JP2013167418A - Cooling device for thermally-treated material - Google Patents

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Ryuhei Takashima
竜平 高島
Kenichi Arima
謙一 有馬
Koji Oura
康二 大浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of flow failure in a cooling device for a thermally-treated material.SOLUTION: A cooling device for a thermally-treated material includes: a hollow cooling container 201, in one end of which a drying coal throwing port 202 is provided and in other end of which a cooled coal ejection port 203 is provided; a fluidized gas supply part 204 that generates a flow layer Sc as well as the drying coal by supplying the fluidized gas to the cooling container 201; a heat transfer pipe 206 that cools the drying coal in the flow layer Sc by circulating cooled water to the inside thereof; and a control device 223 that sets a temperature of the cooled water so that the temperature becomes higher than a dew-point temperature in the cooling container 201.

Description

本発明は、熱処理により、例えば、乾燥された熱処理物を冷却する熱処理物の冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a heat treatment product cooling apparatus that cools, for example, a dried heat treatment product by heat treatment.

例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。   For example, a combined coal gasification power generation facility is a power generation facility that aims to further increase the efficiency and environmental performance compared to conventional coal-fired power generation by gasifying coal and combining it with combined cycle power generation. This coal gasification combined cycle power generation facility has a great merit that it can use coal with abundant resources, and it is known that the merit can be further increased by expanding the applicable coal types.

従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、乾燥装置、石炭ガス化炉、ガス精製装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置などを有している。従って、石炭が乾燥されてから粉砕され、石炭ガス化炉に対して、微粉炭として供給されると共に、空気が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス(可燃性ガス)が生成される。そして、この生成ガスがガス精製されてからガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは、ガス浄化装置で有害物質が除去された後、煙突を介して大気へ放出される。   Conventional coal gasification combined power generation facilities generally have a coal supply device, a drying device, a coal gasification furnace, a gas purification device, a gas turbine facility, a steam turbine facility, an exhaust heat recovery boiler, a gas purification device, and the like. ing. Therefore, the coal is dried and then pulverized, supplied to the coal gasifier as pulverized coal, and air is taken in. The coal gas is combusted and gasified in this coal gasifier, and the product gas (combustible) Gas) is produced. Then, the product gas is purified and then supplied to the gas turbine equipment to burn and generate high-temperature and high-pressure combustion gas to drive the turbine. The exhaust gas after driving the turbine recovers thermal energy by the exhaust heat recovery boiler, generates steam and supplies it to the steam turbine equipment, and drives the turbine. As a result, power generation is performed. On the other hand, the exhaust gas from which the thermal energy has been recovered is released into the atmosphere through a chimney after harmful substances are removed by the gas purification device.

ところで、このような石炭ガス化複合発電設備にて使用する石炭は、瀝青炭や無煙炭のように高い発熱量を有する高品位の石炭(高品位炭)だけでなく、亜瀝青炭や褐炭のように比較的低い発熱量を有する低品位の石炭(低品位炭)がある。この低品位炭は、持ち込まれる水分量が多く、この水分により発電効率が低下してしまう。そのため、低品位炭の場合には、上述した乾燥装置により石炭を乾燥して水分を除去してから粉砕して石炭ガス化炉に供給する必要がある。そして、乾燥装置は、石炭を加熱して乾燥することから高温状態となって排出されるため、この高温の石炭を冷却装置により冷却する必要がある。   By the way, the coal used in such a coal gasification combined power generation facility is not only a high-grade coal (high-grade coal) having a high calorific value such as bituminous coal and anthracite, but also a comparison such as sub-bituminous coal and lignite. There is a low-grade coal (low-grade coal) with a low calorific value. This low-grade coal has a large amount of moisture to be brought in, and the power generation efficiency decreases due to this moisture. For this reason, in the case of low-grade coal, it is necessary to dry the coal with the above-described drying apparatus to remove moisture and then pulverize and supply the coal gasifier. And since a drying apparatus heats and dries coal and is discharged in a high temperature state, it is necessary to cool this high temperature coal with a cooling device.

このような熱処理により加熱乾燥した石炭を冷却するものとしては、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された熱処理石炭の冷却方法は、まず、水を噴霧した酸素含有量の低い燃焼排ガスにより熱処理石炭を適当な温度まで冷却し、次に、空気により最終温度まで冷却するようにしている。   There exists what was described in the following patent document 1 as what cools the heat-dried coal by such heat processing. In the cooling method for heat-treated coal described in Patent Document 1, first, the heat-treated coal is cooled to an appropriate temperature by combustion exhaust gas having a low oxygen content sprayed with water, and then cooled to the final temperature by air. I have to.

特開昭62−115090号公報JP-A-62-115090

上述したように、低品位炭は含水量が多いことから、乾燥後の乾燥炭がまだ水分を有していることがあり、このような乾燥炭を冷却すると、冷却装置の内部で結露が生じ、乾燥炭の表面が濡れて周辺の乾燥炭と付着しやすくなり、塊状物(アグロメ)が発生してしまう。すると、冷却装置は、発生した塊状物により流動不良や搬送不良などを引き起こしてしまうおそれがある。   As described above, low-grade coal has a high water content, so the dried coal after drying may still have moisture. When such dry coal is cooled, condensation occurs inside the cooling device. The surface of the dry charcoal becomes wet and tends to adhere to the surrounding dry charcoal, and a lump (agglomer) is generated. Then, the cooling device may cause a flow failure or a conveyance failure due to the generated lump.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、流動不良の発生を防止する熱処理物の冷却装置を提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the cooling device of the heat processing material which prevents generation | occurrence | production of the flow defect.

上記の目的を達成するための本発明の熱処理物の冷却装置は、一端側に熱処理物投入部が設けられると共に他端側に冷却物排出部が設けられる中空形状をなす冷却容器と、前記冷却容器に流動化ガスを供給することで熱処理物と共に流動層を形成する流動化ガス供給部と、伝熱管の内部に冷却媒体を流通させることで前記流動層の熱処理物を冷却する冷却部と、冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように設定する冷却温度設定装置と、を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a cooling apparatus for a heat-treated product according to the present invention includes a cooling container having a hollow shape in which a heat-treated product input part is provided on one end side and a coolant discharge part is provided on the other end side, and the cooling A fluidized gas supply unit that forms a fluidized bed together with the heat-treated product by supplying a fluidized gas to the container; a cooling unit that cools the heat-treated product of the fluidized bed by circulating a cooling medium inside the heat transfer tube; And a cooling temperature setting device for setting the temperature of the cooling medium to be higher than the dew point temperature in the cooling container.

従って、流動化ガス供給部が冷却容器内に流動化ガスを供給することで、熱処理物が流動層を移動し、冷却部が伝熱管の内部に冷却媒体を流通させることで、流動層を構成する熱処理物が冷却される。このとき、冷却温度設定装置が冷却媒体の温度を冷却容器内の露点温度より高く設定することで、熱処理物から発生する水蒸気が凝結することはなく、乾燥物同士の付着による塊状物の発生を防止し、その結果、流動層での熱処理物及び乾燥物の流動不良を防止することができる。   Therefore, the fluidized gas supply unit supplies the fluidized gas into the cooling container, so that the heat treatment moves through the fluidized bed, and the cooling unit circulates the cooling medium inside the heat transfer tube, thereby configuring the fluidized bed. The heat-treated product to be cooled is cooled. At this time, the cooling temperature setting device sets the temperature of the cooling medium to be higher than the dew point temperature in the cooling container, so that the water vapor generated from the heat-treated product does not condense, and the generation of a lump due to the adhesion of the dried materials. As a result, it is possible to prevent poor flow of the heat-treated product and the dried product in the fluidized bed.

本発明の熱処理物の冷却装置では、前記冷却温度設定装置は、冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように熱処理物の水分率に応じて変更することを特徴としている。   In the heat treatment product cooling device of the present invention, the cooling temperature setting device is characterized in that the temperature of the cooling medium is changed in accordance with the moisture content of the heat treatment product so as to be higher than the dew point temperature in the cooling container.

従って、冷却媒体の温度を熱処理物の水分率に応じて変更することで、冷却媒体の温度を冷却容器内の露点温度より高く、熱処理物の状態に応じた最適な温度に調整することができる。   Therefore, by changing the temperature of the cooling medium according to the moisture content of the heat treatment product, the temperature of the cooling medium is higher than the dew point temperature in the cooling container and can be adjusted to an optimum temperature according to the state of the heat treatment product. .

本発明の熱処理物の冷却装置では、前記熱処理物投入部から投入される熱処理物の水分率を検出する水分率検出装置と、冷却媒体の温度を調節可能な熱交換器を設け、前記冷却温度設定装置は、前記水分率検出装置が検出した熱処理物の水分率に基づいて、前記熱交換器により冷却媒体の温度を調整することを特徴としている。   In the heat treatment product cooling device of the present invention, a water content detection device for detecting the water content of the heat treatment material input from the heat treatment material input section, and a heat exchanger capable of adjusting the temperature of the cooling medium are provided, and the cooling temperature The setting device is characterized in that the temperature of the cooling medium is adjusted by the heat exchanger based on the moisture content of the heat-treated product detected by the moisture content detection device.

従って、熱処理物の水分率を検出し、この検出した熱処理物の水分率に基づいて熱交換器により冷却媒体の温度を調整することで、冷却媒体の温度を早期に熱処理物の状態に応じた最適な温度に調整することができる。   Therefore, by detecting the moisture content of the heat-treated product and adjusting the temperature of the cooling medium with a heat exchanger based on the detected moisture content of the heat-treated product, the temperature of the cooling medium can be adjusted according to the state of the heat-treated product at an early stage. It can be adjusted to the optimum temperature.

