JP2011214806A - Fluidized bed drying equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide fluidized bed drying equipment capable of efficiently cooling a dried substance.SOLUTION: This fluidized bed drying system for fluidizing and drying brown coal 101 as the dried substance supplied to a fluidized bed drier 102 by supplying fluidizing steam 107 as a fluidizing gas to the fluidized bed drier 102, includes one or both of detecting means of a temperature meter 141 for detecting an internal temperature and a gas concentration meter 142 for detecting a concentration of an internal gas, disposed on a cooler 110 for cooling the dried brown coal (high temperature: 110°C) after drying, by cooling air 131, and a control means which detects defective cooling of the dried substance when the temperature information or the gas concentration information input by the detecting means is higher than a set value, and performs the control of adding an oxidation suppressing gas 132 to the cooling air 131 as a countermeasure to improve defective cooling.

Description

本発明は、流動化ガスにより被乾燥物を流動させつつ乾燥させる流動層乾燥装置に関し、特に、流動層乾燥装置から排出された高温の被乾燥物の冷却を効率よく行うことのできる流動層乾燥設備に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluidized bed drying apparatus for drying a material to be dried by fluidizing gas, and in particular, fluidized bed drying capable of efficiently cooling a high temperature material to be dried discharged from the fluidized bed drying device. Regarding equipment.

例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べ、さらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。ところが、褐炭や亜瀝青炭等の低品位炭は、持ち込まれる水分が多く、この水分により発電効率が低下する問題がある。このため、低品位炭を乾燥させて水分を除去する必要がある。   For example, a combined coal gasification power generation facility is a power generation facility that aims at further higher efficiency and higher environmental performance than conventional coal-fired power by gasifying coal and combining it with combined cycle power generation. This coal gasification combined cycle power generation facility has a great merit that it can use coal with abundant resources, and it is known that the merit can be further increased by expanding the applicable coal types. However, low-grade coal such as lignite and sub-bituminous coal has a large amount of moisture that is brought in, and there is a problem that power generation efficiency decreases due to this moisture. For this reason, it is necessary to dry the low-grade coal to remove moisture.

従来、このような石炭を乾燥する流動層乾燥装置は、底部が多数の開孔を有する通気可能な分散板である乾燥室と、乾燥室下部に位置するチャンバ室とを備えている。すなわち、この流動層乾燥装置は、流動化ガス(乾燥用気体)を風箱から多孔板を介して乾燥室に供給することによって被乾燥物を流動させつつ乾燥させている(特許文献1又は2)。   Conventionally, such a fluidized bed drying apparatus for drying coal includes a drying chamber which is a dispersible plate having a plurality of openings at the bottom and a chamber chamber located at the lower portion of the drying chamber. That is, in this fluidized bed drying apparatus, fluidized gas (drying gas) is supplied from a wind box to a drying chamber through a perforated plate to dry the material to be dried while flowing (Patent Document 1 or 2). ).

ところで、被乾燥物である褐炭や亜瀝青炭などの低品位石炭は、水分含有量が高いため発熱量が低く、このため、乾燥処理を行い、その後、低温まで冷却され、保管、輸送、利用が行われている。前記流動層乾燥装置における乾燥処理により100℃以上に加熱された低品位石炭は、冷却器により50℃程度以下に冷却される。   By the way, low-grade coal such as lignite and sub-bituminous coal, which is to be dried, has a low moisture value due to its high water content, so it is dried and then cooled to low temperatures for storage, transportation and use. Has been done. The low-grade coal heated to 100 ° C. or higher by the drying treatment in the fluidized bed dryer is cooled to about 50 ° C. or lower by a cooler.

ここで、冷却器としては一般的に流動層が使用されることが多いが、作動流体、作動温度は乾燥プラントのシステムによって異なる。   Here, in general, a fluidized bed is often used as the cooler, but the working fluid and the operating temperature differ depending on the system of the drying plant.

従来においては、例えば300℃に高温処理された石炭を50℃程度まで冷却する方法が提案されるが、第一の冷却手段の冷却では冷却ガスとして水噴霧した燃焼排ガスを使用している。但し、水は完全には蒸発させずに水滴として燃焼排ガス中に含有させ、冷却工程にて潜熱蒸発を行い冷却効率の向上を図っている。一方、第二の冷却手段では冷却ガスとして常温の空気が使用されている(特許文献3)。   Conventionally, for example, a method of cooling coal that has been treated at a high temperature of 300 ° C. to about 50 ° C. is proposed. However, the cooling of the first cooling means uses combustion exhaust gas sprayed with water as a cooling gas. However, water is not completely evaporated but is contained in the combustion exhaust gas as water droplets, and latent heat is evaporated in the cooling process to improve cooling efficiency. On the other hand, the second cooling means uses room temperature air as a cooling gas (Patent Document 3).

特開平04−13086号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-13086 特開平06−299176号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-299176 特開昭62−115090号公報JP-A-62-115090

ところで、従来技術においては、150℃以下の冷却工程では冷却ガスとして空気が使用されているが、供給空気のアンバランスなどにより、均一な冷却が行われないと、部分的に石炭が酸化昇温し、自然発火などの重大トラブルが発生する、という問題がある。
冷却空気として酸素濃度の低い燃焼排ガスを使用する場合には、大量の排ガスが必要になり設備コストが高くなる、という問題がある。
By the way, in the prior art, air is used as a cooling gas in a cooling process at 150 ° C. or lower. However, if uniform cooling is not performed due to imbalance of supply air or the like, the coal is partially oxidized and heated. However, there is a problem that serious troubles such as spontaneous ignition occur.
When combustion exhaust gas having a low oxygen concentration is used as cooling air, there is a problem that a large amount of exhaust gas is required and the equipment cost is increased.

そこで、このような対策を講ずることなく、流動層乾燥装置から排出された高温の被乾燥物の冷却を効率よく行うことのできる対策を施すことが切望されている。   Therefore, there is an urgent need to take measures that can efficiently cool the high-temperature object to be dried discharged from the fluidized bed drying apparatus without taking such measures.

本発明は、前記問題に鑑み、流動層乾燥装置から排出された高温の被乾燥物の冷却を効率よく行うことのできる流動層乾燥設備を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the fluidized bed drying equipment which can cool efficiently the high temperature to-be-dried material discharged | emitted from the fluidized bed drying apparatus in view of the said problem.

上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、流動層乾燥装置に流動化ガスを供給することで前記流動層乾燥装置に供給された被乾燥物を流動させて乾燥させる流動層乾燥設備において、前記乾燥後の被乾燥物を冷却空気により冷却する冷却手段に設けられ、内部温度を検知する温度計又は内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段と、前記検知手段により入力された温度情報又はガス濃度情報が設定値よりも大きい場合、前記被乾燥物の冷却不良を検知し、冷却不良改善対策として前記冷却空気に酸化抑制ガスを添加する制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備にある。   A first invention of the present invention for solving the above-described problem is a fluidized bed in which a material to be dried supplied to the fluidized bed drying apparatus is fluidized and dried by supplying a fluidized gas to the fluidized bed drying apparatus. In a drying facility, provided with a cooling means for cooling the dried object to be dried with cooling air, either a thermometer for detecting an internal temperature or a gas concentration meter for detecting an internal gas concentration, or both detection means; When the temperature information or the gas concentration information input by the detection means is larger than a set value, the cooling failure of the object to be dried is detected, and control for adding an oxidation suppression gas to the cooling air as a countermeasure for cooling failure improvement is performed. A fluidized bed drying facility comprising: a control means for performing.

