任があり得る。例えば、制御装置は、固体燃料連続処理プロセスにおけるベルト速度を維持する責任があってもよい。センサ142は、制御装置144にベルト速度情報を提供することができ、それは、制御装置がパラメータ要求速度を維持することを可能にし得る。例えば、ベルト設備130から固体燃料の量が追加または除去されると、異なる電力レベルが均一なベルト速度を維持するために必要とされ得、制御装置144は、ベルト速度を均一に維持するために必要とされる電力に調整を行うことができる。   In an embodiment, the controller 144 may receive sensor 142 information from various belt facility 130 components. The controller may be responsible for maintaining the operational parameter states of the various belt facility 130 components. For example, the controller may be responsible for maintaining the belt speed in the solid fuel continuous processing process. The sensor 142 can provide belt speed information to the controller 144, which can allow the controller to maintain the parameter required speed. For example, as the amount of solid fuel is added or removed from the belt facility 130, different power levels may be required to maintain a uniform belt speed and the controller 144 may be used to maintain a uniform belt speed. Adjustments can be made to the required power.

実施形態では、監視設備134は、原固体燃料を処理するために必要とされる操業パラメータの制御を可能にする、センサ142の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備134は、マイクロ波システム148の周波数、マイクロ波システム148の電力、マイクロ波システム148の負荷サイクル、ベルト速度、不活性ガスレベル、および同様のものを含むことができる、構成要素センサ142の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備134は、放出水分、放出硫黄、放出灰、固体燃料表面温度、気温、および同様のものを含むことができる、非構成要素センサ142の情報を受領することができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may receive sensor 142 information that allows control of the operational parameters required to process the raw solid fuel. In an embodiment, the monitoring facility 134 may include the frequency of the microwave system 148, the power of the microwave system 148, the duty cycle of the microwave system 148, the belt speed, the inert gas level, and the like. Information of the element sensor 142 can be received. In an embodiment, monitoring facility 134 may receive non-component sensor 142 information, which may include released moisture, released sulfur, released ash, solid fuel surface temperature, air temperature, and the like.

前述のように、監視設備134は、固体燃料を処理して所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要な操業パラメータを取得および/維持するアルゴリズムを使用することにより、構成要素および非構成要素の両方に対して、受領したセンサ142の情報を組み合わせることができる。実施形態では、監視設備134は、パラメータ生成設備128から一式の基本操業パラメータを受領することができる。その後すぐに、監視設備134は、受領したセンサ142の情報に基づいて、基本操業パラメータを調整することができる。実施形態では、監視設備134は、固体燃料ベルト設備130の制御のために、制御装置144に調整済み操業パラメータを伝達することができる。   As described above, the monitoring facility 134 uses components to detect and maintain the operational parameters necessary to process the solid fuel to produce the desired final treated solid fuel. The received sensor 142 information can be combined for both elements. In an embodiment, the monitoring facility 134 may receive a set of basic operating parameters from the parameter generation facility 128. Immediately thereafter, the monitoring facility 134 can adjust the basic operating parameters based on the received sensor 142 information. In an embodiment, the monitoring facility 134 may communicate adjusted operating parameters to the controller 144 for control of the solid fuel belt facility 130.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、例えば、最終処理済み固体燃料の費用/利益に関するセンサ142の情報を受領することができる。実施形態では、費用/利益関連情報は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、不活性ガス等の消耗品、収集された非固体燃料生成物の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものの計算を含むか、または可能にすることができる。   In an embodiment, pricing / trading facility 178 may receive sensor 142 information regarding, for example, the cost / benefit of the final processed solid fuel. In an embodiment, the cost / benefit related information includes the cost of producing the final treated solid fuel, consumables such as inert gas, the amount of non-solid fuel product collected, the amount of final treated solid fuel, or the like Can include or enable the calculation of things.

実施形態では、費用関連センサ情報は、使用される電力、使用される不活性ガス、投入される固体燃料、および同様のものを含むことができる。実施形態では、各固体燃料処理設備132の構成要素によって消費される電力を測定するセンサ142があってもよい。実施形態では、消費される電力は、電気、ガス、油、および同様のものを含むことができる。実施形態では、使用される消耗品は、不活性ガス量、水、または同様のものを含むことができる。   In embodiments, cost related sensor information can include power used, inert gas used, solid fuel input, and the like. In an embodiment, there may be a sensor 142 that measures the power consumed by the components of each solid fuel treatment facility 132. In embodiments, the consumed power can include electricity, gas, oil, and the like. In embodiments, the consumables used can include an amount of inert gas, water, or the like.

実施形態では、利益関連センサ情報は、収集される水の量、収集される硫黄の量、収集される灰の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものを含むことができる。   In embodiments, the benefit-related sensor information may include the amount of water collected, the amount of sulfur collected, the amount of ash collected, the amount of final treated solid fuel, or the like.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、実時間で、時間増分で、要求に応じて、または同様のもので、センサ142の情報を受領することができる。実施形態では、オンデマンド情報は、価格決定/取引設備178、センサ142、または同様のものの要求によるものであってもよい。   In embodiments, the pricing / trading facility 178 may receive sensor 142 information in real time, in time increments, on demand, or the like. In embodiments, the on-demand information may be due to a request for pricing / transaction equipment 178, sensor 142, or the like.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、体積あたりの開始原固体燃料の費用、体
積あたりの固体燃料処理設備132の費用、固体燃料処理設備132の利益物質(例えば、水、硫黄、または灰)、体積あたりの固体燃料処理設備132の消耗品、および同様のものを含むことができる情報を使用して、最終処理済み固体燃料の価格を決定するためにアルゴリズムを使用することができる。
In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may include a starting raw solid fuel cost per volume, a solid fuel processing facility 132 cost per volume, a solid fuel processing facility 132 benefit material (eg, water, sulfur, or ash). ), Information that can include solid fuel processing facility 132 consumables per volume, and the like, can be used to determine the price of the final processed solid fuel.

実施形態では、センサ142は、固体燃料の取入量、予熱に必要とされるエネルギ、ベルトに必要とされるエネルギ、不活性ガス量、マイクロ波システム148に必要とされるエネルギ、固体燃料冷却に必要とされるエネルギ、固体燃料取出の量、収集された水、収集された硫黄、収集された灰、または同様のものを含むことができる、費用/利益情報を提供することができる。   In an embodiment, sensor 142 may include solid fuel intake, energy required for preheating, energy required for the belt, amount of inert gas, energy required for microwave system 148, solid fuel cooling. Cost / benefit information can be provided, which can include the energy required for the fuel, the amount of solid fuel removal, the collected water, the collected sulfur, the collected ash, or the like.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、電気、ガス、油、固体燃料、および同様のものの単位あたりの費用にアクセスすることができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、水、硫黄、灰、固体燃料、および同様のもの等の放出生成物の市場価格にアクセスすることができる。   In an embodiment, pricing / trading facility 178 may access the cost per unit of electricity, gas, oil, solid fuel, and the like. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may access market prices for emission products such as water, sulfur, ash, solid fuel, and the like.

実施形態では、単位原価、費用情報、および生成物の市場価格を使用して、価格決定/取引設備178は、最終完成固体燃料、放出生成物、および同様のものの価格を決定することが可能であってもよい。実施形態では、価格決定/取引設備178は、リアルタイムで、平均として、平均値として、固体燃料実行の終わりに、増加的に、または同様のもので、最終処理済み固体燃料の価格を計算することができる。   In an embodiment, using unit cost, cost information, and market price of the product, the pricing / trading facility 178 may determine the price of the final finished solid fuel, the released product, and the like. There may be. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 calculates the price of the final treated solid fuel in real time, as an average, as an average, at the end of a solid fuel run, incrementally, or the like. Can do.

例えば、価格決定/取引設備178は、石炭サンプルデータ120から最初の原固体燃料の費用情報を受領することができる。取入設備124のセンサは、処理のために固体燃料ベルト設備130に進入する固体燃料の体積率を提供することができる。固体燃料ベルト設備130のセンサは、固体燃料を予熱するために必要とされるエネルギ、固体燃料を輸送するために必要とされるエネルギ、ベルト設備130に投入される不活性ガスの速度、マイクロ波システム148に必要とされるエネルギ、冷却設備164に必要とされるエネルギ、固体燃料処理設備132から除去される最終処理済み固体燃料の量、および同様のものの情報を提供することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、これらのセンサ測定値を、各費用の種類の単位原価と組み合わせて、処理されている固体燃料の費用モデルを開発することができる。実施形態では、費用モデルは、最終処理済み固体燃料を計算するように、固体燃料を処理する個別構成要素の費用を、最初の原固体燃料の費用に増加的に加えるステップを含むことができる。   For example, the pricing / trading facility 178 may receive cost information for the first raw solid fuel from the coal sample data 120. The sensor of the intake facility 124 can provide a volume fraction of solid fuel entering the solid fuel belt facility 130 for processing. The sensors of the solid fuel belt facility 130 include the energy required to preheat the solid fuel, the energy required to transport the solid fuel, the velocity of the inert gas input to the belt facility 130, the microwave Information about the energy required for system 148, the energy required for cooling facility 164, the amount of final treated solid fuel removed from solid fuel processing facility 132, and the like can be provided. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may combine these sensor measurements with unit costs for each cost type to develop a cost model for the solid fuel being processed. In an embodiment, the cost model may include incrementally adding the cost of the individual components that process the solid fuel to the cost of the initial raw solid fuel so as to calculate the final processed solid fuel.

実施形態では、最終処理済み固体燃料の計算された価格を固体燃料の市場価格と比較して、固体燃料処理設備132の効率モデルを作成することができる。   In an embodiment, the calculated price of the final treated solid fuel may be compared to the solid fuel market price to create an efficiency model for the solid fuel processing facility 132.

加えて、価格決定/取引設備178は、水、硫黄、灰、その他の固体燃料放出生成物、または同様のもの等の、市場価格を有することができる、固体燃料処理設備132によって収集される非固体燃料生成物の量についての情報を受領することができる。この情報は、様々な固体燃料放出生成物の単位市場価格を計算して固体燃料放出生成物の利益モデルを提供するために、使用することができる。   In addition, the pricing / trading facility 178 is collected by a solid fuel processing facility 132 that may have a market price, such as water, sulfur, ash, other solid fuel emission products, or the like. Information about the amount of solid fuel product can be received. This information can be used to calculate unit market prices for various solid fuel emission products and provide a profit model for the solid fuel emission products.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料処理設備132の操業に対する、費用モデル、利益モデル、効率モデル、およびその他の財務モデルを計算することができる。   In an embodiment, pricing / trading facility 178 may calculate cost models, profit models, efficiency models, and other financial models for the operation of solid fuel treatment facility 132.

実施形態では、ベルト設備130のマイクロ波システム148は、固体燃料から望ましくない生成物を除去するために固体燃料に作用する、複数の固体燃料処理設備132の処
理構成要素のうちの1つであってもよい。マイクロ波システム148は、単独で、複数のマイクロ波システム148と組み合わせて、望ましくない生成物を除去するため他のプロセスと組み合わせて、または同様のもので、使用することができる。
In an embodiment, the microwave system 148 of the belt facility 130 is one of the processing components of the plurality of solid fuel processing facilities 132 that operate on the solid fuel to remove undesirable products from the solid fuel. May be. The microwave system 148 can be used alone, in combination with multiple microwave systems 148, in combination with other processes to remove unwanted products, or the like.

実施形態では、マイクロ波システム148によって製造されるマイクロ波は、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱するために、使用することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料は、水分、硫黄、灰、または同様のものであってもよい。実施形態では、マイクロ波エネルギが固体燃料に加えられると、ガス、液体、ガスおよび液体の組み合わせ、および/または同様のものとして、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱することができる。例えば、固体燃料に含有される水が、水を蒸気に変換する温度に到達すると、水はガスとして放出することができる。しかし、硫黄は、硫黄温度に応じて、ガスとして、または液体として放出することができる。実施形態では、硫黄が加熱されると、硫黄はまず液体として、次いでガスとして放出することができる。実施形態では、生成物を2つの放出段階において放出するために、固体燃料から望ましくない生成物の完全な放出を促進することは利点があり得る。   In an embodiment, the microwave produced by the microwave system 148 may be used to heat the unwanted solid fuel product to a temperature at which the unwanted solid fuel product can be released from the solid fuel. it can. In embodiments, the undesired solid fuel may be moisture, sulfur, ash, or the like. In embodiments, when microwave energy is applied to a solid fuel, as a gas, liquid, combination of gas and liquid, and / or the like, up to a temperature at which undesirable solid fuel products can be released from the solid fuel. Undesirable solid fuel products can be heated. For example, when the water contained in the solid fuel reaches a temperature that converts the water into steam, the water can be released as a gas. However, sulfur can be released as a gas or as a liquid depending on the sulfur temperature. In embodiments, when sulfur is heated, it can be released first as a liquid and then as a gas. In embodiments, it may be advantageous to promote complete release of undesirable products from solid fuel in order to release the products in two release stages.

実施形態では、望ましくない固体燃料生成物の除去のために、2つ以上のベルト設備130のマイクロ波システム148があってもよい。実施形態では、ベルト設備130内に2つ以上のマイクロ波システム148があってもよい。2つ以上のマイクロ波システム148は、周波数、電力、負荷サイクル、または同様のもの等の異なる制御パラメータを、固体燃料に適用することができる。実施形態では、異なるマイクロ波システム148の制御パラメータは、固体燃料からの除去のために、ある望ましくない生成物を標的にすることができる。加えて、マイクロ波システム148は、望ましくない生成物をガスに変換するようにエネルギを印加するステップ、望ましくない生成物を液体に変換するようにエネルギを印加するステップ、または同様のもの等の、望ましくない生成物を除去する方法を標的にすることができる。   In an embodiment, there may be more than one belt facility 130 microwave system 148 for removal of undesired solid fuel products. In an embodiment, there may be more than one microwave system 148 within the belt facility 130. Two or more microwave systems 148 can apply different control parameters, such as frequency, power, duty cycle, or the like, to the solid fuel. In embodiments, different microwave system 148 control parameters can target certain undesirable products for removal from the solid fuel. In addition, the microwave system 148 may apply energy to convert undesired products to gas, apply energy to convert undesired products to liquid, or the like, Methods can be targeted to remove unwanted products.

実施形態では、マイクロ波システム148は、2つ以上のマイクロ波装置を含むことができ、それぞれは、独立して、一群の一部として、または同様のもので操作することができる。   In embodiments, the microwave system 148 can include two or more microwave devices, each of which can operate independently, as part of a group, or the like.

実施形態では、マイクロ波システム148は、独立して作動することができ、したがって、独立マイクロ波装置のそれぞれに対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、マイクロ波システム148は、2つ以上の独立マイクロ波装置を有することができ、各独立マイクロ波装置は、電力、周波数、負荷サイクル、または同様のもの等の制御パラメータを有することができる。実施形態では、制御装置144および監視設備134は、独立マイクロ波装置のそれぞれを制御することができる。   In an embodiment, the microwave system 148 can operate independently, and thus there may be a set of operating parameters for each of the independent microwave devices. For example, the microwave system 148 can have two or more independent microwave devices, and each independent microwave device can have control parameters such as power, frequency, duty cycle, or the like. In an embodiment, the controller 144 and the monitoring facility 134 can control each of the independent microwave devices.

実施形態では、独立制御マイクロ波装置は、望ましくない固体燃料生成物の除去を達成するために異なる機能を実行することができる。例えば、第1のマイクロ波装置は、一定電力設定で、ある周波数において作動することができる一方で、第2のマイクロ波装置は、電力設定を時間とともに変えることができる負荷サイクルを使用して、異なる周波数において作動することができる。このような2つのマイクロ波装置の複合作動は、特定の物質相(例えば、ガスまたは液体)を使用して、特定の望ましくない生成物の除去を標的にすることができる。   In embodiments, the independently controlled microwave device can perform different functions to achieve removal of undesirable solid fuel products. For example, a first microwave device can operate at a certain frequency with a constant power setting, while a second microwave device uses a duty cycle that allows the power setting to change over time, Can operate at different frequencies. Such combined operation of two microwave devices can target the removal of certain undesired products using a specific material phase (eg, gas or liquid).

