JP2014070847A

JP2014070847A - 動力発生設備

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Publication number: JP2014070847A
Application number: JP2012219005A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kudome; 正敏久留
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】従来の動力発生設備は、含有水分が多い燃料（多含有水分可燃性物質）を使用する場合、ランキンサイクル（蒸気タービンサイクル）の出力低下または効率低下と、燃料含有水分が過熱蒸気となり大気に放出されることによる熱損失発生によるボイラ効率が低下するという課題があった。
【解決手段】太陽熱蒸気発生器により太陽熱を利用して発生した太陽熱蒸気や利用性の低い低温蒸気等を利用し、蒸気熱乾燥器において含有水分可燃性物質（燃料）を加熱し乾燥（含有水分の蒸発及び過熱）し、またはさらに、含有水分蒸発蒸気の保有熱を含有水分蒸発蒸気の保有熱回収器で回収し該回収熱を再生式乾燥器により燃料の加熱乾燥に利用し、乾燥した燃料を動力発生設備の燃料とすることにより従来技術では廃棄されていた多含有水分可燃性物質を燃料として利用可能にし、燃料資源の保全と地球環境保全に寄与する動力発生設備とする。
【選択図】図９

Description

本発明は石炭、バイオマス及び廃棄物等の水分を多量含有する炭化水素系物質を燃料とする動力発生設備に係り、太陽熱利用蒸気発生装置及び蒸気利用燃料乾燥装置を装備し、太陽熱利用蒸気発生装置及び動力発生設備で発生した蒸気を利用して該燃料を加熱乾燥し含有水分を低減して燃料とする動力発生設備に関する。

図１は現在実用化されている多量の水分を含有する代表的な炭化水素系燃料である低品位炭（以下石炭と呼称する）を燃料とする代表的動力発生設備である石炭燃焼火力発電設備の基本的システムの標準的例を、図２は火力発電設備の主要構成要素である石炭を燃料とする蒸気発生装置（以下ボイラと呼称する）の火炉出口燃焼ガスの一部を燃料の石炭と混合して石炭粉砕機に供給し、石炭の含有水分を低減し粉砕した後ボイラ火炉に供給することを特徴とするボイラ（従来方式例１と呼称する）の基本的システムを、図３はボイラ火炉における燃焼前にボイラの燃焼ガスにより加熱された燃焼空気の一部を石炭粉砕機に供給し、石炭を加熱し含有水分を低減し粉砕した後ボイラ火炉に供給することを特徴とするボイラ（従来方式例２と呼称する）の基本的システムを示す。これらの従来方式動力発生設備の特徴及び問題点は以下のとおりである。

上記従来方式動力発生設備の構成は次のとおりである。

図１は水をサイクル流体とするランキンサイクル（蒸気タービン動力発生設備の熱力学的サイクル）を熱力学的動作原理とする従来方式火力発電設備のシステム構成を示す。燃料は一次粉砕され燃料貯蔵槽１に一時貯留され、燃料供給機２により発電負荷に応じて燃料供給管３を経由して二次粉砕機４に供給され粉砕され、二次粉砕燃料管を経てボイラ火炉８に装着されている燃焼器７に供給され、燃焼空気と共にボイラ火炉８に投入され燃焼し高温の燃焼ガスを発生する。一方、水（ランキンサイクル流体である）はボイラ給水ポンプ３９により昇圧され、高圧給水加熱器４０で加熱された後、高圧給水管を経てボイラの節炭器２１に至る。節炭器２１で燃焼ガスにより加熱されたボイラ給水は、ボイラ火炉周壁を構成する水冷壁管２２を流れ蒸発する（超臨界圧流体では臨界温度＋数℃の流体（蒸気と呼称する）になる）。蒸気は過熱器２３において燃焼ガスにより加熱され所定温度の過熱蒸気（主蒸気と呼称する）となり、高圧主蒸気管２４を経て高圧タービン２５に導入され断熱膨張によりこれを駆動し低温になる。この高圧タービン２５の排気は低温再熱蒸気管２６を経てボイラ再熱器２７に供給され燃焼ガスにより加熱され所定温度の再熱蒸気となり、高温再熱蒸気管２８を経て中圧蒸気タービン２９に供給されこれを駆動し、その排気は低圧タービン連絡管３０を経て低圧タービン３１に導入されこれを駆動し、断熱膨張により低圧低温になった低圧タービン３１排気は復水器３４に導入される。高圧蒸気タービン２５中圧蒸気タービン２９低圧蒸気タービン及び発電機３２はタービン駆動軸３３により連結されており一体として回転し、発電機３２を駆動し電力が発生する。低圧タービン排気は復水器３４において海洋又は河川等より供給される冷却水により冷却され凝縮し復水する。復水は復水ポンプ３５で昇圧され低圧給水加熱器３６において蒸気タービン抽気により加熱され、低圧給水管３７を経て脱気器３８に送られ酸素等の付着ガスが除去される。脱気された低圧の給水は、ボイラ給水ポンプ３９により高圧蒸気タービン入口蒸気圧力が所定圧力になるように昇圧され、高圧給水加熱器３５において加熱され高圧給水管２０を経て節炭器２１に供給され、ランキンサイクル（蒸気タービンサイクル）が完結する。次にサイクル流体を加熱し所定温度の主蒸気及び再熱蒸気を発生するボイラについて説明する。