本発明の熱処理物の冷却装置では、前記冷却容器の外面に沿って冷却媒体を流動する冷却配管を設け、前記冷却温度設定装置は、前記冷却配管を流動する冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように変更することを特徴としている。   In the cooling apparatus for a heat-treated product of the present invention, a cooling pipe that flows a cooling medium is provided along the outer surface of the cooling container, and the cooling temperature setting device is configured such that the temperature of the cooling medium that flows through the cooling pipe is in the cooling container. The dew point temperature is changed to be higher.

従って、冷却容器の外面に沿って設けられた冷却配管内の冷却媒体の温度を冷却容器内の露点温度より高く変更することで、外気温に拘わらず、熱処理物から発生する水蒸気の凝結を抑制し、乾燥物同士の付着による塊状物の発生を防止することができる。   Therefore, by changing the temperature of the cooling medium in the cooling pipe provided along the outer surface of the cooling vessel to be higher than the dew point temperature in the cooling vessel, condensation of water vapor generated from the heat-treated product is suppressed regardless of the outside temperature. And generation | occurrence | production of the lump by the adhesion of dry matter can be prevented.

本発明の熱処理物の冷却装置では、前記熱処理物投入部に連結される熱処理物搬送通路に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置が設けられることを特徴としている。   The heat treatment product cooling device of the present invention is characterized in that an inert gas supply device is provided for supplying an inert gas to the heat treatment material conveyance passage connected to the heat treatment material input portion.

従って、熱処理物搬送通路に不活性ガスを供給することで、水蒸気分圧を低減することが可能となり、熱処理物から発生する水蒸気の凝結を抑制し、乾燥物同士の付着による塊状物の発生を防止することができる。   Therefore, it is possible to reduce the partial pressure of water vapor by supplying an inert gas to the heat treatment material conveyance passage, to suppress condensation of water vapor generated from the heat treatment material, and to generate a lump due to adhesion between dry materials. Can be prevented.

本発明の熱処理物の冷却装置によれば、伝熱管の内部に冷却媒体を流通させることで流動層の熱処理物を冷却する冷却部を設けると共に、冷却媒体の温度が冷却容器内の露点温度より高くなるように設定する冷却温度設定装置を設けるので、熱処理物から発生する水蒸気が凝結することはなく、乾燥物同士の付着による塊状物の発生を防止し、その結果、流動層での熱処理物及び乾燥物の流動不良を防止することができる。   According to the cooling device for a heat-treated product of the present invention, a cooling unit for cooling the heat-treated product of the fluidized bed is provided by circulating the cooling medium inside the heat transfer tube, and the temperature of the cooling medium is higher than the dew point temperature in the cooling vessel. Since the cooling temperature setting device is set so as to be high, the water vapor generated from the heat-treated product does not condense, preventing the formation of lumps due to adhesion between the dried products, and as a result, the heat-treated product in the fluidized bed In addition, poor flow of the dried product can be prevented.

図1は、本発明の一実施例に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施例の流動層乾燥装置を表す概略背面図である。FIG. 2 is a schematic rear view showing the fluidized bed drying apparatus of the present embodiment. 図3は、本実施例の冷却器を表す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the cooler of the present embodiment. 図4は、本実施例の冷却器における乾燥炭水分率に対する冷却水温度を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the cooling water temperature with respect to the dry coal moisture content in the cooler of this example. 図5は、本実施例の石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the coal gasification combined power generation facility of the present embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る熱処理物の冷却装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。   Exemplary embodiments of a heat treatment product cooling device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図1は、本発明の一実施例に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図、図2は、本実施例の流動層乾燥装置を表す概略背面図、図3は、本実施例の冷却器を表す概略図、図4は、本実施例の冷却器における乾燥炭水分率に対する冷却水温度を表すグラフ、図5は、本実施例の石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic side view showing a fluidized bed drying apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic rear view showing a fluidized bed drying apparatus according to this embodiment, and FIG. 3 is a cooler of this embodiment. FIG. 4 is a graph showing the cooling water temperature with respect to the dry coal moisture content in the cooler of the present embodiment, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the coal gasification combined power generation facility of the present embodiment.

本実施例の石炭ガス化複合発電設備(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)は、空気を酸化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、空気燃焼方式(空気吹き)の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する湿潤燃料として低品位炭を使用している。   The coal gasification combined power generation facility (IGCC: Integrated Coal Gasification Combined Cycle) of the present embodiment adopts an air combustion method in which coal gas is generated in a gasification furnace using air as an oxidizer and is purified by a gas purification device. Coal gas is supplied as fuel gas to gas turbine equipment to generate electricity. That is, the combined coal gasification combined power generation facility of this embodiment is a power generation facility of an air combustion system (air blowing). In this case, low-grade coal is used as the wet fuel supplied to the gasifier.

本実施例において、図5に示すように、石炭ガス化複合発電設備10は、給炭装置11、流動層乾燥装置12、微粉炭機(ミル)13、石炭ガス化炉14、チャー回収装置15、ガス精製装置16、ガスタービン設備17、蒸気タービン設備18、発電機19、排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)20を有している。   In this embodiment, as shown in FIG. 5, the coal gasification combined power generation facility 10 includes a coal supply device 11, a fluidized bed drying device 12, a pulverized coal machine (mill) 13, a coal gasification furnace 14, and a char recovery device 15. , A gas refining device 16, a gas turbine facility 17, a steam turbine facility 18, a generator 19, and a heat recovery steam generator (HRSG) 20.

給炭装置11は、原炭バンカ21と、石炭供給機22と、クラッシャ23とを有している。原炭バンカ21は、低品位炭を貯留可能であって、所定量の低品位炭を石炭供給機22に投下することができる。石炭供給機22は、原炭バンカ21から投下された低品位炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ23に投下することができる。このクラッシャ23は、投下された低品位炭を所定の大きさに破砕することができる。   The coal feeder 11 includes a raw coal bunker 21, a coal feeder 22, and a crusher 23. The raw coal bunker 21 can store low-grade coal, and can drop a predetermined amount of low-grade coal into the coal feeder 22. The coal feeder 22 can transport the low-grade coal dropped from the raw coal bunker 21 by a conveyor or the like and drop it on the crusher 23. The crusher 23 can crush the dropped low-grade coal into a predetermined size.

流動層乾燥装置12は、給炭装置11により投入された低品位炭に対して乾燥用蒸気(過熱蒸気)を供給することで、この低品位炭を流動させながら加熱乾燥するものであり、低品位炭が含有する水分を除去することができる。そして、この流動層乾燥装置12は、下部から取り出された乾燥済の低品位炭を冷却する冷却器(熱処理物の冷却装置)31が設けられ、乾燥冷却済の乾燥炭が乾燥炭バンカ32に貯留される。また、流動層乾燥装置12は、上部から取り出された蒸気から乾燥炭の粒子を分離する乾燥炭サイクロン33と乾燥炭電気集塵機34が設けられ、蒸気から分離された乾燥炭の粒子が乾燥炭バンカ32に貯留される。なお、乾燥炭電気集塵機34で乾燥炭が分離された蒸気は、蒸気圧縮機35で圧縮されてから流動層乾燥装置12に乾燥用蒸気として供給される。   The fluidized bed drying device 12 supplies drying steam (superheated steam) to the low-grade coal introduced by the coal feeder 11 so as to heat and dry the low-grade coal while flowing. Moisture contained in the graded coal can be removed. The fluidized bed drying device 12 is provided with a cooler (cooling device for heat-treated product) 31 for cooling the dried low-grade coal taken out from the lower portion, and the dried and cooled dried coal is supplied to the dried coal bunker 32. Stored. Further, the fluidized bed drying apparatus 12 is provided with a dry coal cyclone 33 and a dry coal electrostatic precipitator 34 for separating dry coal particles from steam taken out from above, and the dry coal particles separated from the steam are dried coal bunker. 32 is stored. The steam from which the dry coal has been separated by the dry coal electrostatic precipitator 34 is compressed by the steam compressor 35 and then supplied to the fluidized bed drying device 12 as drying steam.

微粉炭機13は、石炭粉砕機であって、流動層乾燥装置12により乾燥された低品位炭(乾燥炭)を細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。即ち、微粉炭機13は、乾燥炭バンカ32に貯留された乾燥炭が石炭供給機36により投下され、この乾燥炭を所定粒径以下の低品位炭、つまり、微粉炭とするものである。そして、微粉炭機13で粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ37a,37bにより搬送用ガスから分離され、微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される。   The pulverized coal machine 13 is a coal pulverizer, and pulverizes the low-grade coal (dried coal) dried by the fluidized bed dryer 12 into fine particles to produce pulverized coal. That is, in the pulverized coal machine 13, the dry coal stored in the dry coal bunker 32 is dropped by the coal feeder 36, and the dry coal is converted into low-grade coal having a predetermined particle size or less, that is, pulverized coal. The pulverized coal after being pulverized by the pulverized coal machine 13 is separated from the conveying gas by the pulverized coal bag filters 37a and 37b and stored in the pulverized coal supply hoppers 38a and 38b.

石炭ガス化炉14は、微粉炭機13で処理された微粉炭が供給可能であると共に、チャー回収装置15で回収されたチャー(石炭の未燃分)が戻されてリサイクル可能となっている。   The coal gasification furnace 14 can supply pulverized coal processed by the pulverized coal machine 13 and can be recycled by returning the char (unburned coal) recovered by the char recovery device 15. .