実施形態では、マイクロ波システム148は、一群として作動する複数のマイクロ波装置を含むことができ、したがって、マイクロ波システム148の群にあり得るマイクロ波
装置の数に関係なく、マイクロ波群全体に対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、多数のマイクロ波装置をグループ化するステップ、全てのマイクロ波装置に同じ周波数と電力を設定を提供するステップは、1つの大型マイクロ波装置の代わりに多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用して、固体燃料に高マイクロ波電力を提供するステップであってもよい。多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用するステップは、望ましくない生成物の効果的な除去を提供するマイクロ波装置の構成を可能にすることができる。
In an embodiment, the microwave system 148 may include a plurality of microwave devices that operate as a group, and thus, for the entire microwave group, regardless of the number of microwave devices that may be in the group of microwave systems 148. There may be a set of operating parameters. For example, grouping multiple microwave devices, providing all microwave devices with the same frequency and power settings use multiple relatively small microwave devices instead of one large microwave device. Then, it may be a step of providing high microwave power to the solid fuel. The step of using a large number of relatively small microwave devices can allow for the configuration of microwave devices that provide effective removal of undesirable products.

実施形態では、マイクロ波システム148は、操業パラメータの伝達方法によって、独立した一式のマイクロ波装置として作動することから、マイクロ波装置群として操業することに変更することができる。例えば、独立パラメータが各マイクロ波装置に対して伝達されたとき、マイクロ波システム148は、独立マイクロ波装置として作動することができるが、一群の操業パラメータがマイクロ波装置に伝達されたとき、マイクロ波システム148は、一群として作動することができる。実施形態では、マイクロ波システム148は、独立マイクロ波装置、一群のマイクロ波装置、または同様のものとして操業することができる。   In the embodiment, the microwave system 148 can be changed to operate as a group of microwave devices from operating as an independent set of microwave devices, depending on the operation parameter transmission method. For example, when independent parameters are communicated to each microwave device, the microwave system 148 can operate as an independent microwave device, but when a group of operating parameters is communicated to the microwave device, the microwave system 148 can operate as a microwave device. The wave system 148 can operate as a group. In embodiments, the microwave system 148 can operate as an independent microwave device, a group of microwave devices, or the like.

実施形態では、マイクロ波システム148は、ベルト設備130に沿って配置され、所望の最終処理済み固体燃料を製造することができるマイクロ波システム148の処理の組み合わせを提供することができる。例えば、2つ以上のマイクロ波システム148は、ベルト設備130に沿って間隔をあけられ、固体燃料からの水分の除去を標的にすることができる。第1のマイクロ波システム148は、固体燃料からある量の水分を除去するように指示することができ、第2のマイクロ波システム148は、第1のマイクロ波システム148から距離をおいて配置され、固体燃料からさらなる水分を除去することができる。追加のマイクロ波システム148は、ベルト設備130に沿って配置され、固体燃料がベルト設備130に沿って移動するにつれて、水分の減少を継続することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料生成物は、ベルト設備130に沿った複数のマイクロ波システム148によって処理されることにより、増分方式で除去することができる。実施形態では、望ましくない生成物の放出を可能にするマイクロ波システム148間に距離があってよく、距離は、処理ステップ間の時間を提供することができる。実施形態では、マイクロ波システムは、共に接近して配置することができる。この処理プロセスは、独立して、または他の望ましくない固体燃料生成物と組み合わせてのいずれかで、他の望ましくない固体燃料生成物の除去に適用できることを理解することができる。   In an embodiment, the microwave system 148 may be disposed along the belt facility 130 to provide a combination of microwave system 148 processes that can produce the desired final treated solid fuel. For example, two or more microwave systems 148 can be spaced along the belt facility 130 to target the removal of moisture from the solid fuel. The first microwave system 148 can be instructed to remove a certain amount of moisture from the solid fuel, and the second microwave system 148 is located at a distance from the first microwave system 148. More water can be removed from the solid fuel. An additional microwave system 148 may be placed along the belt facility 130 and continue to reduce moisture as the solid fuel moves along the belt facility 130. In an embodiment, undesirable solid fuel products can be removed incrementally by being processed by multiple microwave systems 148 along the belt facility 130. In embodiments, there may be a distance between the microwave systems 148 that allow for the release of unwanted products, and the distance may provide time between processing steps. In embodiments, the microwave systems can be placed close together. It can be appreciated that this treatment process can be applied to the removal of other undesired solid fuel products, either independently or in combination with other undesired solid fuel products.

実施形態では、マイクロ波システム148からのエネルギは、別個のベルト設備130において加えることができ、第1のベルト設備130は固体燃料を処理し、少なくとももう1つのベルト設備130は、固体燃料をさらに処理する。実施形態では、各ベルト設備130は、固体燃料を処理し、次いで、最終処理済み石炭の特性に到達するまで、その生成物を追加のベルト設備130に供給することができる。   In an embodiment, energy from the microwave system 148 may be applied in a separate belt facility 130, where the first belt facility 130 processes solid fuel and at least one other belt facility 130 further supplies solid fuel. To process. In an embodiment, each belt facility 130 may process solid fuel and then supply the product to additional belt facilities 130 until the final treated coal properties are reached.

実施形態では、バッチ処理設備は、望ましくない固体燃料生成物の増加的な除去を提供することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、交互作動パラメータで制御することができる、少なくとも1つのマイクロ波設備148を有することができる。例えば、マイクロ波システム148は、第1の処理ステップとして、第1の電力、周波数、および負荷サイクルで操業することができ、異なる電力、周波数、および負荷サイクルは、第2の処理ステップとして付加することができる。実施形態では、別の処理ステップを行う前に、処理ステップの結果として、望ましくない生成物が完全に放出されることを可能にするステップの間に、期間があってもよい。実施形態では、処理ステップ間に期間がなくてもよく、連続処理をバッチ固体燃料に適用することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、最終処理済み固体燃料を製造するために必要な数だけの処理ステップで、固体燃料を処理することができる。   In embodiments, the batch processing facility can provide incremental removal of undesired solid fuel products. In an embodiment, the batch processing facility can have at least one microwave facility 148 that can be controlled with alternating operating parameters. For example, the microwave system 148 can operate with a first power, frequency, and duty cycle as a first processing step, with a different power, frequency, and duty cycle added as a second processing step. be able to. In embodiments, there may be a period between steps that allow the unwanted product to be completely released as a result of the processing step before performing another processing step. In an embodiment, there may be no period between processing steps, and continuous processing can be applied to batch solid fuel. In an embodiment, the batch processing facility may process the solid fuel with as many processing steps as are necessary to produce the final processed solid fuel.

実施形態では、前述のように、マイクロ波システム148は、センサ142、監視設備134、制御装置144、および同様のものを含むことができる、フィードバックループによって制御することができる。実施形態では、センサ142は、ベルト設備130に沿って配置され、またはバッチ設備内に配置されて、望ましくない固体燃料生成物を除去する際に、マイクロ波システム148の有効性を測定することができる。センサは、マイクロ波システム148に、またはマイクロ波システム148の後に配置され、ガス放出された望ましくない生成物を測定するか、液体放出された望ましくない生成物を測定するか、または同様のことを行うことができる。   In embodiments, as described above, the microwave system 148 can be controlled by a feedback loop, which can include a sensor 142, a monitoring facility 134, a controller 144, and the like. In an embodiment, the sensor 142 may be positioned along the belt facility 130 or in a batch facility to measure the effectiveness of the microwave system 148 in removing undesired solid fuel products. it can. Sensors are placed in or after the microwave system 148 to measure undesired gas released products, to measure undesired liquid released products, or the like. It can be carried out.

実施形態では、センサ142は、複数のセンサ位置から監視設備134に、固体燃料処理の信号を伝達することができる。実施形態では、監視設備134は、処理プロセスの各センサ142の標的信号を有することができる。センサ142の信号がセンサ142から受領されると、監視設備134は受領したセンサ142の信号を標的センサ信号と比較して、固体燃料処理プロセスが必要とされるとおりに固体燃料を処理しているかどうかを決定することができる。実施形態では、受領したセンサ142の信号に基づいて、監視設備134は、ベルト設備130の構成要素に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、監視設備134は、ベルト設備内の各センサ142を、ベルト設備130の構成要素の動作に関連付けることができる。実施形態では、各センサ142の信号は、構成要素の制御に適用することができるように、重みを付けることができる。例えば、マイクロ波システム148のうちの1つと同じ場所に配置される第1のセンサ142は、マイクロ波システム148から下流に少し離れて配置される第2のセンサよりも重視されることができる。実施形態では、監視設備134は、センサ142の信号に与えられるべき重みを指定する、センサの重みの表を維持することができる。   In an embodiment, the sensor 142 may communicate solid fuel processing signals from a plurality of sensor locations to the monitoring facility 134. In an embodiment, the monitoring facility 134 may have a target signal for each sensor 142 in the processing process. When the sensor 142 signal is received from the sensor 142, the monitoring facility 134 compares the received sensor 142 signal to the target sensor signal to determine whether the solid fuel processing process is processing the solid fuel as required. Can decide. In an embodiment, based on the received sensor 142 signal, the monitoring facility 134 can communicate adjusted operating parameters to components of the belt facility 130. In an embodiment, the monitoring facility 134 may associate each sensor 142 in the belt facility with the operation of a component of the belt facility 130. In an embodiment, the signal of each sensor 142 can be weighted so that it can be applied to control the components. For example, a first sensor 142 that is located at the same location as one of the microwave systems 148 can be valued more than a second sensor that is located slightly away from the microwave system 148 downstream. In an embodiment, the monitoring facility 134 may maintain a table of sensor weights that specify the weights to be given to the sensor 142 signal.

実施形態では、監視設備134は、監視設備134が、瞬間センサ信号、平均センサ信号、統計的センサ信号、センサ信号傾向、センサ信号変化率、または同様のものを追跡することを可能にできる、以前のセンサ142の信号を保存することができる。実施形態では、監視設備134は、構成要素パラメータが調整を必要とするかどうかを決定するために、センサ追跡方法のいずれもを使用することができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may enable the monitoring facility 134 to track instantaneous sensor signals, average sensor signals, statistical sensor signals, sensor signal trends, sensor signal rate of change, or the like, previously The signal of the sensor 142 can be stored. In an embodiment, the monitoring facility 134 can use any of the sensor tracking methods to determine whether a component parameter requires adjustment.

実施形態では、ベルト設備130の構成要素の異なるパラメータを調整するために、異なるセンサ信号142を使用することができる。例えば、第1のセンサ142は、マイクロ波システム148の周波数を監視および調整するために使用することができ、第2のセンサ142は、マイクロ波システム148の電力を監視および調整するために使用することができる。実施形態では、マイクロ波システム148と関連することができる複数のセンサ142は、マイクロ波システム148内の個々のマイクロ波装置を監視および調整するために使用することができる。例えば、1つのマイクロ波システム148内に4つのマイクロ波装置がある場合、4つのマイクロ波装置を個別に調整するために、マイクロ波システム148と関連する複数のセンサを使用することができる。加えて、ベルト設備130に沿ったマイクロ波システム148のうちのいずれも、個別に、またはグループでのいずれかで、同様に制御することができる。   In an embodiment, different sensor signals 142 may be used to adjust different parameters of the belt facility 130 components. For example, the first sensor 142 can be used to monitor and adjust the frequency of the microwave system 148, and the second sensor 142 is used to monitor and adjust the power of the microwave system 148. be able to. In an embodiment, a plurality of sensors 142 that can be associated with the microwave system 148 can be used to monitor and tune individual microwave devices within the microwave system 148. For example, if there are four microwave devices in one microwave system 148, multiple sensors associated with the microwave system 148 can be used to individually tune the four microwave devices. In addition, any of the microwave systems 148 along the belt facility 130 can be similarly controlled, either individually or in groups.

ベルト設備構成要素のうちのいずれも同じ方式で制御できることを、理解することができる。   It can be appreciated that any of the belt equipment components can be controlled in the same manner.

実施形態では、ベルト設備130の構成要素は、最終処理済み固体燃料の特性に基づいて、監視設備134の調整済みパラメータを受領することができる。実施形態では、固体燃料が固体燃料処理設備132で完全に処理された後、試験設備170は、最終固体燃料特性の決定のために、最終処理済み固体燃料のサンプルを試験することができる。実施形
態では、試験設備170は、固体燃料処理設備132の一部であってよく、固体燃料処理設備132の外部の試験設備、または同様のものであってもよい。
In an embodiment, components of the belt facility 130 may receive adjusted parameters of the monitoring facility 134 based on the characteristics of the final treated solid fuel. In an embodiment, after the solid fuel is fully processed at the solid fuel processing facility 132, the test facility 170 may test a sample of the final processed solid fuel for determination of final solid fuel characteristics. In an embodiment, the test facility 170 may be part of the solid fuel treatment facility 132, and may be a test facility external to the solid fuel treatment facility 132, or the like.

実施形態では、試験設備170は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものについて、固体燃料を試験することができる。実施形態では、これらの最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ172に保存することができ、そこでそれらは、石炭の所望特性122、フィードバック設備174、監視設備134、および同様のものに対して利用可能であってもよい。   In an embodiment, the test equipment 170 includes moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, Solid fuels can be tested for ash melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. In an embodiment, these final solid fuel characteristics can be stored in coal power parameters 172, where they are available for coal desired characteristics 122, feedback equipment 174, monitoring equipment 134, and the like. It may be.

実施形態では、同じ固体燃料実行が固体燃料処理設備132で処理されている間に、最終固体燃料特性を決定することができる。実施形態では、固体燃料がまだ処理されている間に、一部の最終固体燃料特性が利用可能であってもよい。一部の特性は、フィードバックが実時間で監視設備134に提供されることを可能にすることができる、現場の試験設備170で決定することができる。   In an embodiment, final solid fuel characteristics may be determined while the same solid fuel run is being processed at the solid fuel processing facility 132. In embodiments, some final solid fuel characteristics may be available while the solid fuel is still being processed. Some characteristics can be determined at a field test facility 170 that can allow feedback to be provided to the monitoring facility 134 in real time.

実施形態では、石炭出力パラメータ172は、監視設備134に試験情報を伝達することができ、監視設備134は、石炭出力パラメータ172、または同様のものから試験情報を取り出すことができる。   In an embodiment, the coal output parameter 172 may communicate test information to the monitoring facility 134, and the monitoring facility 134 may retrieve test information from the coal output parameter 172, or the like.

実施形態では、監視設備134は、固体燃料処理設備132の操業パラメータの調整において考慮される加えられた入力として、受領した固体燃料試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、石炭の所望特性122を介して、石炭出力パラメータ172に保存される試験情報にアクセスすることができ、したがって、初期操業パラメータの生成において、履歴試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、監視設備134に履歴試験情報を伝達することができる。実施形態では、伝達された履歴試験情報は、情報要約、統計的情報、サンプル情報、傾向情報、以前の操業パラメータと対比した試験情報、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, the monitoring facility 134 may use the received solid fuel test information as an added input that is taken into account in adjusting the operating parameters of the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the parameter generation facility 128 can access test information stored in the coal output parameters 172 via the desired characteristics 122 of the coal, and thus use historical test information in generating initial operational parameters. can do. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may communicate historical test information to the monitoring facility 134. In embodiments, the transmitted historical test information may be information summary, statistical information, sample information, trend information, test information compared to previous operating parameters, or the like.

実施形態では、監視設備134は、パラメータ生成設備128からの履歴試験情報を、石炭出力パラメータ172からの新規試験情報と比較して、新規試験情報が履歴情報にどのように関連することができるかを決定することができる。実施形態では、監視設備134は、試験が完了すると、新規試験情報を保存することができる。実施形態では、新規試験情報は、原固体燃料の特定の実行が固体燃料処理設備132によって処理される期間の間、監視設備134に保存することができる。実施形態では、保存された試験情報は、現在の原固体燃料処理実行に対する履歴情報であってもよい。実施形態では、保存された情報は、現在の固体燃料処理実行の傾向情報、統計的情報、サンプル情報、または同様のものを提供することができる。実施形態では、保存された情報は、試験情報が受領されると、操業パラメータとともに保存することができる。実施形態では、監視設備は、最終試験情報と対比したパラメータ傾向に対して試験情報が受領された時の操業パラメータの関係を分析することができる。   In an embodiment, the monitoring facility 134 compares historical test information from the parameter generation facility 128 with new test information from the coal output parameter 172 and how the new test information can be related to the historical information. Can be determined. In an embodiment, the monitoring facility 134 may store new test information once the test is complete. In an embodiment, the new test information may be stored in the monitoring facility 134 for a period of time during which a particular run of raw solid fuel is processed by the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the stored test information may be historical information for the current raw solid fuel processing run. In embodiments, the stored information may provide trend information, statistical information, sample information, or the like of current solid fuel processing performance. In an embodiment, the saved information can be saved along with the operational parameters when test information is received. In an embodiment, the monitoring facility can analyze the relationship of operating parameters when test information is received against parameter trends compared to final test information.