第2の発明は、流動層乾燥装置に流動化ガスを供給することで前記流動層乾燥装置に供給された被乾燥物を流動させて乾燥させる流動層乾燥設備において、前記冷却手段を被乾燥物の温度に応じて複数の冷却手段に分割してなり、流動層乾燥装置から排出された高温被乾燥物を冷却する高温冷却手段に、前記乾燥後の被乾燥物を冷却空気により冷却する冷却手段に設けられ、内部温度を検知する温度計又は内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段と、前記検知手段により入力された温度情報又はガス濃度情報が設定値よりも大きい場合、前記被乾燥物の冷却不良を検知し、冷却不良改善対策として前記冷却空気に酸化抑制ガスを添加する制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備にある。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a fluidized bed drying facility in which a material to be dried supplied to the fluidized bed drying device is fluidized and dried by supplying a fluidized gas to the fluidized bed drying device. The cooling means is divided into a plurality of cooling means according to the temperature of the high temperature cooling means for cooling the high temperature to-be-dried material discharged from the fluidized bed drying apparatus, and the cooling means to cool the to-be-dried object after cooling with cooling air One of or both of a thermometer for detecting the internal temperature and a gas concentration meter for detecting the internal gas concentration, or both of the temperature information or the gas concentration information input by the detection means are lower than a set value. A fluidized bed drying facility comprising: a control means for detecting a cooling failure of the object to be dried and controlling the addition of an oxidation-suppressing gas to the cooling air as a countermeasure for cooling failure. .

第3の発明は、第1又は2の発明において、前記制御手段は、酸化抑制ガスの添加制御をしても前記冷却不良が改善されない場合、冷却不良改善対策として冷却物の払出、又は低温被乾燥物の供給のいずれかの制御を行うことを特徴とする流動層乾燥設備にある。   According to a third invention, in the first or second invention, if the cooling failure is not improved even by controlling the addition of the oxidation-suppressing gas, the control means discharges a coolant or reduces the low-temperature exposure as a countermeasure for cooling failure improvement. It exists in the fluidized-bed drying equipment characterized by performing any control of supply of a dried material.

第4の発明は、第1又は2の発明において、前記冷却手段から排出する排気ガスラインに、ライン内部温度を検知する温度計又はライン内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段を有することを特徴とする流動層乾燥設備にある。   According to a fourth invention, in the first or second invention, either or both of a thermometer for detecting the internal temperature of the line and a gas concentration meter for detecting the gas concentration in the line of the exhaust gas line discharged from the cooling means. It is in the fluidized-bed drying equipment characterized by having the detection means.

本発明によれば、流動層乾燥装置から排出された高温の被乾燥物の冷却を効率よく行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high temperature to-be-dried material discharged | emitted from the fluidized bed drying apparatus can be cooled efficiently.

図1は、本発明の実施の形態に係る流動層乾燥装置を適用した流動層乾燥設備の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of fluidized bed drying equipment to which a fluidized bed drying apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、図1に示す流動層乾燥設備を適用した石炭ガス化複合発電システムの一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a combined coal gasification combined power generation system to which the fluidized bed drying facility shown in FIG. 1 is applied. 図3は、第1の形態の流動層乾燥設備を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a fluidized bed drying facility of the first form. 図4は、第1の形態の冷却の操作フロー図である。FIG. 4 is an operation flowchart of cooling according to the first embodiment. 図5は、第2の形態の流動層乾燥装置を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a fluidized bed drying apparatus according to the second embodiment. 図6は、褐炭の昇温特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the temperature rise characteristics of lignite.

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

本実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る流動層乾燥装置を適用した流動層乾燥設備の一例を示す概略図である。   The present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of fluidized bed drying equipment to which the fluidized bed drying apparatus according to the present embodiment is applied.

図1に示すように、本実施形態に係る流動層乾燥設備100は、供給ホッパ120から供給され、水分含量が高い被乾燥物である褐炭101を乾燥する乾燥室を形成する流動層乾燥装置102と、流動層乾燥装置102内に設けられ、管状の内部に過熱蒸気(例えば150℃の蒸気)Aを供給して褐炭101中の水分を除去する伝熱部材(加熱手段)103と、前記伝熱部材103によって褐炭101が乾燥される際に発生する発生蒸気104を流動層乾燥装置102の外部に排出する発生蒸気ラインLと、前記発生蒸気ラインLに介装され、発生蒸気104中の粉塵を除去する集塵装置105と、発生蒸気ラインLにおける集塵装置105の下流側に介装され、発生蒸気104の熱を回収する熱回収システム106と、前記集塵装置105から粉塵が除去された発生蒸気104の一部を分岐し、流動化蒸気107として流動層乾燥装置102内に供給する分岐ラインLと、前記流動層乾燥装置102から抜き出された乾燥褐炭108を冷却して製品炭109とする冷却器110とを備えるものである。
なお、符号116は流動化ガスである流動化蒸気107を整流する整流板を図示する。
As shown in FIG. 1, a fluidized bed drying apparatus 100 according to the present embodiment is supplied from a supply hopper 120 and forms a drying chamber for drying lignite 101, which is a material to be dried, having a high moisture content. And a heat transfer member (heating means) 103 for supplying superheated steam (for example, 150 ° C. steam) A to the inside of the tube to remove moisture in the lignite 101, and the above described heat transfer. A generated steam line L 1 that discharges the generated steam 104 generated when the lignite 101 is dried by the heat member 103 to the outside of the fluidized bed drying apparatus 102, and the generated steam line L 1 are interposed in the generated steam 104. a dust collector 105 for removing dust, is interposed on the downstream side of the dust collecting apparatus 105 in generating steam line L 1, the heat recovery system 106 for recovering the steam generated 104 heat, the condenser ChiriSo 105 branches a part of the steam generated 104 dust is removed from a branch line L 2 to be supplied to the fluidized bed dryer 102 as a fluidizing steam 107, drying brown coal withdrawn from the fluidized bed dryer 102 And a cooler 110 that cools 108 to produce product charcoal 109.
Reference numeral 116 denotes a rectifying plate that rectifies the fluidized steam 107 that is a fluidized gas.

流動層乾燥設備100において、褐炭101は、供給ホッパ120により供給ラインL0を介して流動層乾燥装置102内に投入され、流動層乾燥装置102内に別に導入される流動化蒸気107により流動されて流動層111を形成する。 In the fluidized bed drying facility 100, the lignite 101 is introduced into the fluidized bed drying apparatus 102 by the supply hopper 120 via the supply line L 0 and is fluidized by the fluidized steam 107 separately introduced into the fluidized bed drying apparatus 102. Thus, the fluidized bed 111 is formed.