即ち、石炭ガス化炉14は、ガスタービン設備17(圧縮機61)から圧縮空気供給ライン41が接続されており、このガスタービン設備17で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。空気分離装置42は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第1窒素供給ライン43が石炭ガス化炉14に接続され、この第1窒素供給ライン43に微粉炭供給ホッパ38a,38bからの給炭ライン44a,44bが接続されている。また、第2窒素供給ライン45も石炭ガス化炉14に接続され、この第2窒素供給ライン45にチャー回収装置15からのチャー戻しライン46が接続されている。更に、酸素供給ライン47は、圧縮空気供給ライン41に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、酸化剤として利用される。   That is, the coal gasification furnace 14 is connected to the compressed air supply line 41 from the gas turbine equipment 17 (compressor 61), and can supply compressed air compressed by the gas turbine equipment 17. The air separation device 42 separates and generates nitrogen and oxygen from air in the atmosphere. A first nitrogen supply line 43 is connected to the coal gasifier 14, and a pulverized coal supply hopper is connected to the first nitrogen supply line 43. Charging lines 44a and 44b from 38a and 38b are connected. The second nitrogen supply line 45 is also connected to the coal gasification furnace 14, and the char return line 46 from the char recovery device 15 is connected to the second nitrogen supply line 45. Further, the oxygen supply line 47 is connected to the compressed air supply line 41. In this case, nitrogen is used as a carrier gas for coal and char, and oxygen is used as an oxidant.

石炭ガス化炉14は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭、チャー、空気(酸素)、またはガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス(生成ガス、石炭ガス)が発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。なお、石炭ガス化炉14は、微粉炭の混入した異物を除去する異物除去装置48が設けられている。この場合、石炭ガス化炉14は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、この石炭ガス化炉14は、チャー回収装置15に向けて可燃性ガスのガス生成ライン49が設けられており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合、ガス生成ライン49にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置15に供給するとよい。   The coal gasification furnace 14 is, for example, a spouted bed type gasification furnace, which combusts and gasifies coal, char, air (oxygen) supplied therein or water vapor as a gasifying agent, and produces carbon dioxide. A combustible gas (product gas, coal gas) containing carbon as a main component is generated, and a gasification reaction takes place using this combustible gas as a gasifying agent. The coal gasification furnace 14 is provided with a foreign matter removing device 48 that removes foreign matter mixed with pulverized coal. In this case, the coal gasification furnace 14 is not limited to the spouted bed gasification furnace, and may be a fluidized bed gasification furnace or a fixed bed gasification furnace. The coal gasification furnace 14 is provided with a gas generation line 49 for combustible gas toward the char recovery device 15, and can discharge combustible gas containing char. In this case, by providing a gas cooler in the gas generation line 49, the combustible gas may be cooled to a predetermined temperature and then supplied to the char recovery device 15.

チャー回収装置15は、集塵装置51と供給ホッパ52とを有している。この場合、集塵装置51は、1つまたは複数のバグフィルタやサイクロンにより構成され、石炭ガス化炉14で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。供給ホッパ52は、集塵装置51で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留するものである。なお、集塵装置51と供給ホッパ52との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ52を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ52からのチャー戻しライン46が第2窒素供給ライン45に接続されている。   The char recovery device 15 includes a dust collector 51 and a supply hopper 52. In this case, the dust collector 51 is constituted by one or a plurality of bag filters or cyclones, and can separate char contained in the combustible gas generated in the coal gasification furnace 14. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. The supply hopper 52 stores the char separated from the combustible gas by the dust collector 51. A bin may be disposed between the dust collector 51 and the supply hopper 52, and a plurality of supply hoppers 52 may be connected to the bin. A char return line 46 from the supply hopper 52 is connected to the second nitrogen supply line 45.

ガス精製装置16は、チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置16は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備17に供給する。なお、このガス精製装置16では、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分(HS)が含まれているため、アミン吸収液によって除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。 The gas purification device 16 performs gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds from the combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 15. The gas purifier 16 purifies the combustible gas to produce fuel gas and supplies it to the gas turbine equipment 17. In the gas purifier 16, since the combustible gas from which the char is separated still contains sulfur (H 2 S), the sulfur is finally removed by removing it with the amine absorbent. Is recovered as gypsum and used effectively.

ガスタービン設備17は、圧縮機61、燃焼器62、タービン63を有しており、圧縮機61とタービン63は、回転軸64により連結されている。燃焼器62は、圧縮機61から圧縮空気供給ライン65が接続されると共に、ガス精製装置16から燃料ガス供給ライン66が接続され、タービン63に燃焼ガス供給ライン67が接続されている。また、ガスタービン設備17は、圧縮機61から石炭ガス化炉14に延びる圧縮空気供給ライン41が設けられており、中途部に昇圧機68が設けられている。従って、燃焼器62では、圧縮機61から供給された圧縮空気とガス精製装置16から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン63にて、発生した燃焼ガスにより回転軸64を回転することで発電機19を駆動することができる。   The gas turbine equipment 17 includes a compressor 61, a combustor 62, and a turbine 63, and the compressor 61 and the turbine 63 are connected by a rotating shaft 64. The combustor 62 has a compressed air supply line 65 connected to the compressor 61, a fuel gas supply line 66 connected to the gas purifier 16, and a combustion gas supply line 67 connected to the turbine 63. Further, the gas turbine equipment 17 is provided with a compressed air supply line 41 extending from the compressor 61 to the coal gasification furnace 14, and a booster 68 is provided in the middle. Therefore, in the combustor 62, the compressed air supplied from the compressor 61 and the fuel gas supplied from the gas purifier 16 are mixed and burned, and the rotating shaft 64 is rotated by the generated combustion gas in the turbine 63. By doing so, the generator 19 can be driven.

蒸気タービン設備18は、ガスタービン設備17における回転軸64に連結されるタービン69を有しており、発電機19は、この回転軸64の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ20は、ガスタービン設備17(タービン63)からの排ガスライン70に設けられており、空気と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そのため、排熱回収ボイラ20は、蒸気タービン設備18のタービン69との間に蒸気供給ライン71が設けられると共に、蒸気回収ライン72が設けられ、蒸気回収ライン72に復水器73が設けられている。従って、蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69が駆動し、回転軸64を回転することで発電機19を駆動することができる。   The steam turbine facility 18 includes a turbine 69 that is coupled to the rotating shaft 64 in the gas turbine facility 17, and the generator 19 is coupled to the base end portion of the rotating shaft 64. The exhaust heat recovery boiler 20 is provided in the exhaust gas line 70 from the gas turbine equipment 17 (the turbine 63), and generates steam by exchanging heat between the air and the high temperature exhaust gas. Therefore, the exhaust heat recovery boiler 20 is provided with the steam supply line 71 between the steam turbine equipment 18 and the turbine 69 of the steam turbine equipment 18, the steam recovery line 72 is provided, and the steam recovery line 72 is provided with the condenser 73. Yes. Therefore, in the steam turbine facility 18, the turbine 69 is driven by the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20, and the generator 19 can be driven by rotating the rotating shaft 64.

そして、排熱回収ボイラ20で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置74により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突75から大気へ放出される。   The exhaust gas from which heat has been recovered by the exhaust heat recovery boiler 20 is freed of harmful substances by the gas purification device 74, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

ここで、本実施例の石炭ガス化複合発電設備10の作動について説明する。   Here, the action | operation of the coal gasification combined cycle power generation equipment 10 of a present Example is demonstrated.

本実施例の石炭ガス化複合発電設備10において、給炭装置11にて、原炭(低品位炭)が原炭バンカ21に貯留されており、この原炭バンカ21の低品位炭が石炭供給機22によりクラッシャ23に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された低品位炭は、流動層乾燥装置12により加熱乾燥された後、冷却器31により冷却され、乾燥炭バンカ32に貯留される。また、流動層乾燥装置12の上部から取り出された蒸気は、乾燥炭サイクロン33及び乾燥炭電気集塵機34により乾燥炭の粒子が分離され、蒸気圧縮機35で圧縮されてから流動層乾燥装置12に乾燥用蒸気として戻される。一方、蒸気から分離された乾燥炭の粒子は、乾燥炭バンカ32に貯留される。   In the coal gasification combined power generation facility 10 of the present embodiment, raw coal (low-grade coal) is stored in the raw coal bunker 21 by the coal feeder 11, and the low-grade coal of the raw coal bunker 21 is supplied to the coal. The machine 22 drops the crusher 23 where it is crushed to a predetermined size. The crushed low-grade coal is heated and dried by the fluidized bed drying device 12, cooled by the cooler 31, and stored in the dry coal bunker 32. Further, the steam taken out from the upper part of the fluidized bed drying device 12 is separated into dry coal particles by the dry coal cyclone 33 and the dry coal electrostatic precipitator 34 and compressed by the steam compressor 35 before being supplied to the fluidized bed drying device 12. Returned as drying steam. On the other hand, the dry coal particles separated from the steam are stored in the dry coal bunker 32.

乾燥炭バンカ32に貯留される乾燥炭は、石炭供給機36により微粉炭機13に投入され、ここで、細かい粒子状に粉砕されて微粉炭が製造され、微粉炭バグフィルタ37a,37bを介して微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される。この微粉炭供給ホッパ38a,38bに貯留される微粉炭は、空気分離装置42から供給される窒素により第1窒素供給ライン43を通して石炭ガス化炉14に供給される。また、後述するチャー回収装置15で回収されたチャーが、空気分離装置42から供給される窒素により第2窒素供給ライン45を通して石炭ガス化炉14に供給される。更に、後述するガスタービン設備17から抽気された圧縮空気が昇圧機68で昇圧された後、空気分離装置42から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン41を通して石炭ガス化炉14に供給される。   The dry coal stored in the dry coal bunker 32 is fed into the pulverized coal machine 13 by the coal feeder 36, where it is pulverized into fine particles to produce pulverized coal, and through the pulverized coal bag filters 37a and 37b. And stored in the pulverized coal supply hoppers 38a and 38b. The pulverized coal stored in the pulverized coal supply hoppers 38 a and 38 b is supplied to the coal gasification furnace 14 through the first nitrogen supply line 43 by nitrogen supplied from the air separation device 42. Further, the char recovered by the char recovery device 15 described later is supplied to the coal gasifier 14 through the second nitrogen supply line 45 by nitrogen supplied from the air separation device 42. Further, the compressed air extracted from the gas turbine equipment 17 to be described later is boosted by the booster 68 and then supplied to the coal gasification furnace 14 through the compressed air supply line 41 together with oxygen supplied from the air separation device 42.