実施形態では、監視設備134によって新規の試験情報が受領されると、情報は、履歴試験情報と比較されるか、保存された試験情報と比較されるか、または同様のことが行われることができる。実施形態では、監視設備134は、固体燃料処理設備132の操業パラメータを調整する際の因子として、試験情報比較を使用することができる。実施形態では、試験情報は、パラメータ調整の直接因子、パラメータ調整の間接因子(例えば、乗数)、直接および間接因子の組み合わせ、または同様のものとして使用されることができる
In an embodiment, when new test information is received by the monitoring facility 134, the information may be compared to historical test information, compared to stored test information, or the like. it can. In an embodiment, the monitoring facility 134 may use test information comparison as a factor in adjusting the operating parameters of the solid fuel processing facility 132. In embodiments, the test information can be used as a direct parameter adjustment factor, an indirect parameter adjustment factor (eg, a multiplier), a combination of direct and indirect factors, or the like.

実施形態では、固体燃料を処理するために使用されている操業パラメータが所望の最終処理済み固体燃料を製造している場合、試験情報は、監視設備134に示すことによって、操業パラメータの調整に影響を及ぼすことができる。例えば、ベルト設備130のセンサ142は、処理中に適切量の水分が固体燃料から除去されていることを示すことができるが、試験情報は、特性データを提供して、ベルト設備130のセンサ142からのデータを使用して計算されるであろうものとは異なる水分率が、固体燃料に滞留していることを示すことができる。実施形態では、試験情報は、操業パラメータを調整するために使用することができ、固体燃料の処理を改正して、最終試験情報特性に変化をもたらすことができる。   In an embodiment, if the operating parameters being used to process the solid fuel are producing the desired final treated solid fuel, the test information may affect the adjustment of the operating parameters by indicating to the monitoring facility 134. Can affect. For example, the sensor 142 of the belt facility 130 can indicate that an appropriate amount of moisture has been removed from the solid fuel during processing, but the test information provides characteristic data to indicate that the sensor 142 of the belt facility 130 It can be shown that a moisture content different from that which would be calculated using data from is retained in the solid fuel. In an embodiment, the test information can be used to adjust operational parameters, and the processing of the solid fuel can be amended to cause changes in the final test information characteristics.

実施形態では、試験情報は、パラメータの重みの表に調整を行うためか、操業パラメータを調整するために使用されるアルゴリズムにおける因子を調整するためか、固体燃料を処理する際に追加ベルト設備構成要素を利用する必要があるかどうかを決定する(例えば、より多くのマイクロ波システム148が操業中である)ためか、処理プロセスを通した固体燃料の追加実行が必要であるかどうかを決定する(例えば、複数の処理パス)ためか、または同様のもののために、監視設備134によって使用することができる。   In an embodiment, the test information may be added to the table of parameter weights, to adjust factors in the algorithm used to adjust the operating parameters, or to add belt equipment configuration when processing solid fuel. Determine whether the element needs to be utilized (eg, more microwave systems 148 are in operation) or whether additional execution of solid fuel through the treatment process is required It can be used by the monitoring facility 134 for (e.g., multiple processing paths) or the like.

実施形態では、処理中に固体燃料から除去される非燃料生成物は、固体燃料処理設備132によって収集することができる。実施形態では、センサ142は、ガス、液体、または同様のものとしての固体燃料からの生成物の放出を測定することができる。実施形態では、監視設備134および制御装置144は、センサ142と連動して、放出生成物の除去を制御することができる。実施形態では、センサ142、監視設備134、制御装置144、または同様のものは、価格決定/取引設備178に放出生成物の情報を伝達することができる。実施形態では、監視設備134および制御装置144で受領されるセンサ142の情報は、瞬間除去速度、平均速度、総放出生成物、放出生成物の種類、または同様のものの計算を可能にできる。   In an embodiment, non-fuel products that are removed from the solid fuel during processing may be collected by the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the sensor 142 can measure product release from solid fuel as a gas, liquid, or the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 and the controller 144 may work with the sensor 142 to control the removal of released products. In an embodiment, sensor 142, monitoring facility 134, controller 144, or the like may communicate information about the released product to pricing / trading facility 178. In an embodiment, the sensor 142 information received at the monitoring facility 134 and the controller 144 may allow for the calculation of instantaneous removal rate, average rate, total released product, type of released product, or the like.

実施形態では、非燃料生成物は、処理中に固体燃料から放出されると、放出されたガス、放出された液体、および液体に凝集することができる放出されたガス、または同様のものを除去することが可能であってもよい除去システム150によって収集されることができる。実施形態では、固体燃料処理設備132中に2つ以上の除去システム150があってもよい。実施形態では、放出されたガスは、格納設備162、処理設備160、処分設備158、または同様のものにガスを輸送するための通気口、管、または容器に収集することができる。実施形態では、放出された液体、および液体に凝集するガスは、格納設備162、処理設備160、処分設備158、または同様のものに液体を輸送するための液体貯蔵所、管、または容器に収集することができる。   In embodiments, the non-fuel product removes released gas, released liquid, and released gas that can agglomerate into liquid or the like when released from solid fuel during processing. Can be collected by a removal system 150 that may be able to. In embodiments, there may be more than one removal system 150 in the solid fuel treatment facility 132. In embodiments, the released gas can be collected in vents, tubes, or containers for transporting gas to the storage facility 162, the processing facility 160, the disposal facility 158, or the like. In an embodiment, the discharged liquid and the gas condensing into the liquid are collected in a liquid reservoir, tube, or container for transporting the liquid to the storage facility 162, processing facility 160, disposal facility 158, or the like. can do.

実施形態では、放出された非燃料生成物の量を測定して、監視設備134、制御装置144、および同様のものに測定値を伝達する、センサ142があってもよい。実施形態では、監視設備134は、放出生成物の量、生成物放出の速度、貯蔵所に集まる放出生成物の量、放出されたガスの除去速度、および同様のものを決定することができる。実施形態では、監視設備134は、固体燃料生成物の放出速度と調和して、非燃料生成物の除去速度を増加、減少、または変更する必要があるかどうかを決定することができる。例えば、監視設備134は、液体収集貯蔵所によって固体燃料処理設備132から除去されているよりも多くの放出された液体生成物が形成されているという、センサ142の情報を受領することができる。この情報に応じて、監視設備134は、液体除去の速度を増加させるように制御装置144に指図することができる。実施形態では、このことは、除去速度を変えるためにポンプ速度を増加させるステップ、除去速度を変えるように別のポンプを始
動させるステップ、または同様のものを伴うことができる。同じような方法で、ガスセンサ142は、監視設備134に、ガス放出雰囲気の特性(圧力、温度、ガス濃度、および同様のもの)が、放出されたガスが適切な速度で除去されていないことを示すことを伝達することができる。実施形態では、監視設備134は、ファン速度を調整すること、別のファンを始動させること、ファンを停止すること、ガス格納チャンバ中の圧力を変えること、または同様のことによって、ガス除去速度を変えるように制御装置144に指示することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132の除去システム150は、個別に、または一群の一部として、制御することができる。
In an embodiment, there may be a sensor 142 that measures the amount of non-fuel product released and communicates the measured value to the monitoring facility 134, the controller 144, and the like. In embodiments, the monitoring facility 134 can determine the amount of product released, the rate of product release, the amount of product released in the reservoir, the rate of removal of the released gas, and the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 may determine whether the removal rate of the non-fuel product needs to be increased, decreased or changed in harmony with the release rate of the solid fuel product. For example, the monitoring facility 134 can receive information from the sensor 142 that more discharged liquid product has been formed than has been removed from the solid fuel processing facility 132 by the liquid collection repository. In response to this information, the monitoring facility 134 can instruct the controller 144 to increase the rate of liquid removal. In embodiments, this can involve increasing the pump speed to change the removal rate, starting another pump to change the removal rate, or the like. In a similar manner, the gas sensor 142 indicates to the monitoring facility 134 that the characteristics of the gas release atmosphere (pressure, temperature, gas concentration, and the like) are not being removed at the proper rate. You can communicate the indication. In an embodiment, the monitoring facility 134 may increase the gas removal rate by adjusting the fan speed, starting another fan, stopping the fan, changing the pressure in the gas storage chamber, or the like. The controller 144 can be instructed to change. In an embodiment, the removal system 150 of the solid fuel treatment facility 132 may be controlled individually or as part of a group.

実施形態では、センサ142は、ベルト設備130に沿った様々な場所に配置されて、様々な固体燃料処理の結果を測定することができる。実施形態では、監視設備134は、例えば、放出生成物の割合または量を示すセンサ142の信号に基づいて、放出システム150の動作を調整することができる。監視設備134は、センサ142の信号に基づいて、非燃料生成物の放出速度を計算することができ、生成物の放出速度、生成物レベル、生成物雰囲気信号、または同様のものに基づいて、除去システム150の除去速度を調整することができる。実施形態では、固体燃料処理132の処理場所に対して、水、硫黄、灰、および同様のもの等の放出生成物を測定するセンサ142があってもよい。実施形態では、監視設備134は、非燃料生成物の適切な除去速度を維持するように、処理場所除去システム150を調整することが可能であってもよい。   In an embodiment, the sensors 142 may be placed at various locations along the belt facility 130 to measure various solid fuel processing results. In an embodiment, the monitoring facility 134 may adjust the operation of the release system 150 based on, for example, a sensor 142 signal that indicates the percentage or amount of release product. The monitoring facility 134 can calculate the release rate of the non-fuel product based on the signal of the sensor 142 and based on the product release rate, product level, product atmosphere signal, or the like, The removal rate of the removal system 150 can be adjusted. In an embodiment, there may be a sensor 142 that measures emission products, such as water, sulfur, ash, and the like, relative to the treatment location for the solid fuel treatment 132. In an embodiment, the monitoring facility 134 may be able to adjust the processing site removal system 150 to maintain an appropriate removal rate for non-fuel products.

実施形態では、前述のように、収集済みの放出された非燃料生成物は、格納設備162、処理設備160、処分設備158、および同様のものによって加工されることができる。実施形態では、監視設備134に、これらの設備の状態について情報を提供することができるセンサ142があってもよい。実施形態では、監視設備134、制御装置144、除去システム150、または同様のものは、収集済みの放出された非燃料生成物が収集され、分離され、処分され、または取り扱われる速度を制御することができる。実施形態では、除去済みの放出された非燃料生成物の収集は、閾値量が収集されるまで進行し、その時点で、固体燃料処理設備132のオペレータは、放出生成物を収集設備から除去する必要があるという合図を受けることができる。実施形態では、水等の放出生成物は、収集または凝集されずに、固体燃料処理設備132から放出することができる。   In embodiments, as described above, the collected released non-fuel product can be processed by containment facility 162, processing facility 160, disposal facility 158, and the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 may have sensors 142 that can provide information about the status of these facilities. In an embodiment, the monitoring facility 134, the controller 144, the removal system 150, or the like controls the rate at which the collected released non-fuel product is collected, separated, disposed of, or handled. Can do. In an embodiment, collection of removed released non-fuel product proceeds until a threshold amount is collected, at which time the operator of the solid fuel processing facility 132 removes the released product from the collection facility. You can get a signal that you need it. In embodiments, a release product, such as water, can be released from the solid fuel treatment facility 132 without being collected or agglomerated.

実施形態では、センサ142、監視設備134、制御装置144、または同様のものは、価格決定/取引設備178に放出生成物情報を伝達することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、除去された非燃料生成物のそれぞれについて利用可能である、市場価格または処分費用等の市場関連情報を有することができる。実施形態では、除去済みの放出された燃料生成物の処分についての決定は、それらの市場価格、それらの処分費用、または同様のものに基づくことができる。市場関連情報は、特定生成物の規制面、例えば、特定の物質の生成または処分に適用することができる環境税または課徴金に関する情報を含むことができる。実施形態では、センサ142、監視設備134、制御装置144、または同様のものによって伝達される情報に基づいて、価格決定/取引設備178は、放出された非燃料生成物の価格、放出生成物の費用、または同様のものを計算することが可能であってもよい。例えば、収集された液体硫黄は、産業で使用するための市場価格を有することができる一方で、収集された灰には市場価格なくてよく、埋立地に処分する費用がかかってもよい。   In embodiments, sensor 142, monitoring facility 134, controller 144, or the like can communicate emission product information to pricing / trading facility 178. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may have market related information, such as market prices or disposal costs, available for each removed non-fuel product. In embodiments, the determination of disposal of removed released fuel products can be based on their market price, their disposal cost, or the like. Market-related information can include information regarding regulatory aspects of specific products, such as environmental taxes or charges that can be applied to the production or disposal of specific substances. In an embodiment, based on information communicated by sensor 142, monitoring facility 134, controller 144, or the like, pricing / trading facility 178 may determine the price of the released non-fuel product, the price of the released product. It may be possible to calculate costs, or the like. For example, the collected liquid sulfur may have a market price for industrial use, while the collected ash may not have a market price and may be expensive to dispose of in a landfill.

市場関連情報は、多数の異なる市場に適用することができることが、理解される。例えば、収集された灰は、異なる産業上の用途におけるその要求に応じて、負の値(処分費用により)から一式の正の値に及ぶ市場価格を有することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、単位時間あたりの放出された非燃料生成物の価格、固体燃料の単位あたりの平均値、除去の速度に基づく瞬時価格、または同様のものを計算することがで
きる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、処理済み固体燃料の価格を計算して、固体燃料実行から収集された、放出された非燃料生成物の価格または費用を含むことができる。例えば、価格決定/取引設備178は、処理済み固体燃料の特定の実行に対して、放出生成物情報を受領することができる。価格決定/取引設備178は、全体費用を計算し、したがって、固体燃料を処理する費用、および総放出非燃料生成物の費用/価格を計算することによって、固体燃料処理の価格を計算することができる。
It will be appreciated that market related information can be applied to many different markets. For example, the collected ash can have a market price ranging from a negative value (due to disposal costs) to a set of positive values depending on its requirements in different industrial applications. In embodiments, the pricing / trading facility 178 calculates the price of the released non-fuel product per unit time, the average value per unit of solid fuel, the instantaneous price based on the rate of removal, or the like. be able to. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may calculate the price of the processed solid fuel and include the price or cost of the released non-fuel product collected from the solid fuel run. For example, the pricing / trading facility 178 may receive emission product information for a particular execution of processed solid fuel. Pricing / trading facility 178 may calculate the cost of the solid fuel by calculating the overall cost and thus calculating the cost of the solid fuel and the cost / price of the total released non-fuel product. it can.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、最終処理済み固体燃料の価格、放出生成物の処分の費用、放出生成物の価格、または同様のものを計算するアルゴリズムを含有することができる。実施形態では、アルゴリズムは、石炭サンプルデータ120から原固体燃料の価格、石炭出力パラメータ172から最終処理済み固体燃料の費用、固体燃料処理設備132からプロセス間処理費用、および同様のものを受領するステップを含むことができる。   In embodiments, the pricing / trading facility 178 calculates the cost of producing the final treated solid fuel, the price of the final treated solid fuel, the cost of disposal of the released product, the price of the released product, or the like. Algorithms can be included. In an embodiment, the algorithm receives raw solid fuel prices from the coal sample data 120, final processed solid fuel costs from the coal output parameters 172, interprocess processing costs from the solid fuel processing facility 132, and the like. Can be included.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、全固体燃料処理実行に対して、または固体燃料処理実行のいずれの部分に対しても、費用情報、価格情報、または同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、周期的に、実行の終わりに、実行の一部について要求に応じて、または同様のもので、費用および価格情報を集計することができる。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may aggregate cost information, price information, or the like for all solid fuel processing runs or for any part of the solid fuel processing runs. it can. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may aggregate cost and price information periodically, at the end of the run, on demand for a portion of the run, or the like.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、石炭サンプルデータ120から、原固体燃料の価格情報を集計することができる。実施形態では、原固体燃料の価格は、単位あたりの価格、受領した原固体燃料全体の総価格、または同様のものであってもよい。実施形態では、価格決定/取引設備178は、実行または実行の一部の間に処理される固体燃料の総量を決定し、原固体燃料の総価格を計算するために原固体燃料の単位あたりの価格を使用することによって、処理中に使用される原固体燃料の価格を計算することができる。実施形態では、使用された原固体燃料の価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。   In an embodiment, the pricing / transaction facility 178 can aggregate raw solid fuel price information from the coal sample data 120. In embodiments, the price of raw solid fuel may be the price per unit, the total price of the entire raw solid fuel received, or the like. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 determines the total amount of solid fuel that is processed during a run or part of a run and calculates the total price of the raw solid fuel per unit of raw solid fuel. By using the price, the price of the raw solid fuel used during processing can be calculated. In an embodiment, the price of the used raw solid fuel may be an input to a solid fuel price algorithm.