上述した伝熱部材103は、この流動層111内に配置されている。伝熱部材103内には、150℃の過熱蒸気Aが供給され、その高温の過熱蒸気Aの潜熱を利用して褐炭101を間接的に乾燥させるようにしている。乾燥に利用された過熱蒸気Aは、例えば150℃の凝縮水Bとして流動層乾燥装置102の外部に排出されている。   The heat transfer member 103 described above is disposed in the fluidized bed 111. In the heat transfer member 103, 150 ° C. superheated steam A is supplied, and the lignite 101 is dried indirectly using the latent heat of the high temperature superheated steam A. The superheated steam A used for drying is discharged to the outside of the fluidized bed drying apparatus 102 as, for example, 150 ° C. condensed water B.

すなわち、加熱手段である伝熱部材103内面では、過熱蒸気Aが凝縮して液体(水分)になるので、この際に放熱される凝縮潜熱を、褐炭101の乾燥の加熱に有効利用している。なお、高温の過熱蒸気A以外としては、相変化を伴う熱媒であれば何れでも良く、例えばフロンやペンタンやアンモニア等を例示することができる。また、伝熱部材103として熱媒体を用いる以外に電気ヒータを設置してもよい。   That is, on the inner surface of the heat transfer member 103 that is a heating means, the superheated steam A condenses into a liquid (moisture), so the condensed latent heat dissipated at this time is effectively used for heating the drying of the lignite 101. . Any heating medium other than the high-temperature superheated steam A may be used as long as it is accompanied by a phase change. Examples thereof include Freon, pentane, and ammonia. In addition to using a heat medium as the heat transfer member 103, an electric heater may be installed.

伝熱部材103によって褐炭101が乾燥される際に発生する発生蒸気104は、流動層乾燥装置102内において、流動層111の上部空間に形成されるフリーボード部Fから発生蒸気ラインLにより流動層乾燥装置102の外部に排出される。この発生蒸気104は、褐炭101が乾燥し微粉化したものが含まれているので、サイクロンや電気集塵機等の集塵装置105により集塵して固体成分115として分離する。
この固体成分115は、分離ラインL3を介して流動層乾燥装置102から抜き出された製品ラインL4において乾燥褐炭108に混合し、冷却器110で冷却し、製品炭109としている。この製品炭109は、例えばボイラ、ガス化炉等の原料として利用に供される。
Generating steam 104 generated when the brown coal 101 is dried by the heat transfer member 103 is fluidized in the fluidized bed dryer 102, by generating from the freeboard section F steam line L 1 formed in the upper space of the fluidized bed 111 It is discharged outside the layer drying apparatus 102. Since the generated steam 104 includes a material obtained by drying and pulverizing the lignite 101, the steam 104 is collected by a dust collector 105 such as a cyclone or an electric dust collector and separated as a solid component 115.
This solid component 115 is mixed with the dry lignite 108 in the product line L 4 extracted from the fluidized bed drying apparatus 102 via the separation line L 3 , cooled by the cooler 110, and used as product charcoal 109. This product charcoal 109 is used as a raw material for boilers, gasifiers, and the like.

一方、集塵装置105により集塵された後の発生蒸気104は、例えば105〜110℃の蒸気であるので、熱回収システム106で熱回収された後、水処理部112で処理され、排水113として流動層乾燥設備100の外部に排出されている。なお、集塵装置105により集塵された後の発生蒸気104は、例えば、熱交換器や蒸気タービン等に適用してその熱を有効利用するようにしてもよい。   On the other hand, since the generated steam 104 after being collected by the dust collector 105 is, for example, steam at 105 to 110 ° C., it is recovered by the heat recovery system 106, processed by the water treatment unit 112, and drained 113. As shown in FIG. Note that the generated steam 104 after being collected by the dust collector 105 may be applied to, for example, a heat exchanger, a steam turbine, or the like to effectively use the heat.

また、集塵装置105により集塵された後の発生蒸気104の一部は、分岐ラインLに介装された循環ファン114により流動層乾燥装置102内に送られて、褐炭101の流動層111を流動させる流動化蒸気107として利用される。なお、流動層111を流動化させる流動化媒体としては、発生蒸気104の一部を再利用しているが、これに限定されず、例えば窒素、二酸化炭素またはこれらのガスを含む低酸素濃度の空気を用いてもよい。 Part of the steam generated 104 after being dust collecting by a dust collector 105, is sent to the fluidized bed dryer 102 by the circulation fan 114 interposed in the branch line L 2, the fluidized bed of lignite 101 It is used as fluidized steam 107 that causes 111 to flow. As a fluidizing medium for fluidizing the fluidized bed 111, a part of the generated steam 104 is reused. However, the fluidizing medium is not limited to this. For example, nitrogen, carbon dioxide, or a low oxygen concentration containing these gases is used. Air may be used.

なお、上述した流動層乾燥装置102は、伝熱部材103として、本実施例はチューブ形状の伝熱部材を例示しているが、本発明はこれに限定されず、例えば板状の伝熱部材を用いるようにしてもよい。
また、過熱蒸気Aを伝熱部材103に供給して褐炭101を間接的に乾燥させる構成を説明したが、これに限らず、褐炭101の流動層111を流動させる流動化蒸気107により褐炭101を直接乾燥させる構成、さらに加熱用の流動化ガスを供給して乾燥させる構成としてもよい。
The fluidized bed drying apparatus 102 described above exemplifies a tube-shaped heat transfer member as the heat transfer member 103, but the present invention is not limited to this, for example, a plate-shaped heat transfer member May be used.
Moreover, although the structure which supplies superheated steam A to the heat-transfer member 103 and dries the lignite 101 indirectly was demonstrated, not only this but the lignite 101 is made into fluidized steam 107 which makes the fluidized bed 111 of the lignite 101 flow. It is good also as a structure dried directly by supplying the fluidizing gas for heating further, and drying.

なお、被乾燥物として褐炭101を例示したが、水分含量の高いものであれば、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等の被乾燥物を乾燥対象としてもよい。   In addition, although the brown coal 101 was illustrated as to-be-dried material, as long as it has a high water content, it is good also considering to-be-dried materials, such as low grade coal containing subbituminous coal, sludge, etc., and sludge.

図1に示す流動層乾燥装置102で乾燥した製品炭109を用い、石炭ガス化複合発電(Integrated Coal Gasification Combined Cycle:IGCC)システムに適用した一例を説明する。図2は、図1に示す流動層乾燥設備100Aを適用した石炭ガス化複合発電システムの一例を示す概略図である。   An example applied to an integrated coal gasification combined cycle (IGCC) system using product coal 109 dried by the fluidized bed drying apparatus 102 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a combined coal gasification combined power generation system to which the fluidized bed drying facility 100A shown in FIG. 1 is applied.

図2に示すように、石炭ガス化複合発電システム200は、燃料である製品炭(乾燥褐炭)109がミル210により粉砕された微粉炭201aを処理してガス化ガス202に変換する石炭ガス化炉203と、前記ガス化ガス202を燃料として運転されるガスタービン(GT)204と、前記ガスタービン204からのタービン排ガス205を導入する排熱回収ボイラ(Heat Recovery Steam Generator:HRSG)206で生成した蒸気207により運転される蒸気タービン(ST)208と、前記ガスタービン204および/または前記蒸気タービン208と連結された発電機(G)209とを備えるものである。   As shown in FIG. 2, the coal gasification combined power generation system 200 treats pulverized coal 201 a pulverized by a mill 210 with product coal (dry lignite) 109 as a fuel and converts it into gasification gas 202. Generated by a furnace 203, a gas turbine (GT) 204 that is operated using the gasified gas 202 as fuel, and a heat recovery steam generator (HRSG) 206 that introduces turbine exhaust gas 205 from the gas turbine 204 The steam turbine (ST) 208 operated by the steam 207 and the generator (G) 209 connected to the gas turbine 204 and / or the steam turbine 208 are provided.