従来方式高水分含有石炭燃焼動力発生設備のボイラ例１の構成は次のとおりである。

図２に示される従来方式例１のボイラにおいては、ボイラの燃焼装置に燃料を安定供給するために一次粉砕燃料貯槽１に一時貯留された燃料は、燃料供給機２によりボイラ負荷に応じ所定量が燃料供給管３を経由して二次粉砕機４に供給される。ボイラ火炉８の上部１０の高温燃焼ガスの一部（粉砕機循環ガス）が粉砕機循環ガスダクト５を経由して二次粉砕機４入口部燃料供給管３に導入され一次粉砕燃料と混合する。一次粉砕燃料混合ガスは二次粉砕機４に吸引され、ここで二次粉砕され同時に粉砕機循環ガスにより加熱され燃料含有水分は蒸発する。含有水分が減少した二次粉砕燃料は湿分が増加した燃焼ガスと共に、二次粉砕燃料管６を経てボイラ火炉８に装備されている燃焼器７に供給され、押込み通風機１５により空気予熱器１３で加熱され二次空気風道１６を経て燃焼器７供給される空気と共にボイラ火炉８に投入され燃焼反応して高温の燃焼ガスを生じる。該高温ガスは火炉８を構成する火炉水冷壁管２２を加熱して、節炭器２１において予熱されたボイラ給水を蒸気に変える。該蒸気は過熱器２３において燃焼ガスにより加熱され所定温度の過熱蒸気（主蒸気と呼称される）になり高圧蒸気タービン２５に供給される。高圧蒸気タービンを駆動し低圧低温になった蒸気（低温再熱蒸気と呼称される）はボイラの再熱器２７に流入して燃焼ガスにより所定温度の再熱蒸気（高温再熱蒸気と呼称される）となり中圧タービン２９に供給される。該燃焼ガスはボイラ出口煙道１２を経由して空気予熱器１３に流入し、燃焼空気を加熱し低温になり空気予熱器出口煙道１４を経て排煙処理設備で処理され煙突より排出される。このように、燃料はボイラ火炉における燃焼前に加熱乾燥されるが、その加熱源に火炉出口燃焼ガスすなわち燃料の燃焼熱が用いられる。このように、燃料はボイラ火炉における燃焼前に燃焼ガスにより乾燥され、蒸発した燃料含有水分は燃焼ガスの一部として水蒸気の状態で空気予熱器出口煙道１４を経て煙突より大気放出される。