実施形態では、前述のように、操業パラメータは、固体燃料処理の実行にわたる、価格決定/取引設備178へのフィードバックとして提供することができる。実施形態では、操業パラメータは、使用される電気、使用されるガス、使用される油、使用される不活性ガス、および同様のもの等の、固体燃料を処理するステップに関与する費用を含むことができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料処理実行から全ての運転費用を集計することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、全ての操業パラメータに対する単位あたりの費用の情報を保存することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、各個別ユニットあたりの費用および使用される操業ユニットの量を使用して、固体燃料処理実行の操業パラメータ費用を計算することができる。実施形態では、固体燃料処理の操業費用は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。   In embodiments, as described above, operational parameters can be provided as feedback to pricing / trading facility 178 over the execution of solid fuel processing. In an embodiment, the operating parameters include the costs involved in processing the solid fuel, such as electricity used, gas used, oil used, inert gas used, and the like. Can do. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may aggregate all operating costs from the solid fuel processing execution. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may store per unit cost information for all operational parameters. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may use the cost per each individual unit and the amount of operating units used to calculate the operating parameter cost for the solid fuel processing run. In an embodiment, the operating cost of solid fuel processing may be an input to the solid fuel price algorithm.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料放出生成物の市場価格、固体燃料放出生成物の処分費用、および同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、全ての固体燃料放出生成物に対する、単位あたりの費用の情報、単位あたりの市場価格の情報、または同様のものを保存することができる。実施形態では、集計された放出生成物の費用および市場価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may aggregate the market price of the solid fuel release product, the disposal cost of the solid fuel release product, and the like. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may store cost per unit information, market price information per unit, or the like for all solid fuel emission products. In an embodiment, the aggregated emission product cost and market price may be input to a solid fuel price algorithm.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、営業利益情報を保存することができる。実施形態では、営業利益情報は、処理されている固体燃料の種類、処理済み固体燃料の市
場性、必要とされる固体燃料の処理の量、または同様のものに関連することができる。実施形態では、営業利益は、固体燃料処理費用の割合、処理される固体燃料の単位あたりの固定利益、顧客に納品される固体燃料の単位あたりの固定利益、または同様のものであってもよい。実施形態では、営業利益は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
In an embodiment, the pricing / transaction facility 178 may store operating profit information. In embodiments, the operating profit information may relate to the type of solid fuel being processed, the marketability of the processed solid fuel, the amount of solid fuel processing required, or the like. In embodiments, the operating profit may be a percentage of solid fuel processing costs, a fixed profit per unit of solid fuel processed, a fixed profit per unit of solid fuel delivered to the customer, or the like. . In an embodiment, operating profit may be an input to a solid fuel price algorithm.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、使用された原固体燃料の価格、運転費用、放出された固体燃料生成物の費用/市場価格、運転費用、および同様のものを組み合わせて、処理済み固体燃料の最終市場価格を決定することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、最終市場価格を保存すること、固体燃料処理設備に最終市場価格を報告すること、顧客に最終市場価格を報告すること、および同様のことを行うことができる。実施形態では、保存された固体燃料の市場価格は、履歴集計、クエリ、データ傾向化、または同様のものを含む、さらなる分析および計算に利用可能であってもよい。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 is a combination of the price of raw solid fuel used, operating costs, the cost / market price of released solid fuel products, operating costs, and the like The final market price of the solid fuel can be determined. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 stores the final market price, reports the final market price to the solid fuel processing facility, reports the final market price to the customer, and the like. Can do. In embodiments, the market price of stored solid fuel may be available for further analysis and calculation, including historical aggregation, queries, data trending, or the like.

実施形態では、原固体燃料は、特定の最終使用設備のために処理することができる。実施形態では、最終使用設備は、多くの最終使用顧客、専用顧客、固体燃料処理設備132と直接関連する最終使用設備、または同様のもののうちの1つであってもよい。実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, the raw solid fuel can be processed for a specific end use facility. In embodiments, the end use facility may be one of many end use customers, dedicated customers, end use facilities directly associated with the solid fuel processing facility 132, or the like. In an embodiment, the end use facility may be a coal combustion facility 200, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, or the like.

実施形態では、石炭燃焼設備200は、発電設備204、冶金設備208、または同様のものを含むことができる。発電設備204は、固定床石炭燃焼設備220、微粉炭燃焼設備222、流動床燃焼設備224、再生可能なエネルギ源を使用する複合燃焼設備228、または同様のものを含むことができる。   In an embodiment, the coal combustion facility 200 may include a power generation facility 204, a metallurgical facility 208, or the like. The power generation facility 204 may include a fixed bed coal combustion facility 220, a pulverized coal combustion facility 222, a fluidized bed combustion facility 224, a combined combustion facility 228 that uses a renewable energy source, or the like.

実施形態では、石炭変換設備は、ガス化設備230、統合ガス化複合サイクル設備232、合成ガス製造設備234、コークス形成設備238、精製炭素形成設備238、炭化水素形成設備240、または同様のものを含むことができる。   In an embodiment, the coal conversion facility may be a gasification facility 230, an integrated gasification combined cycle facility 232, a synthesis gas production facility 234, a coke formation facility 238, a refined carbon formation facility 238, a hydrocarbon formation facility 240, or the like. Can be included.

実施形態では、石炭副生成物設備212は、石炭燃焼副生成物設備242、石炭蒸留副生成物設備244、または同様のものを含むことができる。   In an embodiment, the coal by-product facility 212 may include a coal combustion by-product facility 242, a coal distillation by-product facility 244, or the like.

実施形態では、最終使用設備は、石炭出力パラメータ172に固体燃料処理要件を発行することによって、処理済み固体燃料の要求を通信することができる。要件は、最終使用設備の固体燃料の所望の特性を提供することができる。実施形態では、固体燃料の所望特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。   In an embodiment, the end use facility may communicate a request for processed solid fuel by issuing a solid fuel processing requirement to the coal output parameter 172. The requirements can provide the desired characteristics of the solid fuel of the end use facility. In an embodiment, the desired properties of the solid fuel include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon rate, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total It may include mercury, ash melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like.

実施形態では、最終使用設備は、処理する特定の原固体燃料を指定し、固体燃料処理設備132が処理する最良の原固体燃料を選択することを可能にし、またはそれらの組み合わせを行うことができる。   In embodiments, the end use facility may designate a particular raw solid fuel to process, allow the solid fuel processing facility 132 to select the best raw solid fuel to process, or a combination thereof. .

実施形態では、固体燃料処理要件が石炭出力パラメータ172として入力されると、固体燃料処理設備は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または他の処理方法によって処理されるかを決定することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、要求されるエンドユーザ固体燃料の量、要求される最終使用設備の固体燃料特性、利用可能な原固体燃料、異なる処理方法の能力、または同様のものを含む因子に基づいて、処理方法を決定することができる。例えば、バッチプロセスは、比較的少ない量の要求された処理済み固体燃料に有用であってもよい一方で、連続処理プロセスは、比較的多い量を有利に生
じることができる。処理仕様が狭い処理済み固体燃料については、固体燃料処理設備132は、バッチプロセスを選択して、特性ごとに出力をより良く維持することができる。当業者であれば、エンドユーザの要求する固体燃料を処理するために、バッチまたは連続いずれの処理プロセスを選択するかを決定するためのその他の理由が理解できるであろう。
In an embodiment, once the solid fuel processing requirements are input as the coal output parameter 172, the solid fuel processing facility may determine whether to be processed by a continuous processing process, a batch process, or other processing method. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may determine the amount of end user solid fuel required, the solid fuel characteristics of the end use facility required, the available raw solid fuel, the capability of different processing methods, or the like. The processing method can be determined based on the included factors. For example, a batch process may be useful for relatively small amounts of the required treated solid fuel, while a continuous processing process can advantageously produce relatively large amounts. For processed solid fuels with narrow processing specifications, the solid fuel processing facility 132 can select a batch process to better maintain output for each characteristic. Those skilled in the art will appreciate other reasons for deciding whether to select a batch or continuous processing process to process the solid fuel required by the end user.

実施形態では、最終使用設備は、使用する特定の固体燃料を要求することができるか、またはある特性を有する原固体燃料を要求することができるか、または投入として一連の原固体燃料を要求することができるか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備132での処理に利用可能な特定ロットの原固体燃料についての情報を有することができ、最終使用設備は、利用可能なロットから原固体燃料のうちの1つを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、最終使用設備に利用可能な原固体燃料のリストを提供することができ、または固体燃料処理設備132は、最終使用設備に、製造することができる処理済み固体燃料のリストを提供することができる。エンドユーザが原固体燃料の投入を決定することを可能にする他の方法が、当業者にとっては明白であろう。実施形態では、固体燃料処理設備132は、原固体燃料の投入についての最終決定を行うことができる。実施形態では、原固体燃料の選択の決定は、固体燃料処理設備132の能力、特定の原固体燃料の過去の処理、原固体燃料の性質、または同様のものに基づくことができる。   In embodiments, the end use facility may require a specific solid fuel to use, or may require a raw solid fuel with certain characteristics, or may require a series of raw solid fuels as input. Can or can do the same. In an embodiment, the end use facility may have information about a particular lot of raw solid fuel available for processing at the solid fuel treatment facility 132, and the end use facility may have the raw solid fuel from the available lot. One of them can be selected. In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may provide a list of raw solid fuels available to the end use facility, or the solid fuel treatment facility 132 may be processed to the end use facility. A list of solid fuels can be provided. Other methods that allow the end user to determine the input of raw solid fuel will be apparent to those skilled in the art. In an embodiment, the solid fuel processing facility 132 may make a final decision on the input of raw solid fuel. In embodiments, the determination of raw solid fuel selection may be based on the capabilities of the solid fuel processing facility 132, the past processing of a particular raw solid fuel, the nature of the raw solid fuel, or the like.

実施形態では、固体燃料処理設備132が最終使用設備の要件を受領すると、固体燃料処理設備132は、最良適合の原固体燃料を選択して、要求された最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ120は、パラメータ生成設備128によって検索され、最良適合の原固体燃料を決定することができる。実施形態では、最良適合の固体燃料は、エンドユーザが要求した最終処理済み固体燃料の特性、連続処理設備の能力、バッチ設備の能力、最終使用設備の固体燃料要件の公差、または同様のもの等の基準に従って、選択することができる。   In an embodiment, once the solid fuel processing facility 132 receives the end-use facility requirements, the solid fuel processing facility 132 may select the best-fit raw solid fuel to produce the requested final processed solid fuel. it can. In an embodiment, the coal sample data 120 can be retrieved by the parameter generation facility 128 to determine the best-fit raw solid fuel. In an embodiment, the best-fit solid fuel is the final treated solid fuel characteristics required by the end user, continuous processing facility capacity, batch facility capacity, end-use facility solid fuel requirement tolerance, or the like Can be selected according to the criteria.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、原固体燃料が一旦選択されると、それを処理してエンドユーザから要求される特性を得るために使用できる、パラメータを決定することができる。前述のように、パラメータ生成設備128は、石炭の所望特性122から最終処理済み固体燃料の特性を得ることができ、その場合、石炭の所望特性122は、エンドユーザによって決定されることができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、原固体燃料の処理のための操業パラメータを計算するアルゴリズムを使用することができる。実施形態では、アルゴリズムは、固体燃料処理設備132の能力、選択された原固体燃料と最終使用設備の必要固体燃料との間の差異、同様の原固体燃料の処理における過去の結果、または同様のもの等の変数を考慮することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、次いで、ベルト設備130の構成要素(例えば、マイクロ波システム148)の操業パラメータ、原固体燃料を処理することができる回数、加熱速度、冷却速度、固体燃料の除去中に使用することができる大気条件、原固体燃料からの放出生成物の除去、および同様のものを設定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、監視設備134および制御装置144に操業パラメータを伝達して、原固体燃料の処理を制御することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 can determine parameters that can be used to process the raw solid fuel once it has been selected to process the properties required by the end user. As described above, the parameter generation facility 128 can derive the final treated solid fuel characteristics from the coal desired characteristics 122, where the coal desired characteristics 122 can be determined by the end user. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may use an algorithm that calculates operational parameters for the processing of raw solid fuel. In an embodiment, the algorithm may determine the capability of the solid fuel processing facility 132, the difference between the selected raw solid fuel and the required solid fuel of the end-use facility, past results in processing the same raw solid fuel, or similar Variables such as things can be considered. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may then operate the operational parameters of the components of the belt facility 130 (eg, the microwave system 148), the number of times the raw solid fuel can be processed, the heating rate, the cooling rate, Atmospheric conditions that can be used during removal, removal of released products from the raw solid fuel, and the like can be set. In an embodiment, parameter generation facility 128 may communicate operational parameters to monitoring facility 134 and controller 144 to control raw solid fuel processing.

パラメータ生成設備128は、当業者にとって明白であろう様々な方法を使用して最終使用設備の要求固体燃料を製造するために使用する、原固体燃料を選択することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、石炭の所望特性122から最終使用設備の固体燃料特性を回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、原固体燃料を選択するために、最終使用設備の固体燃料特性から主要特性を使用することができる。実施形態では、所望の最終生成物の主要特性は、最終使用設備によって提供するか、パラメータ生成設備128によって決定するか、固体燃料処理設備132の能力に
よって決定するか、または同様のことを行うことができる。
The parameter generation facility 128 may select the raw solid fuel that will be used to produce the required solid fuel for the end use facility using a variety of methods that will be apparent to those skilled in the art. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may recover the end-use facility solid fuel characteristics from the coal desired characteristics 122. In an embodiment, the parameter generation facility 128 can use key characteristics from the solid fuel characteristics of the end use facility to select the raw solid fuel. In embodiments, the key characteristics of the desired end product are provided by the end use facility, determined by the parameter generation facility 128, determined by the capacity of the solid fuel treatment facility 132, or the like. Can do.

主要特性は、原固体燃料に対する処理プロセスを決定するために使用することができる。実施形態では、主要特性は、最終使用設備の固体燃料特性の重要性の順に階級付けることができる。あるいは、階級付けは、最終使用設備、パラメータ生成設備128、またはその他任意の適切な設備によって提供することができる。実施形態では、階級付けは、固体燃料の最終使用に従って順序付けることができる。例えば、最終使用設備は、最終処理済み固体燃料中のある水分レベルが必要とされる一方で、他の特性はあまり重要ではないことを示すことができる。水分レベルに所望の処理済み燃料の特性の最高階級があるため、所望の水分レベルを維持するために必要とされる設定は、他の設定よりも優位になる。   The main characteristics can be used to determine the treatment process for the raw solid fuel. In embodiments, the primary characteristics can be ranked in order of importance of the solid fuel characteristics of the end-use facility. Alternatively, grading can be provided by end use equipment, parameter generation equipment 128, or any other suitable equipment. In an embodiment, the grading can be ordered according to the end use of the solid fuel. For example, an end use facility may indicate that some moisture level in the final treated solid fuel is required, while other characteristics are less important. Because the moisture level has the highest class of desired processed fuel properties, the settings required to maintain the desired moisture level will dominate other settings.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、利用可能な原固体燃料の中から原固体燃料を選択するために、主要特性を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、主要特性を使用することにより、最終使用設備の固体燃料を製造するように原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、主要特性のみに基づいて操業パラメータを設定するか、または、パラメータ生成設備128は、操業パラメータを決定するために他の特性とともに主要特性を使用することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 may use key characteristics to select a raw solid fuel from among available raw solid fuels. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may determine operational parameters for processing the raw solid fuel to produce the end use facility solid fuel by using the key characteristics. In an embodiment, the parameter generation facility 128 sets operational parameters based only on the primary characteristics, or the parameter generation facility 128 may use the primary characteristics along with other characteristics to determine the operational parameters. .