この石炭ガス化複合発電システム200は、ミル210で粉砕された微粉炭201aを石炭ガス化炉203でガス化し、生成ガスであるガス化ガス202を得る。このガス化ガス202は、サイクロン211およびガス精製装置212で除塵およびガス精製された後、発電手段であるガスタービン204の燃焼器213に供給され、ここで燃焼して高温・高圧の燃焼ガス214を生成する。そして、この燃焼ガス214によってガスタービン204を駆動する。このガスタービン204は、発電機209と連結されており、ガスタービン204が駆動することによって発電機209が電力を発生する。ガスタービン204を駆動した後のタービン排ガス205は、まだ約500〜600℃の温度を持っているため、排熱回収ボイラ(HRSG)206へ送られ、ここで熱エネルギーが回収される。この排熱回収ボイラ(HRSG)206では、タービン排ガス205の熱エネルギーによって蒸気207が生成され、この蒸気207によって蒸気タービン208を駆動する。この排熱回収ボイラ(HRSG)206で熱エネルギーが回収された排ガス215は、ガス浄化装置216で排ガス215中のNOxおよびSOx分が除去された後、煙突217を介して大気中へ放出される。なお、図中、符号218は復水器、219は空気、220は圧縮機、221は空気を窒素(N)と酸素(O)とに分離する空気分離装置(ASU)を各々図示する。 The coal gasification combined power generation system 200 gasifies pulverized coal 201a pulverized by a mill 210 in a coal gasification furnace 203 to obtain a gasified gas 202 which is a generated gas. The gasified gas 202 is dust-removed and gas-purified by a cyclone 211 and a gas purifier 212, and then supplied to a combustor 213 of a gas turbine 204, which is a power generation means. Is generated. The gas turbine 204 is driven by the combustion gas 214. The gas turbine 204 is connected to a generator 209, and the generator 209 generates electric power when the gas turbine 204 is driven. Since the turbine exhaust gas 205 after driving the gas turbine 204 still has a temperature of about 500 to 600 ° C., it is sent to an exhaust heat recovery boiler (HRSG) 206, where thermal energy is recovered. In the exhaust heat recovery boiler (HRSG) 206, steam 207 is generated by the thermal energy of the turbine exhaust gas 205, and the steam turbine 208 is driven by the steam 207. The exhaust gas 215 from which heat energy has been recovered by the exhaust heat recovery boiler (HRSG) 206 is released into the atmosphere via the chimney 217 after the NOx and SOx components in the exhaust gas 215 are removed by the gas purification device 216. . In the figure, reference numeral 218 denotes a condenser, 219 denotes air, 220 denotes a compressor, and 221 denotes an air separation device (ASU) that separates air into nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ). .

この石炭ガス化複合発電システム200によれば、高い水分を有する褐炭101を用いてガス化する場合においても、効率的な流動層乾燥装置102により褐炭101を乾燥しているので、ガス化効率が向上し、長期間に亙って安定して発電を行うことができる。   According to this coal gasification combined cycle power generation system 200, even when gasifying using lignite 101 having a high moisture content, since the lignite 101 is dried by the efficient fluidized bed drying apparatus 102, the gasification efficiency is high. The power generation can be improved stably over a long period of time.

また、石炭ガス化複合発電システム200においては、ガスタービンおよび蒸気タービンの組み合わせによって、従来40%程度であった石炭焚発電プラントの効率を約46%まで向上させることができる。このプラント効率の向上によって、COの排出量は従来の石炭焚ボイラに対して約13%削減できる。 Moreover, in the coal gasification combined cycle power generation system 200, the efficiency of the coal-fired power plant, which has been about 40% in the past, can be improved to about 46% by combining the gas turbine and the steam turbine. By improving the plant efficiency, CO 2 emissions can be reduced by about 13% compared to conventional coal fired boilers.

なお、本実施の形態に係る流動層乾燥設備100で乾燥した製品炭109を用いた発電システムとしては、上述した石炭ガス化複合発電システム200に限らない。例えば、図には明示しないが、流動層乾燥設備100で乾燥した製品炭109をボイラ火炉に供給し、当該ボイラ火炉で発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電機により出力を得る褐炭炊ボイラによる発電システムであってもよい。   In addition, as a power generation system using the product charcoal 109 dried with the fluidized-bed drying equipment 100 concerning this Embodiment, it is not restricted to the coal gasification combined cycle power generation system 200 mentioned above. For example, although not explicitly shown in the figure, a brown coal cooking boiler that supplies product charcoal 109 dried in the fluidized bed drying facility 100 to a boiler furnace, drives a steam turbine with steam generated in the boiler furnace, and obtains output by a generator. May be a power generation system.

[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の形態の流動層乾燥設備について図3を参照して説明する。
なお、本実施形態例では、150℃以下の褐炭冷却を例に説明するが、処理物の種類、温度レベルに関係なく、本発明は適用可能である。
図3に示すように、本実施形態の流動層乾燥設備100Aは、流動層乾燥装置102に流動化ガスである流動化蒸気107を供給することで前記流動層乾燥装置102に供給された被乾燥物である褐炭101を流動させて乾燥させる流動層乾燥システムにおいて、前記乾燥後の乾燥褐炭(高温:110℃)108Hを冷却空気131により冷却する冷却器110に設けられ、内部温度を検知する温度計141又は内部ガス濃度を検知するガス濃度計142の何れか一方又は両方の検知手段と、前記検知手段により入力された温度情報又はガス濃度情報が設定値よりも大きい場合、前記被乾燥物の冷却不良を検知し、冷却不良改善対策として前記冷却空気131に酸化抑制ガス132を添加する制御を行う図示しない制御手段とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, the fluidized-bed drying equipment of the 1st form of this invention is demonstrated with reference to FIG.
In this embodiment, lignite cooling at 150 ° C. or lower will be described as an example, but the present invention can be applied regardless of the type of processing object and the temperature level.
As shown in FIG. 3, the fluidized bed drying apparatus 100 </ b> A according to the present embodiment supplies the fluidized vapor 107 that is a fluidized gas to the fluidized bed drying apparatus 102 to supply the fluidized bed drying apparatus 102 to be dried. In the fluidized-bed drying system for flowing and drying the lignite 101 which is a product, the temperature at which the dried lignite (high temperature: 110 ° C.) 108H after the drying is provided in the cooler 110 that cools by cooling air 131 and the internal temperature is detected. When the temperature information or the gas concentration information input by either one or both of the meter 141 or the gas concentration meter 142 for detecting the internal gas concentration and the detection device is larger than a set value, Control means (not shown) for detecting a cooling failure and controlling the addition of the oxidation-suppressing gas 132 to the cooling air 131 as a countermeasure for cooling failure.