石炭ガス化炉14では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気(酸素)により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス(石炭ガス)を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉14からガス生成ライン49を通して排出され、チャー回収装置15に送られる。   In the coal gasification furnace 14, the supplied pulverized coal and char are combusted by compressed air (oxygen), and the pulverized coal and char are gasified to generate combustible gas (coal gas) mainly composed of carbon dioxide. Can be generated. The combustible gas is discharged from the coal gasifier 14 through the gas generation line 49 and sent to the char recovery device 15.

このチャー回収装置15にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置51に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有するチャーが分離される。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン53を通してガス精製装置16に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ52に堆積され、チャー戻しライン46を通して石炭ガス化炉14に戻されてリサイクルされる。   In the char recovery device 15, the combustible gas is first supplied to the dust collector 51, whereby the char contained in the gas is separated from the combustible gas. The combustible gas from which the char has been separated is sent to the gas purification device 16 through the gas discharge line 53. On the other hand, the fine char separated from the combustible gas is deposited on the supply hopper 52, returned to the coal gasifier 14 through the char return line 46, and recycled.

チャー回収装置15によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置16にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備17では、圧縮機61が圧縮空気を生成して燃焼器62に供給すると、この燃焼器62は、圧縮機61から供給される圧縮空気と、ガス精製装置16から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン63を駆動することで、回転軸64を介して発電機19を駆動し、発電を行うことができる。   The combustible gas from which the char has been separated by the char recovery device 15 is subjected to gas purification by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds in the gas purification device 16 to produce fuel gas. In the gas turbine facility 17, when the compressor 61 generates compressed air and supplies the compressed air to the combustor 62, the combustor 62 is supplied from the compressed air supplied from the compressor 61 and the gas purification device 16. Combustion gas is generated by mixing with fuel gas and combusting, and the turbine 63 is driven by this combustion gas, so that the generator 19 can be driven via the rotating shaft 64 to generate power.

そして、ガスタービン設備17におけるタービン63から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ20にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備18に供給する。蒸気タービン設備18では、排熱回収ボイラ20から供給された蒸気によりタービン69を駆動することで、回転軸64を介して発電機19を駆動し、発電を行うことができる。   The exhaust gas discharged from the turbine 63 in the gas turbine equipment 17 generates steam by exchanging heat with air in the exhaust heat recovery boiler 20, and supplies the generated steam to the steam turbine equipment 18. . In the steam turbine facility 18, the generator 69 can be driven through the rotating shaft 64 to generate electric power by driving the turbine 69 with the steam supplied from the exhaust heat recovery boiler 20.

その後、ガス浄化装置74では、排熱回収ボイラ20から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突75から大気へ放出される。   Thereafter, in the gas purification device 74, harmful substances in the exhaust gas discharged from the exhaust heat recovery boiler 20 are removed, and the purified exhaust gas is discharged from the chimney 75 to the atmosphere.

以下、まず、上述した石炭ガス化複合発電設備10における流動層乾燥装置12について詳細に説明する。   Hereinafter, first, the fluidized bed drying device 12 in the coal gasification combined power generation facility 10 described above will be described in detail.

流動層乾燥装置12は、プラグフロー式の乾燥装置であって、図1及び図2に示すように、乾燥容器101と、原炭投入口102と、乾燥炭排出口103と、流動化蒸気供給部104(104a,104b,104c)と、ガス排出口105と、伝熱管(加熱部)106,107,108とを有している。   The fluidized bed drying apparatus 12 is a plug flow type drying apparatus, and as shown in FIGS. 1 and 2, a drying container 101, a raw coal charging port 102, a dry coal discharging port 103, and a fluidized steam supply. Section 104 (104a, 104b, 104c), gas discharge port 105, and heat transfer tubes (heating sections) 106, 107, 108.

乾燥容器101は、中空箱型形状をなしており、一端側に原炭を投入する原炭投入口102が形成される一方、他端側の下部に原炭を加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥炭排出口103が形成されている。この場合、原炭投入口102や乾燥炭排出口103を乾燥容器101の端部に1つずつ設けたが、複数であってもよい。この場合、乾燥容器101は、石炭供給機22(図5参照)により原炭投入口102から内部への原炭供給量を調整することができる。また、乾燥容器101は、乾燥炭排出口103に設けられた図示しないロータリバルブの回転数を調整することで、原炭排出量を調整することができる。   The drying container 101 has a hollow box shape, and a raw coal charging port 102 for charging raw coal is formed on one end side, and a dried product obtained by heating and drying raw coal is discharged to the lower portion on the other end side. A dry charcoal discharge port 103 is formed. In this case, the raw coal input port 102 and the dry coal discharge port 103 are provided one by one at the end of the drying container 101, but a plurality of them may be provided. In this case, the drying container 101 can adjust the amount of raw coal supplied from the raw coal inlet 102 to the inside by the coal feeder 22 (see FIG. 5). Moreover, the dry container 101 can adjust raw coal discharge | emission amount by adjusting the rotation speed of the rotary valve which is not shown in the dry charcoal discharge port 103 provided.

また、乾燥容器101は、下部に底板101aから所定距離をあけて複数の開口を有する分散板109が設けられることで、風箱110が区画されている。そして、乾燥容器101は、この底板101aに風箱110を介して分散板109の上方に流動化蒸気(過熱蒸気)を供給する流動化蒸気供給部104(104a,104b,104c)が設けられている。更に、乾燥容器101は、乾燥炭排出口103側の天井板101bに流動化蒸気及び発生蒸気を排出するガス排出口105が形成されている。   Further, the drying container 101 is provided with a dispersion plate 109 having a plurality of openings at a predetermined distance from the bottom plate 101a in the lower portion, so that the wind box 110 is partitioned. The drying container 101 is provided with a fluidized steam supply unit 104 (104a, 104b, 104c) that supplies fluidized steam (superheated steam) to the bottom plate 101a via the wind box 110 and above the dispersion plate 109. Yes. Further, in the drying container 101, a gas discharge port 105 for discharging fluidized steam and generated steam is formed in the ceiling plate 101b on the dry coal discharge port 103 side.

この乾燥容器101は、原炭投入口102から原炭が供給されると共に、流動化蒸気供給部104から風箱110及び分散板109を通して流動化蒸気が供給されることで、この分散板109の上方に所定厚さの流動層Sが形成されると共に、この流動層Sの上方にフリーボード部Fが形成される。   The drying vessel 101 is supplied with raw coal from the raw coal inlet 102 and fluidized steam is supplied from the fluidized steam supply unit 104 through the wind box 110 and the dispersion plate 109, so that the dispersion plate 109 A fluidized bed S having a predetermined thickness is formed above, and a free board portion F is formed above the fluidized bed S.

そして、乾燥容器101は、内部が原炭の流動方向の上流側に設けられた第1乾燥室111と、この第1乾燥室111より下流側に設けられた第2乾燥室112と、原炭の流動方向の最も下流側に設けられた第3乾燥室113とで構成されている。   The drying container 101 includes a first drying chamber 111 provided on the upstream side in the flow direction of the raw coal, a second drying chamber 112 provided on the downstream side of the first drying chamber 111, and raw coal. And the third drying chamber 113 provided on the most downstream side in the flow direction.

詳細に説明すると、乾燥容器101は、複数(本実施例では、2個)の仕切板114,115により流動層Sが原炭の流動方向に複数に分割され、各仕切板114,115により原炭の通過開口部116,117が形成されている。この各仕切板114,115は、原炭の流動方向に直交する鉛直方向に沿って配置されると共に、原炭の流動方向に所定間隔で配置されており、左右の端部が乾燥容器101の内壁面に取付けられている。そして、各仕切板114,115は、下端部が分散板109と所定隙間をもって位置し、上端部が流動層Sより上方に延出するように位置している。即ち、各仕切板114,115と分散板109との間に、所定の高さと幅(開口面積)を有する通過開口部116,117が確保されており、この通過開口部116,117は、ほぼ同じ開口面積に設定されている。   More specifically, in the drying container 101, the fluidized bed S is divided into a plurality of (in this embodiment, two) partition plates 114 and 115 in the flow direction of the raw coal. Charcoal passage openings 116 and 117 are formed. The partition plates 114 and 115 are arranged along a vertical direction orthogonal to the flow direction of the raw coal, and are arranged at predetermined intervals in the flow direction of the raw coal. It is attached to the inner wall surface. And each partition plate 114,115 is located so that a lower end part may be located in the dispersion plate 109 with a predetermined clearance, and an upper end part may be extended upwards from the fluidized bed S. FIG. That is, passage openings 116 and 117 having a predetermined height and width (opening area) are secured between the partition plates 114 and 115 and the dispersion plate 109, and the passage openings 116 and 117 are substantially The same opening area is set.