実施形態では、決定された操業パラメータは、監視設備134、制御装置144、または同様のものに伝達することができる。実施形態では、監視設備134は、ベルト設備130のセンサ142を使用して、固体燃料処理プロセス中に操業パラメータを監視および調整することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、センサ142は、主要特性に対する操業パラメータを測定し、監視設備134にセンサ142の信号を伝達することができる。固体燃料の主要特性を得るために操業パラメータが調整を必要とすると監視設備が決定した場合、監視設備134は、制御装置144に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置144は、ベルト設備130の構成要素の制御を提供することにより、操業パラメータに向けて固体燃料を処理することができる。   In embodiments, the determined operational parameters can be communicated to the monitoring facility 134, the controller 144, or the like. In an embodiment, the monitoring facility 134 may use the sensor 142 of the belt facility 130 to monitor and adjust operating parameters during the solid fuel processing process. In an embodiment, once the solid fuel is processed, the sensor 142 can measure operational parameters for key characteristics and communicate the sensor 142 signal to the monitoring facility 134. If the monitoring facility determines that the operating parameter needs to be adjusted to obtain the main characteristics of the solid fuel, the monitoring facility 134 can communicate the adjusted operating parameter to the controller 144. In an embodiment, the controller 144 can process the solid fuel toward the operating parameters by providing control of the components of the belt facility 130.

実施形態では、監視設備134、制御装置144、およびセンサ142の処理フィードバックループを使用して、固体燃料処理設備132は、原固体燃料を最終使用設備の要求固体燃料に処理する。実施形態では、固体燃料は、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続処理とバッチプロセスとの組み合わせ、または同様のものを使用して処理することができる。   In an embodiment, using the processing feedback loop of the monitoring facility 134, the controller 144, and the sensor 142, the solid fuel processing facility 132 processes the raw solid fuel into the required solid fuel of the end use facility. In embodiments, the solid fuel can be processed using a continuous process, a batch process, a combination of continuous and batch processes, or the like.

実施形態では、処理プロセスの終わりにおいて、最終処理済み固体燃料を試験設備170で試験して、最終処理済み固体燃料の特性を決定することができる。実施形態では、試験された固体燃料の特性は、元の最終使用設備の固体燃料の特性と比較することができる。実施形態では、比較された特性は、主要特性、全ての固体燃料特性、またはその組み合わせあるいはその部分集合であってもよい。実施形態では、試験設備170は、最終処理済み固体燃料が、最終使用設備の必要固体燃料の必要特性の範囲内であるかどうかを決定することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、試験された特性は、監視設備134に伝達することができる。実施形態では、監視設備134は、試験設備170によって提供される特性に基づいて、操業パラメータを調整することができる。   In an embodiment, at the end of the treatment process, the final treated solid fuel can be tested in the test facility 170 to determine the characteristics of the final treated solid fuel. In an embodiment, the properties of the tested solid fuel can be compared to the properties of the solid fuel of the original end use facility. In embodiments, the compared characteristics may be primary characteristics, all solid fuel characteristics, or combinations or subsets thereof. In an embodiment, the test facility 170 may determine whether the final treated solid fuel is within the required characteristics of the required solid fuel of the end use facility. In an embodiment, the tested characteristics can be communicated to the monitoring facility 134 as the solid fuel is processed. In an embodiment, monitoring facility 134 may adjust operational parameters based on characteristics provided by test facility 170.

実施形態では、最終処理済み固体燃料が最終使用設備の要件を満たさないと決定された場合、最終処理済み固体燃料は、固体燃料処理設備132でのさらなる処理を受けることができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、最終処理済み固体燃料は、最終使用設備の要件を満たすと決定されるまで、一時貯蔵エリアに貯蔵することができる。最終固
体燃料が最終使用設備の要件を満たすと決定されると、最終固体燃料は、最終使用設備に輸送されることができる。
In an embodiment, if it is determined that the final processed solid fuel does not meet the requirements of the end use facility, the final processed solid fuel can be further processed at the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, once the solid fuel has been processed, the final processed solid fuel can be stored in a temporary storage area until it is determined that it meets the requirements of the end use facility. Once it is determined that the final solid fuel meets the requirements of the end use facility, the final solid fuel can be transported to the end use facility.

実施形態では、最終処理済み固体燃料の試験された特性は、石炭出力パラメータ172とともに保存することができる。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の試験特性は、履歴的な目的のために、所望の固体燃料として最終使用設備による今後の選択のために、最終使用設備の必要固体燃料への原固体燃料の完了した処理の最終検証のために、または当業者によって想定されるようなその他の用途のために、使用することができる。   In an embodiment, the tested characteristics of the final treated solid fuel can be stored along with the coal power parameter 172. In an embodiment, the test characteristics of the stored final treated solid fuel may be used for historical purposes, for future selection by the end-use facility as the desired solid fuel, to the required solid fuel of the end-use facility. It can be used for final verification of completed processing of raw solid fuel or for other applications as envisioned by those skilled in the art.

実施形態では、特定の最終使用設備に対して原固体燃料を処理するための取引(transaction)を実行することができる。実施形態では、取引は、最終使用設備に対する原固体燃料を処理するための費用の計算であってもよい。実施形態では、原固体燃料を処理するための費用は、電気、ガス、油、不活性ガス、放出された固体燃料生成物の処分、原固体燃料の輸送、最終使用設備への最終処理済み固体燃料の輸送、および同様のものに関する費用を含むことができる。実施形態では、取引は、放出された固体燃料生成物または最終処理済み固体燃料の販売からの収益を含む、固体燃料の処理から実現される収入を含むことができる。   In an embodiment, a transaction for processing raw solid fuel can be performed for a particular end-use facility. In an embodiment, the transaction may be a calculation of the cost for processing the raw solid fuel for the end use facility. In embodiments, the costs for processing raw solid fuel include electricity, gas, oil, inert gas, disposal of released solid fuel product, transport of raw solid fuel, final processed solids to end-use equipment Costs related to fuel transportation and the like can be included. In an embodiment, the transaction may include revenue realized from the processing of solid fuel, including revenue from sales of released solid fuel products or final processed solid fuel.

実施形態では、処理済み固体燃料の各最終使用設備による要求は、取引として処理することができる。実施形態では、最終使用設備が所望の最終処理済み固体燃料に対する特性を伝えると、価格決定/取引設備178は、所望の特性を得るように原固体燃料を処理する財務指標を集計し始めることができる。例えば、価格決定/取引設備は、費用ファイル、台帳、データベース、集計表、または同様のものを起動して、原固体燃料の処理と関連する財務指標(例えば、費用、収入、利益、および損失)を集計することができる。   In an embodiment, a request by each end-use facility for processed solid fuel may be processed as a transaction. In an embodiment, once the end-use facility communicates characteristics for the desired final treated solid fuel, the pricing / trading facility 178 may begin to aggregate financial metrics that process the raw solid fuel to obtain the desired characteristics. it can. For example, a pricing / trading facility launches an expense file, ledger, database, schedule, or the like, and financial metrics associated with raw solid fuel processing (eg, expense, income, profit, and loss) Can be tabulated.

実施形態では、パラメータ生成設備128が原固体燃料を選択すると、原固体燃料の指示は、価格決定/取引設備178に伝達されることができる。原固体燃料の指示を使用して、価格決定/取引設備178は、石炭サンプルデータ120から原固体燃料の費用情報を回収することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、特定の処理実行のために、原固体燃料の費用情報を費用ファイルに保存することができる。費用情報は、単位あたりの費用(例えば、費用/トン)、原固体燃料の総費用、利用可能なユニットの総数、および同様のものを含むことができる。最終使用設備によって要求される処理済み固体燃料の量に基づいて、価格決定/取引設備178は、最終使用設備によって要求されるとおりに固体燃料を製造するために必要とされる原固体燃料の費用および費用比率を計算することが可能であってもよい。   In an embodiment, once the parameter generation facility 128 selects the raw solid fuel, the raw solid fuel indication may be communicated to the pricing / trading facility 178. Using the raw solid fuel indication, the pricing / trading facility 178 may retrieve raw solid fuel cost information from the coal sample data 120. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may store raw solid fuel cost information in a cost file for a particular process execution. Cost information may include cost per unit (eg, cost / ton), total cost of raw solid fuel, total number of available units, and the like. Based on the amount of processed solid fuel required by the end-use facility, the pricing / trading facility 178 determines the cost of the raw solid fuel required to produce the solid fuel as required by the end-use facility. And it may be possible to calculate the cost ratio.

前述のように、パラメータ生成設備128は、操業パラメータを生成して原固体燃料を処理することができ、監視設備134、制御装置144、または同様のものに操業パラメータを伝達することができる。監視設備134、制御装置144、または同様のものは、加熱器、ベルト、マイクロ波システム148、通気口、ポンプ、除去システム150、および同様のもの等の構成要素に操業情報を提供することによって、原固体燃料の処理を制御することができる。原固体燃料の処理中、エネルギ費用を負担して、電気、ガス、油、または同様のものを消費することができる様々な構成要素を作動することができる。実施形態では、固体燃料処理設備132は、様々な構成要素の作動を測定することができるセンサ142を有することができる。実施形態では、センサ142はまた、原固体燃料の処理中に、構成要素のそれぞれが消費するエネルギを測定することもできる。   As described above, the parameter generation facility 128 can generate operational parameters to process the raw solid fuel and can communicate the operational parameters to the monitoring facility 134, the controller 144, or the like. Monitoring equipment 134, controller 144, or the like, provides operational information to components such as heaters, belts, microwave system 148, vents, pumps, removal system 150, and the like, The processing of the raw solid fuel can be controlled. During the processing of raw solid fuel, various components can be activated that can incur energy costs and consume electricity, gas, oil, or the like. In an embodiment, the solid fuel treatment facility 132 may have a sensor 142 that can measure the operation of various components. In an embodiment, sensor 142 may also measure the energy consumed by each of the components during raw solid fuel processing.

実施形態では、センサは、原固体燃料の処理中に、価格決定/取引設備178に各構成要素のエネルギ使用を伝達することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178
は、様々なエネルギの種類に対する単位あたりの費用を保存することができ、固体燃料処理設備132のエネルギ利用を費用価格に変換することが可能であり得る。例えば、センサは、キロワットあたりの費用についての情報にアクセスする価格決定/取引設備178に、マイクロ波システム148によって使用されるキロワット数についてのデータを伝達することができる。これらの利用データおよびこの価格情報を使用して、価格決定/取引設備178は、所与のロットの原固体燃料を処理するようにマイクロ波システム148を作動する費用を計算することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、処理実行中に原固体燃料を処理する費用を集計することができ、これらの集計された費用を最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、さらなる計算および分析のために、多数の処理実行に関する費用を集計することができる。
In an embodiment, the sensor may communicate the energy usage of each component to the pricing / trading facility 178 during processing of the raw solid fuel. In an embodiment, pricing / transaction equipment 178
May save costs per unit for various energy types, and may be able to convert the energy utilization of the solid fuel treatment facility 132 to cost prices. For example, the sensor can communicate data about the kilowatts used by the microwave system 148 to a pricing / trading facility 178 that accesses information about the cost per kilowatt. Using these utilization data and this pricing information, the pricing / trading facility 178 can calculate the cost of operating the microwave system 148 to process a given lot of raw solid fuel. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may aggregate the costs of processing the raw solid fuel during processing execution and store these aggregated costs in a cost file for the solid fuel processing of the end-use facility. be able to. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may aggregate costs for multiple processing runs for further calculation and analysis.

実施形態では、追加の費用および利益/損失は、原固体燃料の処理中に収集される非燃料生成物と関連することができる。実施形態では、原固体燃料の処理中、水、硫黄、灰、および同様のもの等の非燃料生成物を得ることができる。これらの収集された非燃料生成物のうちの一部は、市場価格を有することができるため、販売することができる(例えば、硫黄)。他のある燃料生成物に対する市場がない場合があるため、それらは、費用をかけて処分することを必要とする。   In embodiments, additional costs and benefits / losses can be associated with non-fuel products collected during raw solid fuel processing. In embodiments, non-fuel products such as water, sulfur, ash, and the like can be obtained during processing of the raw solid fuel. Some of these collected non-fuel products can have market prices and can be sold (eg, sulfur). Since there may be no market for certain other fuel products, they require costly disposal.

実施形態では、センサ142は、格納設備162、処理設備160、処分設備158、および同様のもので収集される放出された非燃料生成物の量を測定することができる。次いで、これらのセンサ142は、価格決定/取引設備178にそのような生成物の量についてのデータを伝達することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、様々な非燃料生成物の市場価格、処分費用、および同様のものについての情報を保存し、放出された生成物のそれぞれの各利益または費用と関連する費用および利益/損失を計算することができる。例えば、監視設備134、制御装置144、センサ142、または同様のものは、価格決定/取引設備178に、ある量の硫黄(非燃料生成物)が収集され、販売可能であることを示すことができる。価格決定/取引設備178は、収集された硫黄の販売、および硫黄を使用する企業への譲渡の手配をすることができる。その後、価格決定/取引設備178は、硫黄を製造する石炭処理設備132の費用を計算することができ、または生産費用の関数として硫黄から収入を計算することができ、または当業者にとって明白であるその他の財務計算を行うことができる。   In an embodiment, the sensor 142 may measure the amount of released non-fuel product collected at the storage facility 162, the processing facility 160, the disposal facility 158, and the like. These sensors 142 can then communicate data about the amount of such products to the pricing / trading facility 178. In an embodiment, pricing / trading facility 178 stores information about market prices, disposal costs, and the like for various non-fuel products and associated with each profit or cost of each released product. Costs and benefits / losses to be calculated. For example, monitoring facility 134, controller 144, sensor 142, or the like may indicate to pricing / trading facility 178 that an amount of sulfur (non-fuel product) is collected and available for sale. it can. Pricing / trading facility 178 can arrange for the sale of collected sulfur and transfer to businesses that use sulfur. Thereafter, the pricing / trading facility 178 can calculate the cost of the coal processing facility 132 that produces sulfur, or can calculate revenue from sulfur as a function of production costs, or will be apparent to one of ordinary skill in the art. Other financial calculations can be made.

費用、利益/損失、予想収入および同様のものについての計算はまた、例えば、追跡されている特定の非燃料生成物の市場価格についての実データまたは予測を使用して、非燃料生成物が収集される際、および石炭処理中のいずれの時点においても行うことができるため、予測された一式の生産費用、収入、利益/損失、および同様のものを得ることができる。非燃料生成物の販売および/または譲渡の後に得られる実際の数字は、予測と比較することができ、または予測は、過去の実際の数字と比較することができる。実時間の、予測された、および過去の財務情報の組み合わせに対する他の使用は、当業者にとって容易に明白となるであろう。実施形態では、価格決定/取引設備178は、非燃料生成物(生産費用、収入、および同様のものを含む)についての財務情報を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。   Calculations for costs, profits / losses, expected revenues and the like can also be collected by non-fuel products using, for example, actual data or forecasts for the market price of the particular non-fuel product being tracked As it can be done and at any point during coal processing, a predicted set of production costs, revenues, profits / losses, and the like can be obtained. Actual figures obtained after sale and / or transfer of non-fuel products can be compared to forecasts, or forecasts can be compared to actual figures in the past. Other uses for a combination of real time, predicted, and historical financial information will be readily apparent to those skilled in the art. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may store financial information about non-fuel products (including production costs, revenues, and the like) in a cost file for solid fuel processing at the end-use facility. it can.