図3に示すように、冷却器110は、乾燥後の高温の乾燥褐炭(例えば110℃程度)108Hを冷却する流動層式のものを用いており、流動化並びに冷却媒体である冷却空気131を冷却空気供給手段134により、供給されている。冷却器110からの粉塵は排気ガスラインL5に介装された集塵装置135により除去されている。 As shown in FIG. 3, the cooler 110 uses a fluidized bed type that cools high-temperature dried lignite (for example, about 110 ° C.) 108H after drying, and uses cooling air 131 that is a fluidization and cooling medium. It is supplied by the cooling air supply means 134. Dust from the cooler 110 is removed by the dust collector 135 which is interposed in the exhaust gas line L 5.

本実施形態では、冷却器110に、その内部の温度を計測する温度計141と、その内部のガス濃度状態を計測するガス濃度計142とがそれぞれ設けられている以外に、排気ラインL5にもそのラインの内部の温度を計測する温度計141と、ガス濃度を計測するガス濃度計142とがそれぞれ設けられている。 In the present embodiment, the cooler 110, a thermometer 141 for measuring the temperature of the interior, in addition to the gas concentration meter 142 for measuring the gas concentration condition of the interior are provided, into the exhaust line L 5 Also, a thermometer 141 for measuring the temperature inside the line and a gas concentration meter 142 for measuring the gas concentration are provided.

温度計141は、冷却器110の内部の乾燥褐炭の冷却状態を監視するものであり、通常は、冷却器110に供給された乾燥褐炭(110℃)が冷却空気により50℃程度まで冷却される状態を監視している。また、排ガスの排気ラインL5に設けられた温度計141では、排ガス温度が適正か否かを監視している。
また、ガス濃度計142は、冷却器110の内部の乾燥褐炭の冷却状態が正常か否かを監視するものであり、通常は、一定のガス濃度状態を監視している。また、排ガスの排気ラインL5に設けられたガス濃度計142では、排出される排ガス濃度が一定であるかを監視している。
The thermometer 141 monitors the cooling state of the dry lignite inside the cooler 110. Normally, the dry lignite (110 ° C.) supplied to the cooler 110 is cooled to about 50 ° C. by cooling air. The status is monitored. Further, a thermometer 141 provided in the exhaust gas exhaust line L 5 monitors whether or not the exhaust gas temperature is appropriate.
The gas concentration meter 142 monitors whether or not the cooling state of the dry lignite inside the cooler 110 is normal, and normally monitors a certain gas concentration state. Moreover, the gas concentration meter 142 provided in the exhaust line L 5 of the exhaust gas, exhaust gas concentration to be discharged monitors a either constant.

ここで、ガス濃度は、褐炭の酸化が加速すると、例えばC+O2=CO2 又は C+(1/2)O2=COよりCO2やCOガスの発生が顕著となるので、この成分量を計測している。なお、温度計141によって温度分布を計測するにはばらつきがあるので、ガス濃度計142により冷却器110等の内部の状態を監視するのが好ましい。 Here, the gas concentration is measured when the oxidation of lignite accelerates, for example, the generation of CO 2 or CO gas becomes more conspicuous than C + O 2 = CO 2 or C + (1/2) O 2 = CO. is doing. Note that since there is variation in measuring the temperature distribution with the thermometer 141, it is preferable to monitor the internal state of the cooler 110 and the like with the gas concentration meter 142.

ここで、流動層乾燥装置102から排出される乾燥褐炭は高温の乾燥褐炭(例えば110℃)108Hであり、流動層式の冷却器110で50℃以下に冷却されている。
この冷却器110では、流動層の流動化媒体として常温の空気を使用し、この空気で褐炭の冷却を行うようにしている。
ここで、流動層乾燥装置102から排出される高温の乾燥褐炭108Hの温度にばらつきがあり、一部に高温の褐炭があったり、冷却器110の流動層内で流動化に不均一があったり、さらには滞留領域が発生したりすると、当該乾燥褐炭108Hの酸化発熱が進行し、褐炭温度が上昇し自然発火に至るおそれがある。
そこで、本実施形態では、自然発火の兆候が現れたときの変化(温度、ガス濃度)を検知して、発熱速度の低減策(冷却不良改善対策)を行うことで、通常運転を継続するようにしている。
Here, the dry lignite discharged from the fluidized bed drying apparatus 102 is high-temperature dry lignite (for example, 110 ° C.) 108 H, and is cooled to 50 ° C. or less by a fluidized bed type cooler 110.
In this cooler 110, normal temperature air is used as a fluidized medium of the fluidized bed, and the lignite is cooled with this air.
Here, the temperature of the high-temperature dry lignite 108H discharged from the fluidized bed drying apparatus 102 varies, and there is a part of the high-temperature lignite, or the fluidization is uneven in the fluidized bed of the cooler 110. Further, if a staying region is generated, oxidation heat generation of the dry lignite 108H proceeds, and the lignite temperature rises and may cause spontaneous ignition.
Therefore, in the present embodiment, normal operation is continued by detecting changes (temperature, gas concentration) when a sign of spontaneous ignition appears and taking measures to reduce the heat generation rate (measures for cooling failure improvement). I have to.

この冷却不良改善対策としては、対策1)の酸化抑制ガス132の供給対策、対策2)の内部の高温化した褐炭を払い出す対策、対策3)の新たな低温褐炭を供給する対策が選定される。
1)対策1)は、冷却器110(排気ラインL5)内での温度上昇あるいはガス濃度変化(自然発火の兆候)を検知して、不活性ガス等の酸化抑制ガス132を注入し、冷却空気131中の酸素濃度を低下させ、引き続き冷却を継続させるものである。
2)対策2)は、冷却器110(排気ラインL5)内での温度上昇あるいはガス濃度(自然発火の兆候)を検知して、冷却器110内のすべての褐炭あるいは部分的に高温化した褐炭を排出し、新たな褐炭の冷却を継続させるものである。
3)対策3)は、冷却器110(排気ラインL5)内での温度上昇あるいはガス濃度(自然発火の兆候)を検知して、冷却処理済の低温褐炭108Lを供給し、冷却器110内温度を低下させ、引き続き冷却を継続させるものである。
As countermeasures for improving the cooling failure, countermeasures 1), the supply countermeasures for the oxidation-suppressing gas 132, the countermeasures 2), the countermeasures for discharging the high-temperature lignite inside, and the countermeasures 3), the countermeasures for supplying new low-temperature lignite are selected. The
1) Countermeasure 1) detects a temperature rise or gas concentration change (indication of spontaneous ignition) in the cooler 110 (exhaust line L 5 ), injects an oxidation suppression gas 132 such as an inert gas, and cools The oxygen concentration in the air 131 is reduced and cooling is continued.
2) Measure 2) detects the temperature rise or gas concentration (indication of spontaneous ignition) in the cooler 110 (exhaust line L 5 ) and raises all lignite in the cooler 110 or partially heated. The lignite is discharged and cooling of the new lignite continues.
3) Measure 3) detects the temperature rise or gas concentration (indication of spontaneous ignition) in the cooler 110 (exhaust line L 5 ), supplies the cooled low-temperature lignite 108L, The temperature is lowered and cooling is continued.