従来方式高水分含有石炭燃焼動力発生設備のボイラ例２の構成は次のとおりである。

図３に示される従来方式例２の従来方式例１の相違点は次のとおりである。すなわち、二次粉砕機４に供給される燃料は、空気予熱器１３において、一次空気通風機１７により昇圧され空気予熱器１３の一次空気被加熱部に流入し、ボイラ本体出口部１１より空気予熱器加熱部に流入する燃焼ガスにより加熱され、高温になって粉砕機４に導入される高温一次空気により加熱され含有水分が蒸発し乾燥する。含有水分の蒸発蒸気を含む燃料と一次空気の混合気は、二次粉砕燃料管をへて燃焼器７に供給され、押込み通風機１５により昇圧され空気予熱器二次空気被加熱部１３に流入し、空気予熱器に流入する燃焼ガスにより加熱され、高温になって二次空気風道１６を経て燃焼器７に供給される二次空気と共に火炉に投入され、燃焼反応により高温燃焼ガスを発生する。燃焼ガスは、ボイラの節炭器２１、過熱器２２及び再熱器２７においてそれぞれボイラ給水、主蒸気及び再熱蒸気を所定の温度に加熱した後、該燃焼ガスはボイラ出口煙道１２を経由して前記空気予熱器１３において一次及び二次燃焼空気を加熱し低温になって空気予熱器出口ガス煙道１４を経て煙突より大気に放出される。このように、燃料はボイラ火炉における燃焼前に燃焼ガスに加熱された一次空気により乾燥され、蒸発した燃料含有水分は燃焼ガスの一部として水蒸気の状態で空気予熱器出口煙道１４を経て煙突より大気放出される。

上記従来方式動力発生設備の機能及び問題点は次のとおりである。

従来方式ボイラでは、燃料含有水分の蒸発及び過熱が、ボイラ火炉における石炭の燃焼により発生した燃焼ガス又は該燃焼ガスにより加熱された燃焼空気により行われる。すなわち燃料含有水分は燃料の燃焼により発生する燃焼熱を消費して蒸発・過熱する（したがって燃焼ガスはその熱量に応じて低温になる）ことにより行われ、含有水分が蒸発した水蒸気を含む燃焼ガスはボイラにおける熱交換後、略大気圧で温度通常１２０−２００℃の状態で大気に放出される。すなわち、石炭含有水分の蒸発及び過熱に燃料の燃焼熱が消費され、その蒸発潜熱及び顕熱がボイラで回収されないまま大気に廃棄されるので含有水分量に応じた熱損失が生じる。

以下に含有水分が多い低品位石炭を例に熱損失の概略の大きさを示す。ボイラに供給される石炭性状及び状態は次のとおりでる。なお、特記ない限り、石炭成分は受入れ湿炭基準及び発熱量や熱効率（熱損失、ボイラ効率及びプラント効率）は高位発熱量基準で表す。
発熱量：9,000 kJ/kg
含有水分： 60 wt%
含有水素： 3 wt%
排ガス温度： 150 ℃（空気予熱器出口）
大気温度： 20 ℃（燃料供給温度）
蒸発熱：2,500 kJ/kg
蒸気の比熱： 1.9 kJ/(kg・K）
保有水分の蒸発に伴う熱損失は次のとおりである。
潜熱損失：2,500kJ/kg×0.60=1,500kJ/kg-coal=16.67 %
顕熱損失：1.9×(150-20)×0.60=148kJ/kg-coal=1.64%
保有水分による熱損失＝18.31%
すなわち、保有水分の蒸発潜熱を主体とする１８％強の熱損失が生じ、以下の問題が生じる。

表１は水分含有率５％の高品位炭燃焼ボイラ及び水分含有率６０％の低品位炭燃焼ボイラにおけるボイラ熱損失の比較例を示す。特に保有水分及び水素燃焼生成水分潜熱損失が顕著に異なることが示されている。以下の発電設備性能の比較評価はボイラにおける熱損失の内訳（例）として表１に示す。

図４は石炭含有水分量とボイラ効率の一般的な関係例を示し、保有水分の増加にともないボイラ効率は大幅に低下することが示されている。

発電設備の熱効率を示すプラント効率ηpは下記のとおり計算される、
ηｐ＝ηｂ×ηｔ×（１−ηｐｌ／１００）／１００
ここで、
ηｐ：プラント効率％
ηｂ：ボイラ効率％
ηｔ：蒸気タービン効率％
ηｐｌ：プラント損失％
である。したがって、新鋭蒸気タービンの標準的効率（燃料性状に略無関係である）を４７％及びプラント損失を２％とすると、正味プラント効率はそれぞれ、４１．０４％及び３３．３０％となり、燃料の含有水分の低減によりプラント効率は大きく上昇する（相対値で約２３％）。図５は石炭の保有水分量と発電プラント効率の関係例を示す。プラント効率はボイラ効率に比例して変化することが示されている。