実施形態では、最終使用設備の場所、最終処理済み固体燃料の量、固体燃料を輸送する輸送方法、および同様のものに基づいて、価格決定/取引設備178は、最終使用設備に処理済み燃料を輸送する輸送費用を計算することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、最終使用設備の固体燃料の総費用を計算するために、輸送についてのデータを使用することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、輸送費用を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。   In an embodiment, based on the location of the end-use facility, the amount of the final treated solid fuel, the transport method for transporting the solid fuel, and the like, the pricing / trading facility 178 sends the treated fuel to the end-use facility. It is possible to calculate the transportation cost for transportation. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may use data about transportation to calculate the total cost of solid fuel for the end-use facility. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may store the transportation costs in a cost file for solid fuel processing at the end-use facility.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、要求された最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理に対する営業利益/損失を決定することができる。当業者によって理解されるように、この営業利益/損失を決定するために多数のアルゴリズムが利用可能である。例えば、営業利益/損失は、原固体燃料を処理する総費用の割合として、または処理済み固体燃料の単位あたりの設定利益/損失として、決定することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、営業利益を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may determine the operating profit / loss for processing the raw solid fuel into the requested end-use facility solid fuel. A number of algorithms are available to determine this operating profit / loss, as will be appreciated by those skilled in the art. For example, operating profit / loss may be determined as a percentage of the total cost of processing raw solid fuel or as a set profit / loss per unit of processed solid fuel. In an embodiment, pricing / trading facility 178 may store operating profits in a cost file for solid fuel processing at the end-use facility.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、監視設備134、制御装置144、センサ142、または同様のものから、最終使用設備に対する原固体燃料の処理が完了したという指示を受領することができる。実施形態では、原固体燃料の処理が完了したことが指示されると、価格決定/取引設備178は、最終的な最終使用設備の固体燃料価格のために、全ての固体燃料処理費用および利益/損失を集計することができる。実施形態では、費用および利益の集計は、標準会計実践を使用することができる。実施形態では、最終的な最終使用固体燃料価格は、最終使用設備に伝達することができる。あるいは、上記のように、価格決定/取引設備は、処理の経過の全体を通じて、費用、利益/損失、予想収入、および同様のものについての予測を提供することができ、最終使用設備が処理自体の間に経済的判断を行うことを可能にする。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may receive an indication from the monitoring facility 134, controller 144, sensor 142, or the like that the raw solid fuel processing for the end use facility is complete. In an embodiment, once the raw solid fuel processing has been indicated, the pricing / trading facility 178 may determine that all solid fuel processing costs and benefits / Loss can be aggregated. In an embodiment, cost and profit aggregation may use standard accounting practices. In an embodiment, the final end use solid fuel price may be communicated to the end use facility. Alternatively, as described above, the pricing / trading facility can provide forecasts for costs, profits / losses, expected revenues, and the like throughout the course of the process, and the end-use facility can process itself. Make it possible to make economic decisions during

実施形態では、固体燃料情報は、データベースとして少なくとも1つの保存設備に保存することができる。実施形態では、少なくとも1つの保存設備は、ハードドライブ、CDドライブ、DVDドライブ、フラッシュドライブ、ジップドライブ、テープドライブ、または同様のものであってもよい。実施形態では、少なくとも1つの保存設備は、単一の保存設備、複数のローカル保存設備、複数の分散型保存設備、ローカルおよび分散型保存設備の組み合わせ、または同様のものであってもよい。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、SQLデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ASCIIファイル、文書、XMLファイル、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, the solid fuel information can be stored in at least one storage facility as a database. In embodiments, the at least one storage facility may be a hard drive, a CD drive, a DVD drive, a flash drive, a zip drive, a tape drive, or the like. In embodiments, the at least one storage facility may be a single storage facility, multiple local storage facilities, multiple distributed storage facilities, a combination of local and distributed storage facilities, or the like. In embodiments, the database may be a database, relational database, SQL database, table, file, flat file, ASCII file, document, XML file, or the like.

実施形態では、固体燃料情報は、受領済み原固体燃料、最終使用設備の所望の固体燃料特性、固体燃料処理設備132の操業パラメータ、最終処理済み固体燃料の試験情報、または同様のものに関する情報であってもよい。固体燃料情報は、石炭サンプルデータ120、石炭の所望特性122、石炭出力パラメータ172、パラメータ生成設備128、監視設備134、制御装置144、または同様のもの等の設備に保存することができる。 In an embodiment, the solid fuel information is information about the received raw solid fuel, the desired solid fuel characteristics of the end use facility, the operating parameters of the solid fuel processing facility 132 , the test information of the final processed solid fuel, or the like. There may be. The solid fuel information can be stored in equipment such as coal sample data 120, desired coal characteristics 122, coal output parameters 172, parameter generation equipment 128, monitoring equipment 134, controller 144 , or the like.

実施形態では、石炭サンプルデータ120は、パラメータ生成設備128、石炭の所望特性122、価格決定/取引設備178、または同様のもの等の設備によるアクセスのためのデータベースとして、原固体燃料の特性を保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、鉱山102、貯蔵設備112、試験設備170、または同様のものによって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、最終使用設備の固体燃料への処理の前に、固体燃料の開始状態を表すことができる。   In an embodiment, coal sample data 120 stores raw solid fuel characteristics as a database for access by equipment such as parameter generation equipment 128, coal desired characteristics 122, pricing / trading equipment 178, or the like. can do. In the embodiment, the coal characteristics include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash Melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. These solid fuel properties can be provided by the mine 102, storage facility 112, test facility 170, or the like. In an embodiment, the characteristics in the database may represent the starting state of the solid fuel prior to processing the end use facility to the solid fuel.

実施形態では、石炭サンプルデータ120のデータベースは、原固体燃料情報の回収を可能にするように検索可能であってもよい。実施形態では、原固体燃料情報は、パラメータ生成設備128によって回収され、最終使用設備の固体燃料への処理転換に使用するように原固体燃料を選択することができる。実施形態では、保存された原固体燃料の情報デ
ータベースは、各原固体燃料に対する単一の記録、または各原固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、原固体燃料の周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭サンプルデータ120が検索されると、2つ以上の適合記録を各原固体燃料に対して返すことができる。
In an embodiment, the database of coal sample data 120 may be searchable to allow recovery of raw solid fuel information. In an embodiment, raw solid fuel information may be collected by the parameter generation facility 128 and the raw solid fuel may be selected for use in the end-use facility's process conversion to solid fuel. In an embodiment, the stored raw solid fuel information database may include a single record for each raw solid fuel or multiple records for each raw solid fuel. In embodiments, there may be multiple records as a result of periodic samples, raw samples, random samples, or the like of raw solid fuel. In an embodiment, when coal sample data 120 is retrieved, two or more compliance records can be returned for each raw solid fuel.

実施形態では、石炭の所望特性122は、パラメータ生成設備128、石炭サンプルデータ120、石炭出力パラメータ172、または同様のものによるアクセスのためのデータベースとして、エンドユーザ固体燃料の特性、利用可能な原固体燃料に基づく処理済み固体燃料の特性、過去の処理済み固体燃料の特性、または同様のものを保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lbM−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、パラメータ生成設備128、石炭出力パラメータ172、最終使用設備、または同様のもの等の設備によって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、原固体燃料の処理の後に、処理済み固体燃料の最終状態を表すことができる。 In an embodiment, the desired characteristics 122 of coal may be the end user solid fuel characteristics, available raw solids as a database for access by the parameter generation facility 128, coal sample data 120, coal output parameters 172, or the like. The characteristics of the treated solid fuel based on the fuel, the characteristics of the past treated solid fuel, or the like can be preserved. In an embodiment, the coal characteristics include moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lbM-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury, ash content. Melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like can be included. These solid fuel characteristics may be provided by equipment such as parameter generation equipment 128 , coal power parameters 172, end use equipment, or the like. In an embodiment, the characteristics in the database may represent the final state of the processed solid fuel after processing of the raw solid fuel.

実施形態では、石炭の所望特性122のデータベースは、最終処理済み固体燃料情報の検索可能であるように取り出し可能であってもよい。実施形態では、最終処理済み固体燃料情報は、パラメータ生成設備128によって検索されて、固体燃料処理設備132の操業パラメータの生成のために、最終使用設備の固体燃料特性を選択する。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の情報データベースは、各固体燃料に対する単一の記録、または各固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭の所望特性122が検索されると、2つ以上の適合した記録を各原固体燃料に対して返すことができる。   In an embodiment, the database of desired coal characteristics 122 may be retrievable so that the final processed solid fuel information can be retrieved. In an embodiment, the final processed solid fuel information is retrieved by the parameter generation facility 128 to select the solid fuel characteristics of the end use facility for generation of operational parameters for the solid fuel processing facility 132. In an embodiment, the stored final processed solid fuel information database may include a single record for each solid fuel or multiple records for each solid fuel. In embodiments, there may be multiple records as a result of periodic samples, statistical samples, random samples, or the like. In an embodiment, two or more matched records can be returned for each raw solid fuel once the desired characteristics 122 of coal are retrieved.

実施形態では、石炭サンプルデータ120および石炭の所望特性122を使用して、パラメータ生成設備128は、固体燃料処理設備132の操業パラメータを生成することができる。操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のための、固体燃料処理設備132の様々な構成要素の制御に対するデータセットであってもよい。操業パラメータは、パラメータ生成設備128、監視設備134、または制御装置144を含む任意の関連設備におけるデータベースに保存することができる。操業パラメータに加えて、パラメータ生成設備128は、操業パラメータとして同じデータベースに保存することができる、または別個のデータベースとして保存することができる、各機能に対する一式の公差を生成することができる。実施形態では、操業パラメータおよび公差の複合データセットは、固体燃料処理の制御に対する要件のうちの実質的に全てを提供することができる。   In an embodiment, using the coal sample data 120 and the desired characteristics 122 of the coal, the parameter generation facility 128 may generate operating parameters for the solid fuel treatment facility 132. The operational parameters may be a data set for the control of various components of the solid fuel processing facility 132 for the processing of the raw solid fuel into the solid fuel of the end use facility. The operational parameters can be stored in a database at any associated facility including the parameter generating facility 128, the monitoring facility 134, or the controller 144. In addition to the operational parameters, the parameter generation facility 128 can generate a set of tolerances for each function that can be stored in the same database as the operational parameters or can be stored as separate databases. In an embodiment, the combined operating parameter and tolerance data set may provide substantially all of the requirements for control of solid fuel processing.

実施形態では、処理プロセスは、操業パラメータによって指示することができ、センサ142の測定が、特定の固体燃料処理設備132の構成要素があらかじめ設定された公差内で機能しているかどうかを決定するために使用される。センサ142の測定に基づいて、特定の構成要素の作動は、公差限界の範囲内となるように調整することができる。また、操業パラメータは、特定の構成要素の機能があらかじめ設定された限度内となるように調整することができる。例えば、センサ142の測定がマイクロ波システム148の公差の下限または上限のいずれかを超えた場合、マイクロ波システム148に対する操業パラメータは、元の操業パラメータから調整することができる。実施形態では、操業パラメータのデータベースは、構成要素に伝達される操業パラメータの調整に適合するように修正されることができる。   In an embodiment, the treatment process can be dictated by operational parameters, and the measurement of sensor 142 determines whether a particular solid fuel treatment facility 132 component is functioning within preset tolerances. Used for. Based on sensor 142 measurements, the operation of a particular component can be adjusted to be within tolerance limits. In addition, the operation parameters can be adjusted so that the function of a specific component is within a preset limit. For example, if the sensor 142 measurement exceeds either the lower or upper tolerance of the microwave system 148, the operating parameters for the microwave system 148 can be adjusted from the original operating parameters. In an embodiment, the operational parameter database may be modified to accommodate adjustments to operational parameters communicated to the components.

実施形態では、固体燃料の最終処理が完了した後、監視設備134は、パラメータ生成設備128に最終修正済み操業パラメータのデータベースを伝達することができ、そこで修正済み操業パラメータを保存することができる。実施形態では、保存された修正済み操業パラメータは、修正済み操業パラメータを使用して処理された原固体燃料の保存された特性と関連することができる。この実施形態によれば、同様の今後の原固体燃料を処理する場合、パラメータ生成設備128は、保存された修正済み操業データベースを検索して、初期操業パラメータとして使用するデータセットを検索することができる。実施形態では、単一の操業パラメータ記録を検索することができ、一連の修正済み操業パラメータを検索することができ、一式の修正済み操業パラメータを検索することができるため、新規の原固体燃料を処理するための初期操業パラメータは、修正済み操業パラメータの平均、単一の操業パラメータ記録、修正済み操業ファイルの統計的集計、または同様のものを使用することができる。   In an embodiment, after the final processing of the solid fuel is completed, the monitoring facility 134 can communicate a database of final modified operating parameters to the parameter generation facility 128 where the modified operational parameters can be stored. In an embodiment, the stored modified operating parameter may be associated with a stored characteristic of the raw solid fuel that has been processed using the modified operating parameter. According to this embodiment, when processing a similar future raw solid fuel, the parameter generation facility 128 may search a stored modified operating database to search for a data set to use as an initial operating parameter. it can. In an embodiment, a single raw operating fuel record can be searched, a set of modified operating parameters can be searched, and a set of modified operating parameters can be searched, so a new raw solid fuel can be retrieved. The initial operational parameters for processing may use an average of modified operational parameters, a single operational parameter record, a statistical summary of modified operational files, or the like.

上記のように、固体燃料が固体燃料処理設備132で処理された後、処理済み固体燃料は、試験設備170で試験されて、最終処理済み固体燃料の処理特性を決定されることができる。実施形態では、最終処理済み特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、BTU/lb、BTU/lb M−Aフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率(HGI)、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収/反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。実施形態では、最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ172に保存することができる。実施形態では、特性データは、固体燃料処理プロセスの制御のために、監視設備134にフィードバックを提供するために使用することができ、石炭の所望特性122と関連することができ、価格決定/取引設備178にデータを提供することができ、または同様のことを行うことができる。   As described above, after the solid fuel has been processed at the solid fuel processing facility 132, the processed solid fuel can be tested at the test facility 170 to determine the processing characteristics of the final processed solid fuel. In an embodiment, the final treated characteristics are moisture content, ash content, volatile content, fixed carbon content, BTU / lb, BTU / lb M-A free, sulfur form, hard glove grinding rate (HGI), total mercury. Ash melting temperature, ash mineral analysis, electromagnetic absorption / reflection, dielectric properties, and the like. In an embodiment, the final solid fuel characteristic can be stored in the coal power parameter 172. In an embodiment, the characteristic data can be used to provide feedback to the monitoring facility 134 for control of the solid fuel treatment process, can be associated with the desired characteristic 122 of the coal, and pricing / trading Data can be provided to the facility 178 or the like can be done.

実施形態では、固体燃料処理実行中、少なくとも一式の最終処理済み固体燃料の処理特性のデータを石炭出力パラメータ172に保存することができる。前述のように、最終処理済み固体燃料の処理特性は、固体燃料処理設備132の操業パラメータを調整する時に考慮するために、監視設備134に対する追加のデータセットとして、監視設備134に伝達することができる。実施形態では、最終処理済み固体燃料の処理特性は、特定の原固体燃料に対する操業パラメータを決定するための石炭の所望特性122と関連することができる。   In an embodiment, at least one set of final processed solid fuel processing characteristic data may be stored in the coal output parameter 172 during the execution of the solid fuel processing. As described above, the processing characteristics of the final treated solid fuel may be communicated to the monitoring facility 134 as an additional data set for the monitoring facility 134 for consideration when adjusting the operating parameters of the solid fuel processing facility 132. it can. In an embodiment, the processing characteristics of the final treated solid fuel may be related to the desired characteristics 122 of the coal for determining operational parameters for a particular raw solid fuel.