このように乾燥容器101は、各仕切板114,115が設けられることで、第1乾燥室111と第2乾燥室112と第3乾燥室113に区画され、各乾燥室111,112,113は、この仕切板114,115の上方で連通されている。この場合、第1乾燥室111は、フリーボード部F1と流動層S1が形成され、原炭の初期乾燥を行う領域(予熱乾燥領域)となっている。第2乾燥室112は、フリーボード部F2と流動層S2が形成され、原炭の中期乾燥を行う領域(定率乾燥領域)となっている。第3乾燥室113は、フリーボード部F3と流動層S3が形成され、原炭の後期乾燥を行う領域(減率乾燥領域)となっている。   As described above, the drying container 101 is divided into the first drying chamber 111, the second drying chamber 112, and the third drying chamber 113 by providing the partition plates 114 and 115. The drying chambers 111, 112, and 113 are In addition, communication is made above the partition plates 114 and 115. In this case, the first drying chamber 111 is a region (preheat drying region) in which the freeboard portion F1 and the fluidized bed S1 are formed and the initial drying of the raw coal is performed. In the second drying chamber 112, a free board portion F2 and a fluidized bed S2 are formed, and the second drying chamber 112 is an area (fixed rate drying area) where the raw coal is dried in the middle period. In the third drying chamber 113, a free board portion F3 and a fluidized bed S3 are formed, and the third drying chamber 113 is a region where the latter drying of raw coal is performed (decrease rate drying region).

この場合、各乾燥室111,112,113は、床面積がほぼ同様となるように設定されているが、原炭の含水量などに応じて最適な比率に設定してもよく、例えば、第2乾燥室112の床面積を最大に設定することが望ましい。即ち、第1乾燥室111は、投入される原炭の含水率が高いことから、所定の含水率まで原炭の乾燥速度が上昇する予熱乾燥領域である。原炭の乾燥速度は、所定の乾燥速度まで上昇して一定となることから、第2乾燥室112は、原炭の乾燥速度が一定となる定率乾燥領域である。原炭の乾燥速度は、原炭の含水率が所定の含水率(限界含水率)になると、加工することから、第3乾燥室113は、原炭の乾燥速度が減少する減率乾燥領域である。従って、定率乾燥領域である第2乾燥室112の容積を最大にすることで、乾燥効率が向上する。   In this case, each of the drying chambers 111, 112, and 113 is set so that the floor area is substantially the same, but may be set to an optimum ratio according to the moisture content of raw coal, for example, 2 It is desirable to set the floor area of the drying chamber 112 to the maximum. That is, the first drying chamber 111 is a preheat drying region in which the drying rate of the raw coal is increased to a predetermined moisture content because the moisture content of the raw coal to be charged is high. Since the drying rate of the raw coal rises to a predetermined drying rate and becomes constant, the second drying chamber 112 is a constant rate drying region where the drying rate of the raw coal becomes constant. Since the drying rate of the raw coal is processed when the moisture content of the raw coal reaches a predetermined moisture content (limit moisture content), the third drying chamber 113 is a reduced rate drying region in which the drying rate of the raw coal decreases. is there. Therefore, the drying efficiency is improved by maximizing the volume of the second drying chamber 112 that is the constant rate drying region.

また、風箱110は、3つの乾燥室111,112,113に対応するように、仕切部材118,119により3つの風箱110a,110b,110cに区画され、この3つの風箱110a,110b,110cに対応するように3つの流動化蒸気供給部104a,104b,104cが設けられている。即ち、各仕切部材118,119は、各仕切板114,115の下方に配置されている。そして、流動化蒸気供給部104a,104b,104cは、図示しない流動化蒸気供給管が連結されており、この流動化蒸気供給管に設けられ流量調整弁の開度を調整することで、風箱110a,110b,110cに供給する流動化蒸気量を調整することができる。   The wind box 110 is divided into three wind boxes 110a, 110b, and 110c by partition members 118 and 119 so as to correspond to the three drying chambers 111, 112, and 113, and the three wind boxes 110a, 110b, Three fluidized steam supply sections 104a, 104b, and 104c are provided so as to correspond to 110c. That is, the partition members 118 and 119 are disposed below the partition plates 114 and 115. The fluidized steam supply units 104a, 104b, and 104c are connected to a fluidized steam supply pipe (not shown). By adjusting the opening of the flow rate adjustment valve provided in the fluidized steam supply pipe, the wind box The amount of fluidized steam supplied to 110a, 110b, 110c can be adjusted.

即ち、乾燥容器101は、その室内において、供給された原炭が押し出し流れとなるようにプラグフロー方式として構成されている。この押し出し流れとは、流動層Sにおいて、原炭が流動方向に拡散しないように、この原炭を流動方向に押し出す流れである。   That is, the drying container 101 is configured as a plug flow system so that the supplied raw coal is pushed out in the room. This extruding flow is a flow for extruding the raw coal in the fluidizing direction so that the raw coal does not diffuse in the fluidizing direction in the fluidized bed S.

また、乾燥容器101は、各乾燥室111,112,113にて、外部から乾燥容器101を貫通して各流動層S1,S2,S3内を循環する複数の伝熱管106,107,108が配置されている。この伝熱管106,107,108は、各流動層S1,S2,S3内に埋設されるように位置し、内部を流れる流動化蒸気(過熱蒸気)により各流動層S1,S2,S3の原炭を加熱して乾燥することができる。この場合、伝熱管106,107,108は、供給される過熱蒸気の圧力を変更することで、その温度を調整することができる。   Further, the drying container 101 is provided with a plurality of heat transfer tubes 106, 107, and 108 that pass through the drying container 101 from the outside and circulate in the fluidized beds S1, S2, and S3 in the drying chambers 111, 112, and 113, respectively. Has been. The heat transfer tubes 106, 107, 108 are positioned so as to be embedded in the fluidized beds S1, S2, S3, and the raw coals of the fluidized beds S1, S2, S3 are formed by fluidized steam (superheated steam) flowing inside. Can be dried by heating. In this case, the temperature of the heat transfer tubes 106, 107, 108 can be adjusted by changing the pressure of the supplied superheated steam.

従って、第1乾燥室111に供給された原炭は、ここで流動化蒸気により流動されると共に、伝熱管106により加熱されることで乾燥される。そして、第1乾燥室111で初期乾燥された原炭は、仕切板114の下部の通過開口部116を通って第2乾燥室112に移動され、ここで、伝熱管107により加熱されることで中期乾燥される。そして、第2乾燥室112で中期乾燥された原炭は、仕切板115の下部の通過開口部117を通って第3乾燥室113に移動され、ここで、伝熱管108により加熱されることで後期乾燥される。   Therefore, the raw coal supplied to the first drying chamber 111 is fluidized by the fluidized steam and heated by the heat transfer tube 106 to be dried. The raw coal initially dried in the first drying chamber 111 is moved to the second drying chamber 112 through the passage opening 116 below the partition plate 114, and is heated by the heat transfer tube 107 here. Medium-term dry. The raw coal dried in the second drying chamber 112 is moved to the third drying chamber 113 through the passage opening 117 at the bottom of the partition plate 115, where it is heated by the heat transfer tube 108. Late drying.

これにより、各乾燥室111,112,113の流動層S1,S2,S3を形成する原炭は、この流動層S1,S2,S3間を上流側から通過開口部116,117を通って順に移動することで、押し出し流れとすることができ、流動方向に拡散させることなく乾燥される。   Thereby, the raw coal forming the fluidized beds S1, S2, and S3 of the drying chambers 111, 112, and 113 sequentially moves between the fluidized beds S1, S2, and S3 from the upstream side through the passage openings 116 and 117. By doing so, it can be made an extruded flow, and it is dried without being diffused in the flow direction.

次に、上述した石炭ガス化複合発電設備10における冷却器31について詳細に説明する。   Next, the cooler 31 in the coal gasification combined power generation facility 10 described above will be described in detail.

冷却器31は、流動式冷却装置であって、図3に示すように、冷却容器201と、乾燥炭投入口(熱処理物投入部)202と、冷却炭排出口(冷却物排出部)203と、流動化ガス供給部204と、ガス排出口205と、伝熱管(冷却部)206とを有している。   The cooler 31 is a fluid cooling device, and as shown in FIG. 3, a cooling vessel 201, a dry coal charging port (heat treated material charging unit) 202, a cooling coal discharging port (coolant discharging unit) 203, , Fluidized gas supply unit 204, gas discharge port 205, and heat transfer tube (cooling unit) 206.

冷却容器201は、中空箱型形状をなしており、一端側に流動層乾燥装置12で乾燥された乾燥炭を投入する乾燥炭投入口202が形成される一方、他端側の下部に乾燥炭を冷却した冷却炭を排出する冷却炭排出口203が形成されている。そして、乾燥炭投入口202は、流動層乾燥装置12における乾燥容器101の乾燥炭排出口103に連通する搬送配管(熱処理物搬送通路)207が連結され、この搬送配管207にロータリバルブ208が設けられている。   The cooling container 201 has a hollow box shape, and a dry charcoal inlet 202 for charging dry charcoal dried by the fluidized bed drying device 12 is formed on one end side, and a dry charcoal is formed on the lower end on the other end side. A cooling coal discharge port 203 for discharging the cooling coal after cooling is formed. The dry charcoal inlet 202 is connected to a transfer pipe (heat treatment transfer path) 207 that communicates with the dry charcoal discharge port 103 of the drying vessel 101 in the fluidized bed drying apparatus 12, and a rotary valve 208 is provided in the transfer pipe 207. It has been.

また、冷却容器201は、下部に複数の開口を有する分散板209が設けられることで、風箱210が区画されている。そして、冷却容器201は、この風箱210を介して分散板209の上方に流動化ガス(窒素ガスなどの不活性ガス)を供給する流動化ガス供給部204が設けられている。更に、冷却容器201は、冷却炭排出口203側の上部に流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出口205が形成されている。   In addition, the cooling container 201 is provided with a dispersion plate 209 having a plurality of openings in the lower portion, so that the wind box 210 is partitioned. The cooling container 201 is provided with a fluidizing gas supply unit 204 that supplies fluidizing gas (inert gas such as nitrogen gas) to the upper side of the dispersion plate 209 via the wind box 210. Further, the cooling container 201 has a gas discharge port 205 for discharging the fluidized gas and the generated steam at the upper part on the cooling coal discharge port 203 side.