したがって、含有水分の多い燃料を使用して従来方式発電設備を運用すると以下の問題が生じる。
（１）燃料消費量が大幅（約１８％）増加し、燃料購入費および運転経費の大幅増加と設備費の増加により、プロジェクトの収益性が大きく低下する。事業として成立しないこともある。
（２）燃料消費量の増加により燃料資源の枯渇が進行する。燃料資源の中で埋蔵量が最も多いとされる石炭の可採埋蔵量は約１２０年分しかない。
（３）燃料消費量の増加により地球温室効果ガスであるＣＯ２排出量が約１８％増加し、地球温暖化を加速させる。大気中のＣＯ２濃度は産業革命以降、特に産業が急速発展した最近の数十年に急速に上昇し、無体策であれば数十年後に現在の濃度の２倍の７００ｐｐｍ以上に増加し、温暖化による深刻な気候変動を惹起することが懸念されている。図6にＩＥＡによる２０３０年までのＣＯ２排出量の予測（Reference Scenario）、削減目標（450 Scenario）及び削減対策が示され、発電効率向上によるＣＯ２排出量の大幅な削減が必要とされている。
（４）燃料消費量の増加により、動力発生設備の諸機器（ボイラ火炉を始め殆んどの機器）の大型化、設備費の増加および所用スペースの広大化、該機器等の駆動動力の増加等によりプロジェクトの経済性が低下する。

従来方式例１では、燃焼熱を保有するボイラ火炉出口燃焼ガスの一部を、燃料の燃料と混合して加熱し燃料含有水分の一部または全部を蒸発乾燥し、粉砕炭を蒸発した水分を含む燃焼ガスでボイラ火炉に設置された燃焼器に気流搬送する。該燃焼ガスの粉砕燃料との混合は燃料の乾燥・粉砕及び粉砕燃料の二次粉砕燃料分離器５７への搬送を目的とするものであり、熱力学的には含有水分を未乾燥の状態で火炉に投入し、火炉において燃料の燃焼熱により加熱し含有水分を蒸発・過熱していることと実質同じである。そして、含有水分の蒸発に消費された全ての潜熱及び顕熱の大部分が回収されることなく大気に放擲される。したがって、段落００１１で述べた保有水分による潜熱損失及び顕熱損失が生じる、例えば前記６０％の水分を含有する低品位炭を燃料とする動力発生設備ではプラント効率が約１８％の低下する欠点がある。

従来方式例２では、空気予熱器出口の一次空気を粉砕機４に導入し燃料と混合して加熱し、燃料含有水の一部または全部を蒸発脱水後、粉砕燃料を蒸発した水分を含む低温になった空気と共にボイラ火炉に導入する。この高温空気の燃料粉砕機導入の目的は従来方式例１と同じく、燃料の乾燥・粉砕及び粉砕燃料の燃焼器への搬送であり、熱力学的には高温燃焼ガスにより加熱した空気を使用しており、従来方式例１と同様に含有水分を未乾燥のまま火炉に投入し、燃料の燃焼熱で燃料含有水分を蒸発・過熱していることと同等であり、含有水の蒸発に消費された全ての蒸発潜熱および過半の顕熱が回収されることなく大気に放擲されるので、段落００１１で述べた含有水分による潜熱損失及び顕熱損失が生じる。例えば前記６０％の水分を含有する低品位炭を燃料とする動力発生設備ではプラント効率が約１８％低下する欠点がある。

特許第1594441号（実願昭51−124511号）微粉炭燃焼装置特許第1544592号（特願昭56−163374号）微粉炭燃焼ボイラ

Methods of pulverizing and conveying coal，COMBUSTION FOSSIL POWER SYSTEMS p12-15-18、Combustion Engineering, Inc.、1981 8 Coal processing and handling、Steam p8-1-16、Babcock & Wilcox Pulverized coal boiler tower type boiler, Alstom Technology in Australia 1788-1988, J. Markstein & K.N.Sutherland, Australian Academy of Technological Sciences and Engineering オーストラリアにおける褐炭の有効利用技術、アラン・チャーフィー、豪州褐炭クリーンパワー共同研究センター、季報エネルギー総合工学Vol27 No.4 (2005.1) Innovations and industry firsts, Pamphlet of Doosan Babcock Co. Envi-Clean Emission System, enviro technologies inc.