例えば、パラメータ生成設備128は、特定の原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定するように要求されることができる。パラメータ生成設備128は、選択された以前の処理に起因した最終処理済み固体燃料に対して、石炭の所望特性122を検索することができる。パラメータ生成設備128はまた、最終処理済み固体燃料を製造していてもよい固体燃料から、最終試験特性を検索することもできる。パラメータ生成設備128は、原固体燃料の操業パラメータを決定する時に、この情報の全てを考慮することができる。   For example, the parameter generation facility 128 may be required to determine operational parameters for processing a particular raw solid fuel. The parameter generation facility 128 can retrieve the desired characteristics 122 of the coal against the final treated solid fuel resulting from the selected previous treatment. The parameter generation facility 128 can also retrieve final test characteristics from solid fuel that may have produced the final treated solid fuel. The parameter generation facility 128 can take all of this information into account when determining the raw solid fuel operating parameters.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するか、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質に対する一式の仕様を集計するか、原固体燃料を最終使用設備によって使用される固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを集計するか、または同様のものを行うことができる。実施形態では、データベースの集計は、複数の所定の固体燃料処理設備132の操業パラメータの生成をもたらすことができる。所定の複数の操業パラメータは、最終使用設備に対する原固体燃料の処理のための固体燃料処理設備132による後の選択に使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、SQLデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ASCIIファ
イル、文書、XMLファイル、または同様のものであってもよい。上記のように、かつ図1および2に示されるように、最終使用設備は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、または同様のものであってもよい。
In embodiments, the parameter generation facility 128 aggregates a set of solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples, aggregates a set of specifications for a solid fuel substrate used by a set of end use facilities, or a raw solid fuel The set of operating parameters used to convert the to the solid fuel used by the end-use facility can be aggregated or the like. In an embodiment, the aggregation of the database may result in the generation of operational parameters for a plurality of predetermined solid fuel treatment facilities 132. The predetermined plurality of operating parameters can be used for subsequent selection by the solid fuel processing facility 132 for processing the raw solid fuel for the end use facility. In embodiments, the database may be a database, relational database, SQL database, table, file, flat file, ASCII file, document, XML file, or the like. As described above and as shown in FIGS. 1 and 2, the end use facility may be a coal combustion facility 200, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, or the like.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ120から複数の固体燃料サンプルに対する一式の原固体燃料特性を集計することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ120は、固体燃料処理設備132に対して利用可能であり得る原固体燃料の情報を含むこと、固体燃料処理設備132によって使用されている過去の原固体燃料の情報を含むこと、または同様のことを行うことができる。複数のサンプル試験結果を有する同じ原固体燃料に起因する、石炭サンプルデータ120中の各原固体燃料に対する2つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備128は、利用可能な原固体燃料に基づく一式の原固体燃料特性、最近処理された原固体燃料、固体燃料処理設備132によって選択される一式の原固体燃料、または同様のものを集計することができる。 In an embodiment, the parameter generation facility 128 may aggregate a set of raw solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples from the coal sample data 120. In an embodiment, the coal sample data 120 includes information on raw solid fuel that may be available to the solid fuel treatment facility 132, and information on past raw solid fuel used by the solid fuel treatment facility 132. Including or similar can be done. There may be more than one data record for each raw solid fuel in the coal sample data 120 due to the same raw solid fuel having multiple sample test results. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may be a set of raw solid fuel characteristics based on available raw solid fuel, a recently processed raw solid fuel, a set of raw solid fuel selected by the solid fuel processing facility 132, or the like Can be aggregated.

実施形態では、原固体燃料特性の集計データベースは、同じ原固体燃料からの情報を含む複数の重複記録を含むことができ、複数の重複記録は、同じ原固体燃料から採取された複数のサンプルの結果であってもよい。実施形態では、原固体燃料特性のデータベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第1のステップは、集計された原固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含ませることができる。第2のステップでは、パラメータ生成設備128は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した原固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を原固体燃料データベースから削除すること、重複記録を平均化すること、重複記録を統計的に選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した原固体燃料データベースは、最終使用設備の固体燃料に転換することができる原固体燃料の全ての記録を含むことができる。   In an embodiment, the raw solid fuel property summary database may include a plurality of duplicate records including information from the same raw solid fuel, wherein the plurality of duplicate records are for a plurality of samples taken from the same raw solid fuel. It may be a result. In an embodiment, the aggregation of the raw solid fuel property database may have several steps. The first step can include total aggregation of sample solid fuel data in the aggregated raw solid fuel database. In the second step, the parameter generation facility 128 uses an algorithm to screen records, handle duplicate records, store the completed raw solid fuel database in storage, and the like. can do. In embodiments, duplicate records can be deleted from the raw solid fuel database, duplicate records can be averaged, duplicate records can be selected statistically, or the like. In an embodiment, the completed raw solid fuel database may include all records of raw solid fuel that can be converted to end use facility solid fuel.

同様の方法で、最終使用設備の固体燃料情報は、最終処理済み固体燃料データベースに集計されることができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料情報は、石炭の所望特性122のデータベースに保存されることができる。実施形態では、石炭の所望特性122のデータベースは、最終使用設備によって要求される最終処理済み固体燃料についての特性情報、以前の最終処理済み固体燃料の履歴特性情報、および同様のものを含むことができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料データベースは、同じ最終処理済み固体燃料に関する情報を含む複数の記録を含むことができ、複数の重複記録は、固体燃料の処理中に得られる同じ最終処理済み固体燃料から採取される複数のサンプルの結果であってもよい。   In a similar manner, solid fuel information for end use equipment can be aggregated into a final processed solid fuel database. In an embodiment, the end-use facility solid fuel information may be stored in a coal desired characteristics 122 database. In an embodiment, the coal desired characteristics 122 database may include characteristic information about the final treated solid fuel required by the end use facility, historical characteristic information of the previous final processed solid fuel, and the like. it can. In an embodiment, the aggregated final processed solid fuel database may include multiple records that include information about the same final processed solid fuel, and multiple duplicate records may be the same final obtained during processing of the solid fuel. It may be the result of multiple samples taken from the treated solid fuel.

実施形態では、最終処理済み固体燃料データベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第1のステップは、最終処理済み固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含めることができる。第2のステップでは、パラメータ生成設備128は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した最終処理済み固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を最終処理済み固体燃料データベースから削除することができ、重複記録を平均化することができ、重複記録を統計的に選択することができ、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した最終処理済み固体燃料データベースは、固体燃料処理設備132によって処理されている最終処理済み固体燃料の全ての記録を含むことができる。   In an embodiment, the aggregation of the final processed solid fuel database can have several steps. The first step may include a total aggregation of sample solid fuel data into the final processed solid fuel database. In the second step, the parameter generation facility 128 uses algorithms to sort the records, handle duplicate records, store the finished final processed solid fuel database in storage, and the like. Can be used. In embodiments, duplicate records can be deleted from the final processed solid fuel database, duplicate records can be averaged, duplicate records can be selected statistically, or the like can be done it can. In an embodiment, the completed final processed solid fuel database may include a record of all final processed solid fuels being processed by the solid fuel processing facility 132.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、原固体燃料を最終使用設備によって使用
される最終処理済み固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを得るために、集計された原固体燃料データベースおよび集計された最終処理済みデータベースを使用することができる。
In an embodiment, the parameter generation facility 128 aggregates the raw solid fuel database to obtain a set of operating parameters used to convert the raw solid fuel into a final treated solid fuel used by the end use facility. And an aggregated final processed database can be used.

実施形態では、操業パラメータは、パラメータ生成設備128によって決定することができ、パラメータ生成設備128は、集計された原固体燃料データベースから原固体燃料特性の記録を選択し、それを最終処理済み固体燃料の集計データベースのそれぞれと適合させて、適合した記録のそれぞれに対する操業パラメータを計算する。実施形態では、操業パラメータが適合した記録に対して決定されると、操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存されることができる。例えば、原固体燃料の集計データベースに50の原固体燃料があり、最終固体燃料の集計データベースに100の最終処理済み固体燃料があれば、50の原固体燃料のそれぞれは、原固体燃料を所望の固体燃料に転換するために必要とされる操業パラメータの決定のために、100の最終固体燃料のそれぞれと適合させることができる。このことは、5,000の集計された操業パラメータの記録をもたらす。   In an embodiment, the operational parameters can be determined by the parameter generation facility 128, which selects a raw solid fuel property record from the aggregated raw solid fuel database and renders it a final processed solid fuel. The operating parameters for each of the matched records are calculated in conformance with each of the aggregate databases. In an embodiment, once the operational parameters are determined for the matched record, the operational parameters can be stored in a database of aggregated operational parameters. For example, if there are 50 raw solid fuels in the aggregate database of raw solid fuels and 100 final processed solid fuels in the aggregate database of final solid fuels, each of the 50 raw solid fuels has a desired raw solid fuel. Each of the 100 final solid fuels can be adapted to determine the operating parameters required to convert to solid fuels. This results in a record of 5,000 aggregated operational parameters.

実施形態では、ある原固体燃料は最終処理済み固体燃料に転換できないため、その固体燃料の特定の適合に対する操業パラメータを決定することができないことを、パラメータ生成設備128は決定することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 can determine that an raw solid fuel cannot be converted to a final treated solid fuel, so that operational parameters for a particular fit of that solid fuel cannot be determined.

別の実施形態では、パラメータ生成設備128は、集計された原固体燃料のデータベースから原固体燃料特性の記録を選択し、固体燃料処理設備132によって転換することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、集計済み原固体燃料データベース中の各原固体燃料特性の記録に対する操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備132の操業能力によって決定することができる。実施形態では、原固体燃料特性の記録のそれぞれに対する操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存することができる。   In another embodiment, the parameter generation facility 128 selects a raw solid fuel property record from the aggregated raw solid fuel database and determines a final processed solid fuel that can be converted by the solid fuel processing facility 132. be able to. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may determine operational parameters for each raw solid fuel property record in the aggregated raw solid fuel database. In an embodiment, the operational parameter may be determined by the operational capability of the solid fuel treatment facility 132. In an embodiment, the operational parameters for each of the raw solid fuel property records may be stored in a database of aggregated operational parameters.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、原固体燃料特性を最終処理済み特性と適合させることによって、原固体燃料特性から操業特性を決定するために固体燃料処理設備132の能力を使用することによって、または同様のものによって、操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータ決定方法は、個別に、または組み合わせて使用することができる。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 uses the ability of the solid fuel processing facility 132 to determine the operational characteristics from the raw solid fuel characteristics by adapting the raw solid fuel characteristics to the final processed characteristics. Or the operating parameters can be determined by the same. In embodiments, the operational parameter determination methods can be used individually or in combination.

実施形態では、集計された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のために後で選択されるように保存することができる。実施形態では、集計された操業パラメータのデータベースはまた、操業パラメータを作成するために使用された原固体燃料および最終処理済み固体燃料の情報も保存することができる。したがって、集計された操業パラメータのデータベースは、操業パラメータ、原固体燃料特性、最終処理済み固体燃料特性、または同様のものを含むことができる。原固体燃料特性および最終処理済み固体燃料特性は、固体燃料についての同定を含むことができる。   In an embodiment, the aggregated operational parameters may be stored for later selection for processing of the raw solid fuel into the end use facility solid fuel. In an embodiment, the aggregated operational parameter database may also store information on raw and final processed solid fuels used to create operational parameters. Thus, the aggregated operational parameter database may include operational parameters, raw solid fuel characteristics, final treated solid fuel characteristics, or the like. The raw solid fuel characteristics and the final treated solid fuel characteristics can include an identification for the solid fuel.

実施形態では、最終使用設備が、固体燃料処理設備132から最終固体燃料を要求した場合、パラメータ生成設備128は、要求された最終固体燃料特性を、特性が適切なデータベースに保存されている最終処理済み固体燃料のうちの1つに適合させることができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料に対する最終使用設備の要求固体燃料の適合は、最適適合によるもの、主要特性によるもの、最も重要な固体燃料特性の階級付けによるもの、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, if the end use facility requests a final solid fuel from the solid fuel processing facility 132, the parameter generation facility 128 may send the requested final solid fuel characteristics to a final process whose characteristics are stored in an appropriate database. It can be adapted to one of the spent solid fuels. In an embodiment, the end-use equipment requirements for aggregated final treated solid fuel may be due to optimal fit, due to key characteristics, due to grading of the most important solid fuel characteristics, or the like It may be.

実施形態では、最終使用設備の要求固体燃料に対する適合を見つけた後、パラメータ生成設備128は、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を選択すること、最終使用固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる操業パラメータを選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を使用して、パラメータ生成設備128は、石炭サンプルデータ120を検索して、もし存在すれば、考えられる原固体燃料のうちのどれが利用可能であるかを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備128は、必要な原固体燃料のある公差内である、石炭サンプルデータ120からの原固体燃料を選択することができる。原固体燃料のうちの少なくとも1つが固体燃料処理設備132に利用可能であれば、パラメータ生成設備128は、選択された原固体燃料および最終使用設備の固体燃料を適合させる保存された操業パラメータを選択することができる。選択された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への選択された原固体燃料の処理のために、監視設備134および制御装置144に伝達されることができる。   In an embodiment, after finding a match for the demand solid fuel of the end use facility, the parameter generation facility 128 selects all possible raw solid fuels that can be used to create the end use facility solid fuel. That is, all possible operational parameters that can be used to make the end-use solid fuel can be selected, or the like. In an embodiment, using all possible raw solid fuels that can be used to create the end-use facility solid fuel, the parameter generation facility 128 retrieves the coal sample data 120 and if present. For example, it is possible to determine which of the possible raw solid fuels are available. In an embodiment, the parameter generation facility 128 may select a raw solid fuel from the coal sample data 120 that is within certain tolerances of the required raw solid fuel. If at least one of the raw solid fuels is available to the solid fuel processing facility 132, the parameter generation facility 128 selects stored operating parameters that match the selected raw solid fuel and the end-use facility solid fuel. can do. The selected operating parameters can be communicated to the monitoring facility 134 and the controller 144 for processing of the selected raw solid fuel into the end use facility solid fuel.

実施形態では、特定最終使用設備に対する固体燃料を処理するステップと関連する費用をモデル化する方法は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に転換するために使用される一式の操業パラメータ、一式の操業パラメータの実施と関連する一式の費用、および同様のものを含有するデータベースを提供することによって、行うことができる。実施形態では、費用モデル化は、固体燃料処理のための最終使用設備への請求見積、実際の処理費用と比較する内部費用見積、費用/価格予想、固体燃料処理設備132の効率、または同様のもの等の、種々の費用レポートを提供するために使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、SQLデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ASCIIファイル、文書、XMLファイル、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, a method of modeling costs associated with processing a solid fuel for a particular end use facility is a set of solid fuel characteristics for a plurality of solid fuel samples, a solid fuel substrate used by a set of end use facilities Includes a set of specifications, a set of operating parameters used to convert a solid fuel sample into a solid fuel substrate for use by the end user, a set of costs associated with the implementation of the set of operating parameters, and the like By providing a database to do. In an embodiment, cost modeling may include billing estimates for end-use facilities for solid fuel processing, internal cost estimates relative to actual processing costs, cost / price estimates, efficiency of solid fuel processing facilities 132, or the like Can be used to provide various expense reports. In embodiments, the database may be a database, relational database, SQL database, table, file, flat file, ASCII file, document, XML file, or the like.

実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備200、石炭変換設備210、石炭副生成物設備212、または同様のものであってもよい。   In an embodiment, the end use facility may be a coal combustion facility 200, a coal conversion facility 210, a coal by-product facility 212, or the like.

固体燃料処理設備132は、特定最終使用設備に対する処理固体燃料の価格をモデル化する方法を利用することができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備が原固体燃料を特定の特性を有する最終固体燃料に処理することを要求することができる。最終使用設備は、使用する開始原固体燃料を示さなくてよく、固体燃料処理設備132は、最終使用設備の固体燃料特性に基づいて、適切な原固体燃料を選択することができる。   The solid fuel processing facility 132 may utilize a method for modeling the price of the processed solid fuel for a particular end use facility. In an embodiment, the end use facility may require the solid fuel processing facility to process the raw solid fuel into a final solid fuel having specific characteristics. The end use facility may not indicate the starting raw solid fuel to use, and the solid fuel processing facility 132 may select an appropriate raw solid fuel based on the solid fuel characteristics of the end use facility.

実施形態では、最終使用設備の特性は、石炭の所望特性122に伝達および保存されることができる。価格決定/取引設備は、特性が石炭の所望特性122に伝達されたという通知を受領することができる。   In an embodiment, the properties of the end use facility can be communicated and stored in the desired properties 122 of the coal. The pricing / trading facility may receive a notification that the characteristic has been communicated to the desired characteristic 122 of the coal.

実施形態では、固体燃料特性が受領されたという通知があると、価格決定/取引設備178は、パラメータ生成設備128が、最終使用設備の固体燃料に転換する原固体燃料を同定することを要求することができる。前述のように、パラメータ生成設備128は、必要な特性および固体燃料処理設備132の能力を知ること、開始原固体燃料を決定するように固体燃料処理履歴を検索すること、所定のデータベースから考えられる原固体燃料および操業パラメータのデータベースのクエリを行うこと、または同様のものによって、適切な原固体燃料を決定することができる。   In an embodiment, upon notification that solid fuel characteristics have been received, pricing / trading facility 178 requires parameter generation facility 128 to identify the raw solid fuel to be converted to end-use facility solid fuel. be able to. As described above, the parameter generation facility 128 can be considered from a predetermined database, knowing the required characteristics and capabilities of the solid fuel treatment facility 132, searching the solid fuel treatment history to determine the starting raw solid fuel. A suitable raw solid fuel can be determined by querying a database of raw solid fuel and operating parameters, or the like.