この冷却容器201は、乾燥炭投入口202から乾燥炭が供給されると共に、流動化ガス供給部204から風箱210及び分散板209を通して流動化ガスが供給されることで、この分散板209の上方に所定厚さの流動層Scが形成されると共に、この流動層Scの上方にフリーボード部Fcが形成される。   The cooling vessel 201 is supplied with dry coal from the dry coal inlet 202 and supplied with fluidizing gas from the fluidizing gas supply unit 204 through the wind box 210 and the dispersion plate 209. A fluidized bed Sc having a predetermined thickness is formed above, and a free board portion Fc is formed above the fluidized bed Sc.

また、冷却容器201は、流動層Sc内を循環する複数の伝熱管206が配置されている。この伝熱管206は、流動層Sc内に埋設されるように位置し、内部を流れる冷却媒体(例えば、冷却水)により流動層Scの乾燥炭を冷却することができる。この伝熱管206は、一端部が冷却容器201に設けられた連結部211に連結され、他端部が冷却容器201に設けられた連結部212に連結されている。送水管213は、一端部が連結部211に連結され送水ポンプ214及び熱交換器215が設けられている。配水管216は、一端部が連結部212に連結されている。この熱交換器215は、送水管213内の冷却水と熱交換媒体との間で熱交換を行うと共に、熱交換媒体の温度を調節することで、冷却水を所定温度に冷却または加熱することができる。   The cooling vessel 201 is provided with a plurality of heat transfer tubes 206 that circulate in the fluidized bed Sc. The heat transfer tube 206 is located so as to be embedded in the fluidized bed Sc, and can cool the dry coal of the fluidized bed Sc with a cooling medium (for example, cooling water) flowing inside. One end of the heat transfer tube 206 is connected to a connecting part 211 provided in the cooling container 201, and the other end is connected to a connecting part 212 provided in the cooling container 201. One end of the water supply pipe 213 is connected to the connection part 211, and a water supply pump 214 and a heat exchanger 215 are provided. One end of the water distribution pipe 216 is connected to the connecting part 212. The heat exchanger 215 performs heat exchange between the cooling water in the water pipe 213 and the heat exchange medium, and cools or heats the cooling water to a predetermined temperature by adjusting the temperature of the heat exchange medium. Can do.

また、冷却容器201は、外面に沿って冷却媒体(例えば、冷却水)を流動する冷却配管217が設けられている。そして、送水管213は、分岐部218が設けられ、この分岐部218からの分岐管219が冷却配管217の一端部に連結され、また、配水管216は、分岐部220が設けられ、この分岐部220からの分岐管221が冷却配管217の他端部に連結されている。   The cooling container 201 is provided with a cooling pipe 217 that flows a cooling medium (for example, cooling water) along the outer surface. The water supply pipe 213 is provided with a branch portion 218, a branch pipe 219 from the branch portion 218 is connected to one end of the cooling pipe 217, and the water distribution pipe 216 is provided with a branch portion 220. A branch pipe 221 from the section 220 is connected to the other end of the cooling pipe 217.

そして、流動層乾燥装置12は、乾燥炭排出口103にこの乾燥炭の水分率(水分量)を検出する水分率センサ(水分率検出装置)222が設けられており、検出結果が制御装置223に入力される。制御装置223は、乾燥炭の乾燥状況に応じて送水ポンプ214及び熱交換器215を駆動制御可能となっている。   The fluidized bed drying device 12 is provided with a moisture content sensor (moisture content detection device) 222 that detects the moisture content (water content) of the dry coal at the dry coal discharge port 103, and the detection result is the control device 223. Is input. The control device 223 can control the drive of the water feed pump 214 and the heat exchanger 215 according to the drying state of the dry coal.

本実施例にて、制御装置(冷却温度設定装置)223は、送水管213から伝熱管206に供給する冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように調整する。即ち、制御装置223は、この冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように乾燥炭の水分率に応じて変更する。   In this embodiment, the control device (cooling temperature setting device) 223 adjusts the temperature of the cooling water supplied from the water supply pipe 213 to the heat transfer pipe 206 to be higher than the dew point temperature in the cooling container 201. That is, the control device 223 changes the temperature of the cooling water according to the moisture content of the dry coal so that the temperature of the cooling water is higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201.

この場合、流動化ガス供給部204が冷却容器201内に供給する流動化ガスの流速(流量)を一定とすれば、冷却容器201内の圧力が一定となることから、冷却容器201内の露点温度は、計測することなく、予め実験等によりわかっている。但し、冷却器31の運転状態が変化するとき、つまり、流動化ガス供給部204が冷却容器201内に供給する流動化ガスの流速(流量)を変更する場合には、冷却容器201内の圧力が変動することから、冷却容器201内の露点温度も変化する。このような場合には、冷却容器201内に露点計を設ければよいものである。   In this case, if the flow rate (flow rate) of the fluidizing gas supplied to the cooling container 201 by the fluidizing gas supply unit 204 is constant, the pressure in the cooling container 201 becomes constant. The temperature is known in advance by experiments or the like without measuring. However, when the operating state of the cooler 31 changes, that is, when the flow rate (flow rate) of the fluidizing gas supplied to the cooling vessel 201 by the fluidizing gas supply unit 204 is changed, the pressure in the cooling vessel 201 is changed. Fluctuates, the dew point temperature in the cooling vessel 201 also changes. In such a case, a dew point meter may be provided in the cooling container 201.

そして、制御装置223は、図4に示すような制御マップを有しており、水分率センサ222が検出した乾燥炭の水分率からこの制御マップを用いて冷却水の最適温度を設定する。この制御マップは、予め実験により求めたものであり、乾燥炭の水分率に応じた冷却容器201内の露点温度Tと、冷却水の温度上限値Tを設定することで、乾燥炭の水分率に応じた冷却水の適正温度領域(図4の斜線部)を設定するものである。 And the control apparatus 223 has a control map as shown in FIG. 4, and sets the optimal temperature of cooling water using this control map from the moisture content of the dry coal which the moisture rate sensor 222 detected. The control map, which has previously determined by experiments, and the dew point temperature T D in the cooling vessel 201 in accordance with the moisture content of the dry coal, by setting the upper temperature limit T L of the cooling water, the dry coal An appropriate temperature region (shaded area in FIG. 4) of the cooling water according to the moisture content is set.

従って、制御装置223は、水分率センサ222が検出した乾燥炭の水分率からこの制御マップを用いて冷却水の最適温度を設定し、熱交換器215を駆動制御することで送水管213から伝熱管206に供給する冷却水の温度を調整する。   Therefore, the control device 223 sets the optimum temperature of the cooling water using the control map from the moisture content of the dry coal detected by the moisture sensor 222, and controls the heat exchanger 215 to transmit power from the water pipe 213. The temperature of the cooling water supplied to the heat pipe 206 is adjusted.

また、このとき、送水管213は分岐管219を介して冷却配管217に連結されていることから、制御装置223は、水分率センサ222が検出した乾燥炭の水分率からこの制御マップを用いて冷却水の最適温度を設定し、熱交換器215を駆動制御することで送水管213から冷却配管217に供給する冷却水の温度も調整する。   At this time, since the water supply pipe 213 is connected to the cooling pipe 217 via the branch pipe 219, the control device 223 uses this control map from the moisture content of the dry coal detected by the moisture sensor 222. The optimum temperature of the cooling water is set, and the temperature of the cooling water supplied from the water supply pipe 213 to the cooling pipe 217 is also adjusted by driving and controlling the heat exchanger 215.

また、冷却容器201は、搬送配管207にガス注入配管224が連結されると共に、流量調整弁225が設けられている。このガス注入配管224は、例えば、搬送配管207に不活性ガス(例えば、窒素ガス)を供給する不活性ガス供給装置であって、図示しない窒素タンクが連結されている。   Further, the cooling container 201 has a gas injection pipe 224 connected to the transfer pipe 207 and a flow rate adjustment valve 225. The gas injection pipe 224 is, for example, an inert gas supply device that supplies an inert gas (for example, nitrogen gas) to the transfer pipe 207, and is connected to a nitrogen tank (not shown).

ここで、本実施例の流動層乾燥装置12及び冷却器31の全体の作動について説明する。   Here, the entire operation of the fluidized bed drying apparatus 12 and the cooler 31 of this embodiment will be described.

流動層乾燥装置12において、図1及び図2に示すように、乾燥容器101に対して、原炭投入口102から原炭が供給されると共に、流動化蒸気供給部104から分散板109を通して流動化蒸気が供給されることで、この分散板109の上方に所定厚さの流動層S1,S2,S3が形成される。原炭は、流動化蒸気により流動層S1,S2,S3を乾燥炭排出口103側に移動し、このとき、伝熱管106,107,108から熱を受けることで加熱されて乾燥される。   In the fluidized bed drying device 12, as shown in FIGS. 1 and 2, the raw coal is supplied from the raw coal inlet 102 to the drying container 101 and flows from the fluidized steam supply unit 104 through the dispersion plate 109. When the vaporized steam is supplied, fluidized beds S1, S2, and S3 having a predetermined thickness are formed above the dispersion plate 109. The raw coal moves through the fluidized beds S1, S2, and S3 to the dry coal discharge port 103 side by the fluidized steam, and at this time, the raw coal is heated and dried by receiving heat from the heat transfer tubes 106, 107, and 108.