従来方式の低品位炭、バイオマス、家庭ごみ、及び水洗処理可燃物質等の水分多量含有物質を燃料とする動力発生設備は、乾燥・粉砕及び搬送を目的として、燃料をボイラ火炉燃焼ガスまたは空気予熱器出口空気の一部と混合し、粉砕機において粉砕した燃料混合気を燃焼器よりボイラ火炉に投入し燃焼させるので、熱力学的には燃料含有水分の蒸発・過熱が燃料の燃焼熱で行われていることと同等であり、燃焼熱が含有水分の蒸発潜熱及び温度上昇に（顕熱）として消費される。そして、含有水分の蒸発により生成された蒸気は蒸気の状態で、その保有する潜熱及び顕熱が回収されずに煙突から廃棄される。しかるに蒸発潜熱は大きい(おおよそ低品位炭の高位発熱量8,000〜10,000kJ/kgに対し2,450〜2,500kJ/kg-H2Oである)ので、含有水分の増加により大きな熱損失が発生する。また潜熱損失の他に、燃料が燃料供給温度（通常、常温である）から排ガス温度（大気へ排出される温度）への上昇に要した熱（顕熱）の廃棄による熱損失も生じ含有水分量の多い物質を燃料にする動力発生装置では、ボイラ効率の著しい低下によるプラント効率の著しい低下が生じ、燃料消費量の増加による運転経費の増加によりプロジェクトの収益性の低下、燃料資源の枯渇、地球温室効果ガス排出量増加による地球温暖化等、プロジェクトの経済性低下を招来するのみならず、エネルギー資源の保全及び地球環境の保全の障害になるので、水分含有量の大きい炭化水素系物質を燃料とする動力発生設備の高効率化が必要である。

本発明は、上記問題を解決するための手段として、特許請求の範囲に記載の動力発生設備を提供する。

本発明は、燃料供給圧（通常大気圧である）より高い圧力の飽和蒸気又は過熱蒸気を太陽熱により発生する太陽熱集熱式蒸気発生器（太陽熱蒸気発生器と呼称する）、及び蒸気を加熱源とする蒸気式燃料乾燥器（太陽熱乾燥器と呼称する）を装備した燃料処理設備を有し、供給される高水分含有可燃性物質を加熱し、燃料含有水分を蒸発させ乾燥した燃料にして、動力発生設備に供給することを基本的特徴とする。さらに燃料含有水分の蒸発による保有熱（蒸発潜熱及び顕熱の一部）を回収する燃料発生蒸気保有熱回収器と同回収排熱を燃料加熱に利用するための再生式乾燥器 (一体化して排熱回収再生乾燥器と呼称する）太陽熱燃料加熱器の上流側に装備して燃料を加熱し、必要な太陽熱発生蒸気量を大幅低減し太陽熱蒸気発生設備の容量を低減し、さらに天候・時刻等により太陽熱が利用できない時は、蒸気タービンの低圧抽気等のエクセルギーの低い蒸気を該太陽熱乾燥器に導入して燃料保有水分を蒸発させ乾燥して動力発生設備に供給し、余剰の太陽熱発生蒸気も蒸気タービンに導入し追加的発電を行う。

水分を含有する燃料の加熱・乾燥を燃料の燃焼熱により行う従来方式の動力発生設備に対し、水分含有燃料を太陽熱により加熱し水分を蒸発させ、乾燥した燃料を動力発生設備に供給することを基本的特徴とし、燃料発生蒸気保有熱回収器を設置して燃料加熱に必要な太陽熱発生蒸気量を低減し、余剰の太陽熱発生蒸気は動力発生設備に供給して追加的動力を発生させ、天候や時刻により太陽熱発生蒸気が利用できない時は、動力発生設備から低エクセルギー蒸気を抽気して太陽熱発生蒸気を代替する、ことを特徴とする本発明の動力発生設備を運用することにより、次のような優れた効果が得られる。