実施形態では、パラメータ生成設備128が、最終使用設備の固体燃料への転換に適し
た利用可能な原固体燃料を選択すると、パラメータ生成設備128は、利用可能な原固体燃料の特性に対する石炭サンプルデータ120のクエリを行うことができる。
In an embodiment, when the parameter generation facility 128 selects an available raw solid fuel suitable for conversion to a solid fuel for an end use facility, the parameter generation facility 128 may provide coal sample data for the characteristics of the available raw solid fuel. 120 queries can be performed.

実施形態では、パラメータ生成設備128は、価格決定/取引設備178に、原固体燃料に対する同定および特性情報、最終使用設備の固体燃料に対する同定および特性情報、原固体燃料を最終使用設備の固体燃料に転換するための操業パラメータ、および同様のものを伝達することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、運転費用を特定の一式の固体燃料に対する操業パラメータと関連させるデータベースを有することができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料処理設備132の操業をモデル化することが可能であってよく、パラメータ生成設備128からの操業パラメータを使用して、最終使用固体燃料への原固体燃料の仮想処理を提供する。操業パラメータを使用して、価格決定/取引設備178は、期間あたりの処理される固体燃料の量、使用されるエネルギの量、使用される不活性ガスの量、放出された固体燃料生成物の量、および同様のものを決定することが可能であってもよい。例えば、モデルは、ベルト速度またはバッチ設備のサイズ対する所与の操業パラメータを使用することによって、製造される固体燃料の1時間あたりのトン数を決定することが可能であってもよい。別の例では、モデルは、操業パラメータ設定に基づいて、マイクロ波システム148が必要とする電気の量を計算することが可能であってもよい。   In an embodiment, the parameter generation facility 128 provides the pricing / trading facility 178 with identification and characterization information for the raw solid fuel, identification and characterization information for the solid fuel of the end use facility, and converting the raw solid fuel into a solid fuel of the end use facility. Operation parameters for conversion, and the like can be communicated. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may have a database that associates operating costs with operating parameters for a particular set of solid fuels. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may be able to model the operation of the solid fuel treatment facility 132, using the operational parameters from the parameter generation facility 128 to the end-use solid fuel. Provides virtual processing of raw solid fuel. Using the operating parameters, the pricing / trading facility 178 determines the amount of solid fuel processed per period, the amount of energy used, the amount of inert gas used, the amount of solid fuel product released. It may be possible to determine the amount, and the like. For example, the model may be able to determine the tonnage per hour of solid fuel produced by using given operating parameters for belt speed or batch equipment size. In another example, the model may be able to calculate the amount of electricity that the microwave system 148 requires based on operational parameter settings.

実施形態では、操業パラメータを使用して、価格決定/取引設備178のモデルは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備132の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものを決定することができる。   In an embodiment, using the operating parameters, the pricing / trading facility 178 model can be used to determine the price of the finished conversion of the raw solid fuel to the end-use facility solid fuel at any time during the solid fuel conversion. Instantaneous prices, incremental prices added by any of the various solid fuel treatment facility 132 components, or the like can be determined.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、コンピュータ装置上のユーザインターフェースで固体燃料処理設備132をモデル化することができる。実施形態では、ユーザインターフェースはツールを提示して、ユーザが、モデルを実行し、モデルを停止し、モデルを休止し、モデルを再開し、モデルを逆転し、モデルをよりゆっくりと実行し、モデルをより高速で実行し、特定の構成要素に集中し、または同様のものを行うことを可能にすることができる。実施形態では、特定の構成要素への集中は、ユーザに追加の情報、例えば、特定の構成要素に対する情報の掘り下げを提供することができる。実施形態では、モデル化に由来する情報は、図形、またはユーザによって要求されるその他任意の出力形式で提示することができる。   In an embodiment, pricing / trading facility 178 may model solid fuel processing facility 132 with a user interface on a computing device. In an embodiment, the user interface presents a tool so that the user can run the model, stop the model, pause the model, resume the model, reverse the model, run the model more slowly, Can be performed faster, concentrate on a particular component, or the like. In an embodiment, concentration on a particular component can provide the user with additional information, for example, a drill down of information for a particular component. In an embodiment, the information resulting from modeling can be presented in a graphic or any other output format required by the user.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備132の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものに対して、モデルから情報を報告することが可能であってもよい。実施形態では、レポートは、印刷レポート、閲覧レポート、文書レポート、データベース、集計表、ファイル、または同様のものであってもよい。レポートは、要約、時間別の詳細、構成要素別の詳細、または同様のものを示すことができる。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may include a price for a complete conversion of the raw solid fuel to a solid fuel at the end use facility, an instantaneous price at any point during the solid fuel conversion, various solid fuel processing facilities. It may be possible to report information from the model for incremental prices added by any of the 132 components, or the like. In an embodiment, the report may be a printed report, a browsing report, a document report, a database, a summary table, a file, or the like. The report can show summary, hourly details, component details, or the like.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料処理のモデルと関連する費用想定を含む、少なくとも1つのデータベースを有することができる。例えば、データベースは、マイクロ波システム148に対する電気料金、不活性ガスの立法フィートあたりの費用、固体燃料処理設備132を監視するための人材費用、除去システム150によって回復される放出された固体燃料生成物の費用/価格、使用される原固体燃料の費用/価格、および同様のものを有することができる。これらの費用は、モデル化で使用される想定を表すことができる。実施形態では、価格決定/取引設備178は、価格想定を処理された最終使用設備の固体燃料の費用/価格の決定のためのモデルに適用することができる。   In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may have at least one database that includes cost assumptions associated with solid fuel processing models. For example, the database may include electricity bills for microwave system 148, cost per leg of inert gas, personnel costs for monitoring solid fuel treatment facility 132, released solid fuel product recovered by removal system 150. Cost / price, raw solid fuel cost / price used, and the like. These costs can represent assumptions used in modeling. In an embodiment, the pricing / trading facility 178 may apply a price assumption to a model for determining the solid fuel cost / price of the end-use facility that has been processed.

実施形態では、価格決定/取引設備178は、固体燃料処理設備132のモデルを使用して、最終使用設備に、要求された処理済み固体燃料の価格の見積を提供することができる。見積は、操業パラメータを使用するモデル、操業パラメータに対する費用および価格、および同様のものに基づくことができる。実施形態では、見積価格は、特定の原固体燃料を使用した、特定の最終使用設備の要求固体燃料に対するものであってもよい。   In an embodiment, pricing / trading facility 178 may use a model of solid fuel processing facility 132 to provide the end-use facility with an estimate of the price of the requested processed solid fuel. The estimate can be based on a model that uses operational parameters, costs and prices for operational parameters, and the like. In an embodiment, the estimated price may be for a specific end-use facility demand solid fuel using a specific raw solid fuel.

図示され、かつ詳細に説明される好ましい実施形態に関連して本発明を開示した一方で、それについての様々な変更および改良が当業者にとって容易に明白であろう。したがって、本発明の精神および範囲は、前述の例によって限定されるものではなく、法律によって許容可能な最も広い意味で理解されるものである。   While the invention has been disclosed in connection with the preferred embodiments shown and described in detail, various modifications and improvements thereon will become readily apparent to those skilled in the art. Accordingly, the spirit and scope of the present invention is not limited by the foregoing examples, but is to be understood in the broadest sense permitted by law.

本願で参照される全文書は、参照することにより本願に組み込まれる。   All documents referred to in this application are incorporated herein by reference.

図1は、固体燃料処理設備の全体的なシステム構成の実施形態を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the overall system configuration of a solid fuel processing facility. 図2は、処理済み固体燃料のエンドユーザとの固体燃料処理設備の関係の実施形態を示す。FIG. 2 illustrates an embodiment of a solid fuel processing facility relationship with a treated solid fuel end user. 図3は、多層構造があるコンベヤベルトの実施形態を示す。FIG. 3 shows an embodiment of a conveyor belt with a multilayer structure. 図4は、カバー層がないコンベヤベルトの実施形態を示す。FIG. 4 shows an embodiment of a conveyor belt without a cover layer. 図5は、耐熱材料の挿入された中層を組み込むコンベヤベルトを示す。FIG. 5 shows a conveyor belt incorporating an intermediate layer of refractory material inserted. 図6は、耐熱材料を含むことができる多層構造を組み込むコンベヤベルトの実施形態を示す。FIG. 6 illustrates an embodiment of a conveyor belt that incorporates a multilayer structure that can include a refractory material. 図7は、固体燃料処理設備のマイクロ波システムの一部として使用することができるマグネトロンの実施形態を示す。FIG. 7 shows an embodiment of a magnetron that can be used as part of a microwave system in a solid fuel treatment facility. 図8は、マグネトロンに対する高電圧供給設備の実施形態を示す。FIG. 8 shows an embodiment of a high voltage supply facility for the magnetron. 図9は、変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。FIG. 9 shows an embodiment of a high voltage input transmission facility without a transformer. 図10は、変圧器がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。FIG. 10 shows an embodiment of a high voltage input transmission facility with a transformer. 図11は、誘導子がある変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。FIG. 11 shows an embodiment of a high voltage input transmission facility without a transformer with an inductor. 図12は、変圧器がある直接DC高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。FIG. 12 shows an embodiment of a direct DC high voltage input transmission facility with a transformer. 図13は、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。FIG. 13 shows an embodiment of a high voltage input transmission facility with transformer isolation.

Claims (42)

固体燃料を清浄化する方法であって、
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の1つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータを提供することと、
所望の固体燃料特性を提供することと、
固体燃料組成差分を決定するために、1つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較することと、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するために、該固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定することと、
清浄化された固体燃料を作成するために、該固体燃料の処理およびそれに対する該操業処理パラメータの調節の間に、該固体燃料から放出される汚染物質を監視することと
を備える、方法。
A method for purifying solid fuel, comprising:
Providing starting solid fuel sample data relating to one or more characteristics of the solid fuel to be processed by the solid fuel processing facility;
Providing desired solid fuel properties;
Comparing the starting solid fuel sample data for one or more characteristics with the desired solid fuel characteristics to determine a solid fuel composition difference;
Determining operating process parameters for operation of the solid fuel processing facility to clean the solid fuel based at least in part on the solid fuel composition difference;
Monitoring pollutants released from the solid fuel during processing of the solid fuel and adjustment of the operational processing parameters thereto for producing a purified solid fuel.
前記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel processing facility is a microwave solid fuel processing facility. 前記固体燃料は、石炭である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel is coal. 前記固体燃料サンプルデータは、データベースである、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel sample data is a database. 前記固体燃料特性は、水分率である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel property is moisture content. 前記固体燃料特性は、灰分率である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel property is ash content. 前記固体燃料特性は、硫黄分率である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel characteristic is a sulfur fraction. 前記固体燃料特性は、固体燃料の特性である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the solid fuel characteristic is a characteristic of a solid fuel. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the operational processing parameter is microwave power. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the operational processing parameter is a microwave frequency. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the operational processing parameter is a frequency of microwave application. 前記汚染物質は、水を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises water. 前記汚染物質は、水素を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises hydrogen. 前記汚染物質は、水酸基を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises a hydroxyl group. 前記汚染物質は、硫黄ガスを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises sulfur gas. 前記汚染物質は、液体硫黄を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises liquid sulfur. 前記汚染物質は、灰を含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the contaminant comprises ash. 前記放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the released contaminant is monitored by a solid fuel facility sensor. 前記センサは、前記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the sensor provides feedback information for adjustment of the operational processing parameters. 施設所有の送電線から直接、前記処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供することをさらに備え、該施設所有の送電線は、15kv以上を伝送するように構成される、請求項1に記載の方法。   2. The facility-owned transmission line further comprising providing high voltage power directly from a facility-owned transmission line to a microwave oscillator in the processing facility, wherein the facility-owned transmission line is configured to transmit 15 kv or more. The method described. 前記処理設備を通って前記固体燃料を運搬するために、多層コンベヤベルトを提供することをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分を前記ベルトに通過させるように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第2の層とを有する、請求項1に記載の方法。   Providing a multilayer conveyor belt for transporting the solid fuel through the processing facility, the multilayer conveyor belt being configured to pass a majority of microwave energy through the belt; The method of claim 1, comprising a top layer that is resistant to abrasion and a second layer that is resistant to high temperatures. 固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の1つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータ、および所望の固体燃料特性を受領するように構成される、入力設備と、
該1つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定するように構成される、比較設備と
を備える、少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するようにさらに構成される、固体燃料処理設備であって、
該固体燃料の処理中に該固体燃料から放出される汚染物質を監視するように構成される、少なくとも1つのセンサと、
該組成差分に対して該少なくとも1つのセンサから得られるフィードバックに従って操業処理パラメータを調節することにより、清浄な固体燃料を作成するように構成される、処理調節設備と
を備える、固体燃料処理設備。
An input facility configured to receive starting solid fuel sample data regarding one or more characteristics of the solid fuel to be processed by the solid fuel processing facility, and desired solid fuel characteristics;
A comparison facility configured to compare the starting solid fuel sample data for the one or more characteristics with the desired solid fuel characteristics to determine a solid fuel composition difference, at least in part. A solid fuel processing facility further configured to clean the solid fuel based on a solid fuel composition difference, comprising:
At least one sensor configured to monitor contaminants released from the solid fuel during processing of the solid fuel;
A solid fuel treatment facility, comprising: a treatment conditioning facility configured to create a clean solid fuel by adjusting an operational treatment parameter according to feedback obtained from the at least one sensor with respect to the compositional difference.
前記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、請求項22に記載のシステム。   23. The system of claim 22, wherein the solid fuel processing facility is a microwave solid fuel processing facility. 前記固体燃料は、石炭である、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the solid fuel is coal. 前記固体燃料サンプルデータは、データベースである、請求項22に記載のシステム。   23. The system of claim 22, wherein the solid fuel sample data is a database. 前記固体燃料特性は、水分率である、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the solid fuel characteristic is moisture content. 前記固体燃料特性は、灰分率である、請求項22に記載のシステム。   23. The system of claim 22, wherein the solid fuel characteristic is ash content. 前記固体燃料特性は、硫黄分率である、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the solid fuel characteristic is a sulfur fraction. 前記固体燃料特性は、固体燃料の種類である、請求項22に記載のシステム。   23. The system of claim 22, wherein the solid fuel characteristic is a solid fuel type. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the operational processing parameter is microwave power. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、請求項22に記載のシステム。   24. The system of claim 22, wherein the operational processing parameter is a microwave frequency. 前記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the operational processing parameter is a frequency of microwave application. 前記汚染物質は、水を含む、請求項22に記載のシステム。   24. The system of claim 22, wherein the contaminant comprises water. 前記汚染物質は、水素を含む、請求項22に記載のシステム。   24. The system of claim 22, wherein the contaminant comprises hydrogen. 前記汚染物質は、水酸基を含む、請求項22に記載のシステム。   24. The system of claim 22, wherein the contaminant comprises a hydroxyl group. 前記汚染物質は、硫黄ガスを含む、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the contaminant comprises sulfur gas. 前記汚染物質は、液体硫黄を含む、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the contaminant comprises liquid sulfur. 前記汚染物質は、灰を含む、請求項22に記載のシステム。   The system of claim 22, wherein the contaminant comprises ash. 前記放出された汚染物質は、前記固体燃料設備センサによって監視される、請求項22に記載のシステム。   24. The system of claim 22, wherein the released contaminant is monitored by the solid fuel facility sensor. 前記センサは、前記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、請求項39に記載のシステム。   40. The system of claim 39, wherein the sensor provides feedback information for adjustment of the operational processing parameters. 施設所有の送電線から直接的に前記処理設備内のマイクロ波発振器へ高圧電力を伝送する高圧電力をさらに備え、該施設所有の送電線は15kv以上を伝送するように構成される、請求項22に記載のシステム。   23. The apparatus further comprises high voltage power for transmitting high voltage power directly from a facility owned transmission line to a microwave oscillator in the processing facility, wherein the facility owned transmission line is configured to transmit 15 kv or more. The system described in. 前記処理設備を通って前記固体燃料を運搬する多層コンベヤベルトをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分が該ベルトを通過するように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第2の層とを有する、請求項22に記載のシステム。   And further comprising a multi-layer conveyor belt carrying the solid fuel through the processing facility, wherein the multi-layer conveyor belt is configured to allow a majority of microwave energy to pass through the belt while being resistant to wear. 23. The system of claim 22, comprising a top layer and a second layer that is resistant to high temperatures.
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