自然発火による酸化昇温速度は、周囲の酸素濃度と処理物温度の関数であり、これらの因子の応答性は比較的高いので、酸化抑制ガス132の注入や低温褐炭108Lの供給を行うようにして、酸素濃度を低下させるか、処理物の温度を低下させることで、昇温速度を低下させ、かつ、冷却を継続することで、自然発火を防止できる。   The rate of temperature increase due to spontaneous ignition is a function of the ambient oxygen concentration and the temperature of the processed material. Since the response of these factors is relatively high, injection of the oxidation-suppressing gas 132 and supply of low-temperature lignite 108L should be performed. Thus, spontaneous ignition can be prevented by reducing the temperature rise rate by reducing the oxygen concentration or by lowering the temperature of the treated product and continuing cooling.

制御手段は、マイコン等で構成されている。制御手段は、RAMやROM等から構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、冷却器110内の温度上昇やガス濃度変化が確認されると、乾燥褐炭108Hの冷却不良(自然発火の兆候を含む)を検知する。また、制御手段は、ガス供給手段151、褐炭払出手段152、および低温褐炭供給手段153が接続されている。この制御手段は、温度計141又はガス濃度計142からの入力に基づき、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、ガス供給手段151、褐炭払出手段152、および低温褐炭供給手段153を制御する。   The control means is constituted by a microcomputer or the like. The control means is composed of a RAM, a ROM, etc., and is provided with a storage unit (not shown) in which programs and data are stored. The data stored in the storage unit detects a cooling failure (including a sign of spontaneous ignition) of the dry lignite 108H when a temperature rise or gas concentration change in the cooler 110 is confirmed. The control means is connected to the gas supply means 151, the lignite discharge means 152, and the low temperature lignite supply means 153. This control means controls the gas supply means 151, the brown coal discharge means 152, and the low temperature brown coal supply means 153 according to the program and data stored in the storage unit based on the input from the thermometer 141 or the gas concentration meter 142.

制御手段による流動層乾燥装置102の冷却制御について説明する。図4は、流動層乾燥装置の冷却操作のフローチャートである。   The cooling control of the fluidized bed drying apparatus 102 by the control means will be described. FIG. 4 is a flowchart of the cooling operation of the fluidized bed drying apparatus.

まず、制御手段は、温度計141又はガス濃度計142からの温度(T:T1、T2)、ガス濃度(X:X1、X2)を検出する(ステップST1)。
次に、1)検出した温度Tが設定値よりも大きい場合、2)検出したガス濃度Xが設定値よりも大きい場合、3)温度上昇dT/dtが設定値よりも大きい場合、又は4)ガス濃度上昇dX/dtが設定値よりも大きい場合のいずれか一つに該当すると判断した場合(ステップST2:Yes)、制御手段は、冷却器110における乾燥褐炭の冷却不良を検知し、自然発火の兆候ありと判断する(ステップST3)。
一方、上記いずれにも該当しないと判断した場合(ステップST2:No)、本制御を終了し、引き続き、監視を行いつつ冷却を継続する。
First, the control means detects the temperature (T: T 1 , T 2 ) and gas concentration (X: X 1 , X 2 ) from the thermometer 141 or the gas concentration meter 142 (step ST1).
Next, 1) when the detected temperature T is greater than the set value, 2) when the detected gas concentration X is greater than the set value, 3) when the temperature rise dT / dt is greater than the set value, or 4) When it is determined that any one of the cases where the gas concentration increase dX / dt is larger than the set value (step ST2: Yes), the control unit detects a cooling failure of the dry lignite in the cooler 110 and spontaneously ignites. Is determined to be present (step ST3).
On the other hand, when it is determined that none of the above applies (step ST2: No), this control is terminated, and cooling is continued while monitoring is continued.

ステップST3での判断に基づき、冷却不良改善対策を講じるため、制御手段により、対策1)の冷却空気131に対して、酸化抑制ガス132を添加する制御をガス供給手段151に対して行う(ステップST4)。   Based on the determination in step ST3, the control means controls the gas supply means 151 to add the oxidation-suppressing gas 132 to the cooling air 131 of the countermeasure 1) in order to take measures for improving the cooling failure (step ST3). ST4).

酸化抑制ガス132の供給により、冷却不良が改善したか否かを、ステップST1及びステップST2と同様に判断し(ステップST5)、冷却不良を検知せず、改善したと判断したら(ステップST5:Yes)、冷却正常であると判断し、本制御を終了し、引き続き、監視を行いつつ冷却を継続する。   Whether or not the cooling failure has been improved by supplying the oxidation-suppressing gas 132 is determined in the same manner as in steps ST1 and ST2 (step ST5). If the cooling failure is not detected and it is determined that the cooling failure has been improved (step ST5: Yes). ), It is determined that the cooling is normal, this control is terminated, and the cooling is continued while monitoring.

一方、冷却不良が解消しない場合には(ステップST5:No)、対策2)の冷却物の払出の制御か、対策3)の低温褐炭108Lの供給の制御かの選択を行う(ステップST6)。
この選択は、温度状況及び/又はガス濃度状況を鑑みて判断する。
On the other hand, if the cooling failure is not resolved (step ST5: No), the control unit 2 selects whether to control the discharge of the coolant in the measure 2) or to control the supply of the low-temperature lignite 108L in the measure 3) (step ST6).
This selection is determined in view of temperature conditions and / or gas concentration conditions.

選択の結果、例えば対策2)の乾燥褐炭108Hの払出の制御を選択した場合には、制御手段は褐炭払出手段152に指令を送り、冷却器110から内部の冷却物(乾燥褐炭108H)を強制的に外部に排出する(ステップST7)。
また、選択の結果、例えば対策3)の低温褐炭108Lの供給の制御を選択した場合には、制御手段は低温褐炭供給手段153に指令を送り、冷却器110内に低温褐炭供給手段153から低温褐炭108Lを強制的に投入し、冷却器110内部の温度を冷却する(ステップST8)。
これにより、冷却不良が改善したことを確認したら、本制御を終了し、引き続き、監視を行いつつ冷却を継続する。
As a result of selection, for example, when the control of the discharge of the dry lignite 108H of measure 2) is selected, the control means sends a command to the lignite discharge means 152 and forcibly cools the internal coolant (the dry lignite 108H) from the cooler 110. Then, it is discharged to the outside (step ST7).
In addition, as a result of selection, for example, when control of supply of the low temperature lignite 108L of measure 3) is selected, the control means sends a command to the low temperature lignite supply means 153, and the cooler 110 supplies the low temperature lignite supply means 153 to the low temperature. The lignite 108L is forcibly charged to cool the temperature inside the cooler 110 (step ST8).
Thus, when it is confirmed that the cooling failure has been improved, the present control is terminated, and the cooling is continued while monitoring.

この流動層乾燥設備100Aによれば、冷却器110内での冷却不良であるか否かを常に監視し、仮に冷却不良となった場合においても、冷却不良改善対策を迅速に講じることで、流動層乾燥装置102からの乾燥褐炭108Hを異常なく冷却することが可能になる。   According to this fluidized bed drying facility 100A, it is always monitored whether or not there is a cooling failure in the cooler 110, and even if a cooling failure occurs, it is It becomes possible to cool the dry brown coal 108H from the layer drying apparatus 102 without any abnormality.

また、本実施形態では、図1に示したような伝熱部材を省略しているが、伝熱部材を設けることなく、直接乾燥する流動層乾燥装置においても適用できることはいうまでもない。   Moreover, in this embodiment, although the heat-transfer member as shown in FIG. 1 is abbreviate | omitted, it cannot be overemphasized that it can apply also to the fluid bed drying apparatus which dries directly, without providing a heat-transfer member.