即ち、原炭投入口102から原炭が供給されると、まず、第1乾燥室111では、流動化蒸気供給部104aから分散板109を通して流動化蒸気が供給されると共に、伝熱管106から熱を受けることで、流動層S1で流動しながら乾燥される。次に、第1乾燥室111で初期乾燥が終了した原炭は、仕切板114の通過開口部116を通って第2乾燥室112に流動する。この第2乾燥室112では、流動化蒸気供給部104bから分散板109を通して流動化蒸気が供給されると共に、伝熱管107から熱を受けることで、流動層S2で流動しながら乾燥される。そして、第2乾燥室112で中期乾燥が終了した原炭は、仕切板115の通過開口部117を通って第3乾燥室113に流動する。この第3乾燥室113では、流動化蒸気供給部104cから分散板109を通して流動化蒸気が供給されると共に、伝熱管108から熱を受けることで、流動層S3で流動しながら乾燥される。このように原炭は、流動層S1,S2,S3にて、伝熱管106,107,108により加熱されながら、供給される流動化蒸気により流動し、押し出し流れとなって流動方向に拡散することなく乾燥される。   That is, when raw coal is supplied from the raw coal inlet 102, first, in the first drying chamber 111, fluidized steam is supplied from the fluidized steam supply unit 104 a through the dispersion plate 109, and heat is transferred from the heat transfer tube 106. By receiving, it is dried while flowing in the fluidized bed S1. Next, the raw coal that has been initially dried in the first drying chamber 111 flows into the second drying chamber 112 through the passage opening 116 of the partition plate 114. In the second drying chamber 112, fluidized steam is supplied from the fluidized steam supply unit 104 b through the dispersion plate 109 and receives heat from the heat transfer tube 107, so that it is dried while flowing in the fluidized bed S <b> 2. The raw coal that has been subjected to medium-term drying in the second drying chamber 112 flows into the third drying chamber 113 through the passage opening 117 of the partition plate 115. In the third drying chamber 113, fluidized steam is supplied from the fluidized steam supply unit 104c through the dispersion plate 109, and is also dried while flowing in the fluidized bed S3 by receiving heat from the heat transfer tube. In this way, the raw coal flows in the fluidized beds S1, S2, S3 by the fluidized steam supplied while being heated by the heat transfer tubes 106, 107, 108, and diffuses in the flow direction as an extruded flow. Without drying.

その後、原炭が乾燥された乾燥炭は、乾燥炭排出口103から外部に排出され、流動層Sで原炭が加熱乾燥されることで発生した蒸気は、流動化蒸気と共に上昇し、乾燥炭排出口103側に流れ、ガス排出口105から外部に排出される。   Thereafter, the dry coal from which the raw coal has been dried is discharged to the outside through the dry coal discharge port 103, and the steam generated by heating and drying the raw coal in the fluidized bed S rises together with the fluidized steam. It flows to the discharge port 103 side and is discharged from the gas discharge port 105 to the outside.

流動層乾燥装置12で加熱乾燥された原炭は、乾燥炭として冷却器31に送られる。この冷却器31において、図3に示すように、冷却容器201に対して、乾燥炭投入口202から乾燥炭が供給されると共に、流動化ガス供給部204から分散板209を通して窒素ガスが供給されることで、この分散板209の上方に所定厚さの流動層Scが形成される。乾燥炭は、流動化ガスにより流動層Scを冷却炭排出口203側に移動し、このとき、伝熱管206に熱を奪われることで冷却される。その後、乾燥炭が冷却された冷却炭は、冷却炭排出口203から外部に排出され、流動層Scで乾燥炭から発生した蒸気は、流動化ガスと共に上昇し、ガス排出口205から外部に排出される。   The raw coal heated and dried by the fluidized bed drying device 12 is sent to the cooler 31 as dry coal. In this cooler 31, as shown in FIG. 3, dry coal is supplied from the dry coal inlet 202 to the cooling container 201, and nitrogen gas is supplied from the fluidizing gas supply unit 204 through the dispersion plate 209. Thus, a fluidized bed Sc having a predetermined thickness is formed above the dispersion plate 209. The dry coal moves through the fluidized bed Sc to the cooling coal discharge port 203 side by the fluidizing gas, and at this time, the heat transfer pipe 206 is deprived of heat and cooled. Thereafter, the cooled coal after the dried coal is cooled is discharged to the outside from the cooled coal discharge port 203, and the steam generated from the dried coal in the fluidized bed Sc rises together with the fluidized gas and is discharged to the outside from the gas discharge port 205. Is done.

このとき、水分率センサ222は、流動層乾燥装置12の乾燥炭排出口103から排出された乾燥炭、つまり、冷却器31の乾燥炭投入口202から投入される乾燥炭の水分率を検出しており、検出結果を制御装置223に出力している。制御装置223は、乾燥炭の水分率と図4に示す制御マップに基づいて冷却水の最適温度を設定し、熱交換器215を駆動制御することで送水管213を流れる冷却水の温度を調整する。具体的に、冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように調整する。   At this time, the moisture content sensor 222 detects the moisture content of the dry coal discharged from the dry coal discharge port 103 of the fluidized bed drying apparatus 12, that is, the dry coal charged from the dry coal injection port 202 of the cooler 31. The detection result is output to the control device 223. The control device 223 sets the optimum temperature of the cooling water based on the moisture content of the dry coal and the control map shown in FIG. 4, and adjusts the temperature of the cooling water flowing through the water supply pipe 213 by driving and controlling the heat exchanger 215. To do. Specifically, the temperature of the cooling water is adjusted to be higher than the dew point temperature in the cooling container 201.

すると、適正温度に調整された冷却水は、送水管213から伝熱管206に供給され、流動層Scの乾燥炭を冷却した後、配水管216に排出される。また、適正温度に調整された冷却水は、送水管213から冷却配管217に供給され、冷却容器201で冷却した後、配水管216に排出される。更に、乾燥炭が乾燥炭投入口202から冷却容器201に投入される前に、不活性ガスがガス注入配管224から搬送配管207に供給されることで、水蒸気分圧が低減される。加熱乾燥後の乾燥炭は高温であることから、冷却容器201に投入されても、水蒸気が発生している。しかし、冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高いことから、この高温の乾燥炭から発生する水蒸気が凝結することはなく、乾燥炭同士の付着による塊状物の発生が防止される。   Then, the cooling water adjusted to an appropriate temperature is supplied from the water supply pipe 213 to the heat transfer pipe 206, cools the dry coal of the fluidized bed Sc, and then is discharged to the water distribution pipe 216. Further, the cooling water adjusted to an appropriate temperature is supplied from the water supply pipe 213 to the cooling pipe 217, cooled by the cooling container 201, and then discharged to the water distribution pipe 216. Furthermore, before the dry coal is introduced into the cooling container 201 from the dry coal inlet 202, the partial pressure of water vapor is reduced by supplying the inert gas from the gas injection pipe 224 to the transfer pipe 207. Since the dry charcoal after heat drying has a high temperature, even if it is put into the cooling vessel 201, water vapor is generated. However, since the temperature of the cooling water is higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201, the water vapor generated from the high-temperature dry coal does not condense, and the generation of lumps due to the adhesion of the dry coal is prevented.

このように本実施例の熱処理物の冷却装置にあっては、一端側に乾燥炭投入部202が設けられると共に他端側に冷却炭排出口203が設けられる中空形状をなす冷却容器201と、冷却容器201に流動化ガスを供給することで乾燥炭と共に流動層Scを形成する流動化ガス供給部204と、内部に冷却水を流通させることで流動層Scの乾燥炭を冷却する伝熱管206と、冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように設定する制御装置223とを設けている。   Thus, in the cooling device for the heat-treated product of the present embodiment, a cooling vessel 201 having a hollow shape in which a dry coal charging unit 202 is provided on one end side and a cooling coal discharge port 203 is provided on the other end side, A fluidized gas supply unit 204 that forms a fluidized bed Sc together with dry coal by supplying fluidized gas to the cooling vessel 201, and a heat transfer tube 206 that cools the dried coal in the fluidized bed Sc by circulating cooling water therein. And a control device 223 for setting the temperature of the cooling water to be higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201.

従って、流動化ガス供給部204が冷却容器201内に流動化ガスを供給することで、乾燥炭が流動層Scを移動し、伝熱管206の内部に冷却水を流通させることで、流動層Scを構成する乾燥炭が冷却される。このとき、冷却水の温度を冷却容器201内の露点温度より高く設定することで、乾燥炭から発生する水蒸気が凝結することはなく、乾燥炭同士の付着による塊状物の発生を防止し、その結果、流動層Scでの乾燥炭や冷却炭の流動不良を防止することができる。   Therefore, when the fluidizing gas supply unit 204 supplies the fluidizing gas into the cooling vessel 201, the dry coal moves through the fluidized bed Sc and causes the cooling water to circulate inside the heat transfer pipe 206. The dry charcoal constituting is cooled. At this time, by setting the temperature of the cooling water to be higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201, the water vapor generated from the dry coal does not condense, preventing the generation of a lump due to the adhesion of the dry coal, As a result, it is possible to prevent poor flow of dry coal or cooling coal in the fluidized bed Sc.

また、本実施例の熱処理物の冷却装置では、制御装置223は、冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように、冷却容器201に投入される前の乾燥炭の水分率に応じて変更している。従って、冷却水の温度が冷却容器201に投入される乾燥炭水分率に応じて最適な温度に変更されることとなり、乾燥炭から発生する水蒸気の凝結を適正に防止することができる。   Moreover, in the cooling device for the heat-treated product of the present embodiment, the control device 223 determines the moisture content of the dry coal before being introduced into the cooling vessel 201 so that the temperature of the cooling water is higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201. It is changed according to. Therefore, the temperature of the cooling water is changed to an optimum temperature according to the moisture content of the dry coal charged into the cooling vessel 201, and condensation of water vapor generated from the dry coal can be prevented appropriately.