[第2の実施形態]
本実施例の第2の形態の流動層乾燥設備100Bについて図5を参照して説明する。図5に示すように、本実施形態の流動層乾燥設備100Bは、図3に示す流動層乾燥設備100Aにおいて、前記冷却手段を被乾燥物の温度に応じて複数の冷却手段に分割(本実施形態では2段)してなり、流動層乾燥装置102に近い側の高温冷却器110Aと低温冷却器110Bとを設けている。
そして、高温冷却器110A側に、酸化抑制ガス132を供給するガス供給手段151を設け、第1の実施形態と同様に操作するようにしている。
[Second Embodiment]
A fluidized bed drying facility 100B according to the second embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the fluidized bed drying facility 100B of the present embodiment is divided into a plurality of cooling means in the fluidized bed drying facility 100A shown in FIG. A high temperature cooler 110A and a low temperature cooler 110B on the side close to the fluidized bed drying apparatus 102 are provided.
And the gas supply means 151 which supplies the oxidation suppression gas 132 is provided in the high temperature cooler 110A side, and it is made to operate similarly to 1st Embodiment.

すなわち、流動層乾燥装置102から排出された高温状態の乾燥褐炭108Hは、高温冷却器110Aで第1次冷却がなされる。
この際、冷却不良が発生した場合には、第1の実施形態と同様にして、冷却不良を改善する。なお、制御操作は、第1の実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
次いで、高温冷却器110Aで冷却がなされた乾燥褐炭(中温:例えば80℃)108Mは、低温冷却器110Bに送られ、ここで仕上げ冷却され、50℃以下に冷却がなされる。
That is, the high temperature dried lignite 108H discharged from the fluidized bed drying apparatus 102 is first cooled by the high temperature cooler 110A.
At this time, if a cooling failure occurs, the cooling failure is improved in the same manner as in the first embodiment. Since the control operation is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
Next, the dried brown coal (medium temperature: 80 ° C., for example) 108M cooled by the high-temperature cooler 110A is sent to the low-temperature cooler 110B, where it is finish-cooled and cooled to 50 ° C. or less.

このように、本実施形態の流動層乾燥設備100Bにおいては、乾燥褐炭108Hの冷却手段を2段以上に分割し、高温側の高温冷却器110A側において自然発火防止対策を行うようにしている。
自然発火対策を行う冷却器の数は、各冷却器の温度レベルによって異なるが、処理物の酸化発熱速度式(1)によって、都度設計により決定され、複数段としてもよい。
Q=C1(O2n EXP(−C2/T)…(1)
ここで、C1、C2、nは処理物によって決まる係数であり、O2は酸素濃度、T:処理物の温度である。
As described above, in the fluidized bed drying facility 100B of the present embodiment, the cooling means for the dry lignite 108H is divided into two or more stages, and measures for preventing spontaneous ignition are performed on the high temperature cooler 110A side on the high temperature side.
The number of coolers that take measures against spontaneous ignition varies depending on the temperature level of each cooler. However, the number of coolers may be determined by design each time according to the oxidation heat generation rate equation (1) of the processed material, and may have a plurality of stages.
Q = C 1 (O 2 ) n EXP (−C 2 / T) (1)
Here, C 1 , C 2 , and n are coefficients determined by the processed material, O 2 is the oxygen concentration, and T: the temperature of the processed material.

ここで冷却器の温度は、褐炭の場合に、例えば約80℃を基準としている。これは、図6に示す褐炭の昇温特性図のように、80℃を超えると温度上昇が顕著になるからである。なお、本発明では、80℃を基準としているが、石炭の種類や産地に応じて、この温度の閾値を変更するようにしてもよい。   Here, the temperature of the cooler is, for example, about 80 ° C. in the case of lignite. This is because, as shown in the temperature rise characteristic diagram of lignite shown in FIG. In the present invention, 80 ° C. is used as a reference, but the temperature threshold may be changed according to the type of coal and the production area.

自然発火の兆候が現れたときの変化(温度、ガス濃度)を検知して、発熱速度の低減策あるいは内部の高温化した褐炭を排出し新たな褐炭を供給することで、通常運転を継続する。   Normal operation is continued by detecting changes (temperature, gas concentration) when signs of spontaneous ignition appear, and reducing the heat generation rate or discharging the internal high-temperature lignite and supplying new lignite .

酸化発熱量は温度の依存性が強いので、高温で、かつ、周囲に十分な酸素があり、冷却が不十分な環境が整うと、酸化発熱量が周囲への放熱量よりも大きくなり、褐炭温度は急激に上昇する。褐炭の酸化が加速すると、COやCO2ガスの発生が顕著となる。 Since the amount of heat generated by oxidation is strongly dependent on temperature, if the environment is sufficiently hot and there is sufficient oxygen in the surroundings and cooling is insufficient, the amount of heat generated by oxidation will be greater than the amount of heat released to the surroundings. The temperature rises rapidly. When the oxidation of lignite accelerates, the generation of CO and CO 2 gas becomes significant.

本実施形態のように、冷却器を温度レベルによって複数化することで、上記現象の検知が容易になり、より精度の高い制御が可能となる。   As in this embodiment, by using a plurality of coolers according to the temperature level, the above phenomenon can be easily detected, and more accurate control can be performed.

高温褐炭108Hを対象とした高温冷却器110Aのみに対策を講じることで、酸化抑制ガス132のガス供給量の低減と設備・システムの簡素化とコストダウンを図ることができる。   By taking measures only for the high-temperature cooler 110A for the high-temperature brown coal 108H, it is possible to reduce the gas supply amount of the oxidation-suppressing gas 132, simplify the equipment / system, and reduce the cost.

以上のように、本発明に係る流動層乾燥装置は、乾燥褐炭冷却器内での自然発火の兆候を検知して、褐炭の温度上昇を抑制することのできる対策を実施することに適している。   As mentioned above, the fluidized-bed drying apparatus which concerns on this invention is suitable for implementing the countermeasure which can detect the sign of spontaneous combustion in a dry lignite cooler, and can suppress the temperature rise of lignite. .

100A、100B 流動層乾燥設備
101 褐炭
102 流動層乾燥装置
103 伝熱部材
104 発生蒸気
105 集塵装置
106 熱回収システム
107 流動化蒸気
108 乾燥褐炭
109 製品炭
110 冷却器
111 流動層
112 水処理部
113 排水
114 循環ファン
115 固体成分
116 整流板
131 冷却空気
132 酸化抑制ガス
141 温度計
142 ガス濃度計
151 ガス供給手段
152 褐炭払出手段
153 低温褐炭供給手段
200 石炭ガス化複合発電システム
201a 微粉炭
202 ガス化ガス
203 石炭ガス化炉
204 ガスタービン(GT)
205 タービン排ガス
206 排熱回収ボイラ(HRSG)
207 蒸気
208 蒸気タービン(ST)
209 発電機(G)
210 ミル
211 サイクロン
212 ガス精製装置
213 燃焼器
214 燃焼ガス
215 排ガス
217 煙突
218 復水器
219 空気
220 圧縮機
221 空気分離装置(ASU)
A 過熱蒸気
B 凝縮水
F フリーボード部
100A, 100B Fluidized bed drying equipment 101 Brown coal 102 Fluidized bed drying device 103 Heat transfer member 104 Generated steam 105 Dust collector 106 Heat recovery system 107 Fluidized steam 108 Dry brown coal 109 Product coal 110 Cooler 111 Fluidized bed 112 Water treatment unit 113 Drainage 114 Circulating fan 115 Solid component 116 Current plate 131 Cooling air 132 Oxidation suppression gas 141 Thermometer 142 Gas concentration meter 151 Gas supply means 152 Brown coal discharge means 153 Low-temperature lignite supply means 200 Coal gasification combined power generation system 201a Pulverized coal 202 Gasification Gas 203 Coal gasifier 204 Gas turbine (GT)
205 Turbine exhaust gas 206 Waste heat recovery boiler (HRSG)
207 Steam 208 Steam turbine (ST)
209 Generator (G)
210 Mil 211 Cyclone 212 Gas purification device 213 Combustor 214 Combustion gas 215 Exhaust gas 217 Chimney 218 Condenser 219 Air 220 Compressor 221 Air separation device (ASU)
A Superheated steam B Condensate F Free board

Claims (4)

流動層乾燥装置に流動化ガスを供給することで前記流動層乾燥装置に供給された被乾燥物を流動させて乾燥させる流動層乾燥設備において、
前記乾燥後の被乾燥物を冷却空気により冷却する冷却手段に設けられ、内部温度を検知する温度計又は内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段と、
前記検知手段により入力された温度情報又はガス濃度情報が設定値よりも大きい場合、前記被乾燥物の冷却不良を検知し、冷却不良改善対策として前記冷却空気に酸化抑制ガスを添加する制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備。
In a fluidized bed drying facility for flowing and drying a material to be dried supplied to the fluidized bed drying device by supplying a fluidized gas to the fluidized bed drying device,
A cooling means for cooling the object to be dried after cooling with cooling air, and detecting means for either or both of a thermometer for detecting the internal temperature and a gas concentration meter for detecting the internal gas concentration;
When temperature information or gas concentration information input by the detection means is larger than a set value, a cooling failure of the object to be dried is detected, and control is performed to add an oxidation suppression gas to the cooling air as a countermeasure for cooling failure improvement. Control means;
A fluidized bed drying facility comprising:
流動層乾燥装置に流動化ガスを供給することで前記流動層乾燥装置に供給された被乾燥物を流動させて乾燥させる流動層乾燥設備において、
前記冷却手段を被乾燥物の温度に応じて複数の冷却手段に分割してなり、
流動層乾燥装置から排出された高温被乾燥物を冷却する高温冷却手段に、前記乾燥後の被乾燥物を冷却空気により冷却する冷却手段に設けられ、内部温度を検知する温度計又は内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段と、
前記検知手段により入力された温度情報又はガス濃度情報が設定値よりも大きい場合、前記被乾燥物の冷却不良を検知し、冷却不良改善対策として前記冷却空気に酸化抑制ガスを添加する制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする流動層乾燥設備。
In a fluidized bed drying facility for flowing and drying a material to be dried supplied to the fluidized bed drying device by supplying a fluidized gas to the fluidized bed drying device,
The cooling means is divided into a plurality of cooling means according to the temperature of the object to be dried,
Thermometer or internal gas concentration for detecting the internal temperature provided in the high temperature cooling means for cooling the high temperature dry matter discharged from the fluidized bed drying apparatus, in the cooling means for cooling the dry dry matter with cooling air Either or both of the gas concentration meter detecting means for detecting
When temperature information or gas concentration information input by the detection means is larger than a set value, a cooling failure of the object to be dried is detected, and control is performed to add an oxidation suppression gas to the cooling air as a countermeasure for cooling failure improvement. And a fluidized bed drying facility.
請求項1又は2において、
前記制御手段は、酸化抑制ガスの添加制御をしても前記冷却不良が改善されない場合、冷却不良改善対策として冷却物の払出、又は低温被乾燥物の供給のいずれかの制御を行うことを特徴とする流動層乾燥設備。
In claim 1 or 2,
If the cooling failure is not improved even by controlling the addition of the oxidation-suppressing gas, the control means controls either the discharge of the cooling material or the supply of the low-temperature to-be-dried material as a cooling failure improvement measure. Fluidized bed drying equipment.
請求項1又は2において、
前記冷却手段から排出する排気ガスラインに、ライン内部温度を検知する温度計又はライン内部ガス濃度を検知するガス濃度計の何れか一方又は両方の検知手段を有することを特徴とする流動層乾燥設備。
In claim 1 or 2,
A fluidized bed drying facility characterized in that the exhaust gas line exhausted from the cooling means has either one or both of a thermometer for detecting the line internal temperature and a gas concentration meter for detecting the gas concentration inside the line. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101216827B1 (en) 2011-12-15 2012-12-28 한국서부발전 주식회사 System for drying coal using super-heated steam
CN103375976A (en) * 2012-04-17 2013-10-30 鹏发股份有限公司 Steam-electric coal drying system
KR101408148B1 (en) * 2013-10-30 2014-06-17 주식회사 한국테크놀로지 System for Drying Coal using Reheat Steam
JP2014126541A (en) * 2012-12-27 2014-07-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Evaluation method and evaluation device for spontaneous ignition property of low-quality coal

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102195921B1 (en) * 2017-06-23 2020-12-28 주식회사 엘지화학 Method for early detecting carbonization during drying process of organic materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5134073U (en) * 1974-09-05 1976-03-12
JPS62123217A (en) * 1985-11-22 1987-06-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Drying of pulverized coal for blasting into blast furnace
JPH10246573A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and device for drying and cooling fluidized bed
JP2002309266A (en) * 2001-04-16 2002-10-23 Nippon Steel Corp Horizontal fluidized-bed drying/cooling method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5134073U (en) * 1974-09-05 1976-03-12
JPS62123217A (en) * 1985-11-22 1987-06-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Drying of pulverized coal for blasting into blast furnace
JPH10246573A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and device for drying and cooling fluidized bed
JP2002309266A (en) * 2001-04-16 2002-10-23 Nippon Steel Corp Horizontal fluidized-bed drying/cooling method and apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101216827B1 (en) 2011-12-15 2012-12-28 한국서부발전 주식회사 System for drying coal using super-heated steam
WO2013089322A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Hankook Technology Inc. System for drying coal using superheated steam
CN104081143A (en) * 2011-12-15 2014-10-01 韩国技术有限公司 System for drying coal by using superheated steam
CN103375976A (en) * 2012-04-17 2013-10-30 鹏发股份有限公司 Steam-electric coal drying system
JP2014126541A (en) * 2012-12-27 2014-07-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Evaluation method and evaluation device for spontaneous ignition property of low-quality coal
KR101408148B1 (en) * 2013-10-30 2014-06-17 주식회사 한국테크놀로지 System for Drying Coal using Reheat Steam
WO2015064997A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 주식회사 한국테크놀로지 Coal drying system using reheat steam
AU2014340860B2 (en) * 2013-10-30 2016-10-13 Hankook Technology Inc. Coal drying system using reheat steam
RU2630046C1 (en) * 2013-10-30 2017-09-05 Ханкук Текнолоджи Инк. Coal drying system using secondarily superheated steam

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