また、本実施例の熱処理物の冷却装置では、冷却容器201の外面に沿って冷却水を流動する冷却配管217を設け、制御装置223は、冷却配管217を流動する冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように変更している。従って、冷却容器201の外部の気温に拘わらず、乾燥炭から発生する水蒸気の凝結を抑制し、乾燥炭同士の付着による塊状物の発生を防止することができる。   Further, in the cooling device for the heat-treated product of the present embodiment, the cooling pipe 217 that flows the cooling water is provided along the outer surface of the cooling container 201, and the control device 223 has the temperature of the cooling water flowing through the cooling pipe 217 being the cooling container. The temperature is changed to be higher than the dew point temperature in 201. Therefore, regardless of the temperature outside the cooling vessel 201, the condensation of water vapor generated from the dry coal can be suppressed, and the generation of lumps due to the adhesion of the dry coal can be prevented.

また、本実施例の熱処理物の冷却装置では、乾燥炭投入口202に連結される搬送配管207に不活性ガスを供給するガス注入配管224を設けている。従って、搬送配管224に不活性ガスを供給することで、水蒸気分圧を低減することが可能となり、乾燥炭から発生する水蒸気の凝結を抑制し、乾燥炭同士の付着による塊状物の発生を防止することができる。   Further, in the heat treatment product cooling apparatus of the present embodiment, a gas injection pipe 224 for supplying an inert gas to the transfer pipe 207 connected to the dry coal charging port 202 is provided. Therefore, by supplying an inert gas to the conveying pipe 224, it becomes possible to reduce the partial pressure of water vapor, suppress the condensation of water vapor generated from the dry coal, and prevent the generation of lumps due to the adhesion of the dry coal. can do.

なお、上述した実施例では、冷却容器201内を1つの冷却室として構成したが、乾燥容器のように、複数の冷却室としてもよい。また、冷却容器201の形状、乾燥炭投入口202、冷却炭排出口203、流動化ガス供給部204、ガス排出口205、伝熱管206の各構成や配置は、実施例に限定されるものではなく、冷却器31の設置場所や用途などに応じて適宜変更が可能である。   In the above-described embodiment, the inside of the cooling container 201 is configured as one cooling chamber, but a plurality of cooling chambers may be used like a drying container. Further, the configuration and arrangement of the shape of the cooling vessel 201, the dry coal inlet 202, the cooling coal outlet 203, the fluidized gas supply unit 204, the gas outlet 205, and the heat transfer tube 206 are not limited to the embodiment. However, it can be appropriately changed according to the installation location or application of the cooler 31.

また、上述した実施例にて、制御装置223は、水分率センサ222が検出した乾燥炭の水分率と図4に示す制御マップに基づいて、熱交換器215を制御することで、冷却水の最適温度を調整するようにしたが、この構成に限定されるものではない。即ち、流動層乾燥装置12で乾燥する原炭の性状が安定している場合には、流動層乾燥装置12から排出される乾燥炭の水分率も安定しており、水分率センサ222が不要となる。そのため、伝熱管206に供給する冷却水の温度が冷却容器201内の露点温度より高くなるように、伝熱管206に供給する冷却水の温度を予め設定しておけばよく、制御装置223や熱交換器215の調整機能が不要となる。   In the above-described embodiment, the control device 223 controls the heat exchanger 215 based on the moisture content of the dry coal detected by the moisture sensor 222 and the control map shown in FIG. Although the optimum temperature is adjusted, the present invention is not limited to this configuration. That is, when the properties of the raw coal dried by the fluidized bed drying device 12 are stable, the moisture content of the dried coal discharged from the fluidized bed drying device 12 is also stable, and the moisture content sensor 222 is unnecessary. Become. For this reason, the temperature of the cooling water supplied to the heat transfer tube 206 may be set in advance so that the temperature of the cooling water supplied to the heat transfer tube 206 is higher than the dew point temperature in the cooling vessel 201. The adjustment function of the exchanger 215 becomes unnecessary.

また、上述した実施例では、湿潤燃料として低品位炭を使用したが、高品位炭であっても適用可能であり、また、石炭に限らず、再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料(ペレットやチップ)などを使用することも可能である。   In the above-described embodiments, low-grade coal is used as the wet fuel, but even high-grade coal can be applied, and is not limited to coal, and can be used as a renewable organic organic resource. For example, it is also possible to use thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets or chips) using these as raw materials.

11 給炭装置
12 流動層乾燥装置
13 微粉炭機
14 石炭ガス化炉
15 チャー回収装置
16 ガス精製装置
17 ガスタービン設備
18 蒸気タービン設備
19 発電機
20 排熱回収ボイラ
101 乾燥容器
102 原炭投入口
103 乾燥炭排出口
104 流動化蒸気供給部
105 ガス排出口
106,107,108 伝熱管(加熱部)
111 第1乾燥室
112 第2乾燥室
113 第3乾燥室
114,115 仕切板
116,117 通過開口部
201 冷却容器
202 乾燥炭投入口
203 冷却炭排出口
204 流動化ガス供給部
205 ガス排出口
206 伝熱管(冷却部)
207 搬送配管(熱処理物搬送通路)
213 送水管
215 熱交換器
216 配水管
217 冷却配管
222 水分率センサ(水分率検出装置)
223 制御装置(冷却温度設定装置)
224 ガス注入配管(不活性ガス供給装置)
F,F1,F2,F3,Fc フリーボード部
S,S1,S2,S3,Sc 流動層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coal feeder 12 Fluidized bed dryer 13 Pulverized coal machine 14 Coal gasifier 15 Char recovery device 16 Gas refiner 17 Gas turbine equipment 18 Steam turbine equipment 19 Generator 20 Waste heat recovery boiler 101 Drying vessel 102 Raw coal input 103 Dry coal discharge port 104 Fluidized steam supply unit 105 Gas discharge port 106, 107, 108 Heat transfer tube (heating unit)
111 First drying chamber 112 Second drying chamber 113 Third drying chamber 114, 115 Partition plate 116, 117 Passing opening 201 Cooling vessel 202 Dry coal inlet 203 Cooling coal outlet 204 Fluidizing gas supply portion 205 Gas outlet 206 Heat transfer tube (cooling section)
207 Transfer piping (heat treatment transfer path)
213 Water supply pipe 215 Heat exchanger 216 Water distribution pipe 217 Cooling pipe 222 Moisture content sensor (moisture content detection device)
223 Control device (cooling temperature setting device)
224 Gas injection pipe (inert gas supply device)
F, F1, F2, F3, Fc Free board part S, S1, S2, S3, Sc Fluidized bed

Claims (5)

一端側に熱処理物投入部が設けられると共に他端側に冷却物排出部が設けられる中空形状をなす冷却容器と、
前記冷却容器に流動化ガスを供給することで熱処理物と共に流動層を形成する流動化ガス供給部と、
伝熱管の内部に冷却媒体を流通させることで前記流動層の熱処理物を冷却する冷却部と、
冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように設定する冷却温度設定装置と、
を備えることを特徴とする熱処理物の冷却装置。
A cooling container having a hollow shape in which a heat-treated product input part is provided on one end side and a coolant discharge part is provided on the other end side;
A fluidized gas supply unit that forms a fluidized bed together with the heat-treated product by supplying a fluidized gas to the cooling container;
A cooling section for cooling the heat-treated product of the fluidized bed by circulating a cooling medium inside the heat transfer tube;
A cooling temperature setting device for setting the temperature of the cooling medium to be higher than the dew point temperature in the cooling container;
An apparatus for cooling a heat-treated product, comprising:
前記冷却温度設定装置は、冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように熱処理物の水分率に応じて変更することを特徴とする請求項1に記載の熱処理物の冷却装置。   The said cooling temperature setting apparatus changes according to the moisture content of heat processed material so that the temperature of a cooling medium may become higher than the dew point temperature in the said cooling container, The cooling device of heat processed material of Claim 1 characterized by the above-mentioned. . 前記熱処理物投入部から投入される熱処理物の水分率を検出する水分率検出装置と、冷却媒体の温度を調節可能な熱交換器を設け、前記冷却温度設定装置は、前記水分率検出装置が検出した熱処理物の水分率に基づいて、前記熱交換器により冷却媒体の温度を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の熱処理物の冷却装置。   A moisture content detecting device for detecting the moisture content of the heat treated material charged from the heat treated material charging unit and a heat exchanger capable of adjusting the temperature of the cooling medium are provided, and the cooling temperature setting device includes the moisture content detecting device. The apparatus for cooling a heat-treated product according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the cooling medium is adjusted by the heat exchanger based on the detected moisture content of the heat-treated product. 前記冷却容器の外面に沿って冷却媒体を流動する冷却配管を設け、前記冷却温度設定装置は、前記冷却配管を流動する冷却媒体の温度が前記冷却容器内の露点温度より高くなるように変更することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の熱処理物の冷却装置。   A cooling pipe that flows the cooling medium along the outer surface of the cooling container is provided, and the cooling temperature setting device changes the temperature of the cooling medium that flows through the cooling pipe to be higher than the dew point temperature in the cooling container. The apparatus for cooling a heat-treated product according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記熱処理物投入部に連結される熱処理物搬送通路に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置が設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の熱処理物の冷却装置。   The cooling of the heat-treated material according to any one of claims 1 to 4, further comprising an inert gas supply device that supplies an inert gas to a heat-treated material conveyance path connected to the heat-treated material charging unit. apparatus.
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