（第１の効果）燃料含有水分の蒸発過熱を燃料の燃焼熱ではなく、太陽熱（再生可能エネルギー）で行うので、プラント効率向上（燃料消費量ベース）により燃料消費量が削減され、プラントの収益性が向上する。以下水分含有量が多い低品位炭燃料である前記段落００１１項に記載の燃料を使用する発電設備を例に、効果の定性的説明を定量的に補足する。この例ではプラント効率（以下高位発熱量基準で表す）が大幅に（相対値ベース１８％強）上昇し燃料消費量が大幅に（１８％）強減少する。
（第２の効果）地球温室効果ガスであるＣＯ２排出量の削減による地球温暖化の緩和：１８％強の燃料消費量低減により、ＣＯ２排出量が大幅に（１８％強）減少し地球温暖化の緩和に貢献する。
（第３の効果）大幅な（１８％強）燃料消費量の減少による化石燃料資源の保全に貢献する。
（第４の効果）燃料消費量の削減及びＣＯ２排出権の増加による事業の収益性向上により、従来廃棄物扱いされた物質が燃料として利用されるところとなり、利用可能燃料種の増加にとなり燃料資源の保全に貢献する。
（第５の効果）余剰の太陽熱発生蒸気は動力発生設備の主機の蒸気タービンに供給され追加的な動力（電力）を発生する。また太陽熱発生蒸気が不足する時は蒸気タービンサイクルの蒸気で補足代替することのより有効利用し太陽エネルギーを最大限に利用する。さらに太陽熱の燃料加熱・含有水分の蒸発乾燥への利用は、燃料の発熱量増加と実質的に同等効果を持ち、例えば近年大容量石炭火力発電設備に標準的に採用される超超臨界圧発電設備（USCと呼称する、通常プラント効率は４０％以上である）の燃料加熱に利用される場合は、太陽熱の発電効率は４０％以上に相当し、たとえば太陽熱集熱式発電方式（Concentrated Solar Power Generation:ＣＳＰ）の２倍以上の高い電力変換効率（プラント効率）が得られる。
（第６の効果）太陽熱エネルギーの動力発生設備（たとえば発電設備）との統合利用により、太陽熱が利用できない場合は、太陽熱発生蒸気と同等の発電設備より供給される低エクセルギー蒸気により代替され、また余剰の太陽熱発生蒸気が生ずる場合は発電設備に供給され追加的発電に利用され、太陽熱エネルギーの変動に関係なく最大量の太陽エネルギーを高効率利用し、電力グリッド（又は電力消費者）の需要に応じた電力を安定供給することができる。

前記第１の効果が得られる理由は次のように説明される。

図７は本発明の太陽エネルギー統合型石炭燃焼発電設備のシステムを示す。太陽熱燃料処理装置（太陽熱蒸気発生器、燃料乾燥器、燃料発生蒸気保有熱回収器、再生式乾燥器等を含む燃料処理装置の総称である）が設置され、太陽熱蒸気発生器及び太陽熱乾燥器が動力発生設備のランキンサイクル及び燃料供給系と統合運用される。一次粉砕燃料貯槽に一時的に貯蔵された水分を含有する燃料は、燃料供給機により発電設備が必要とする所定量が燃料供給管を経て太陽熱燃料乾燥器に供給され、太陽熱集熱式蒸気発生器で製造される燃料圧（通常大気圧）より高圧の飽和温度ないしは若干の過熱度を持つ蒸気が、仕切り弁及び制御弁を経て太陽熱燃料乾燥器に供給され、燃料を加熱しその含有水分を蒸発し乾燥させる。そして乾燥した燃料と含有水分の蒸発により発生した蒸気の混合流に燃料の粉砕・搬送用の循環蒸気が混入され、該混合気は二次粉砕機に吸引され粉砕され二次粉砕機出口管を経て二次粉砕燃料分離器に導入され、乾燥した粉砕燃料は水蒸気から分離されボイラ火炉に設置された燃焼器に供給され、押込み通風機により昇圧され空気予熱器で燃焼ガスにより加熱され高温になって燃焼器に供給される二次空気と共にボイラ火炉に投入され燃焼し高温の燃焼ガスになる。粉砕燃料が分離された蒸気は粉砕燃料の乾燥・粉砕及び気流搬送に必要な二次粉砕機循環蒸気と燃料供給量に対応して発生する蒸気量に分割され、前者は二次粉砕機上流で給炭管に投入され循環する。後者はボイラ火炉に投入され燃焼ガスと混合しその一部となる。太陽熱乾燥器において燃料加熱により放熱し凝縮した温水は太陽熱乾燥器ドレン管を経て低圧給水加熱器に導入され保有熱と水が回収される。

従来方式では燃料の加熱乾燥は燃料の燃焼熱により行われるのに対し、本発明の第一実施例における燃料の加熱乾燥は太陽熱により行われるので、火炉燃焼ガスの温度は高く保有熱はその熱量分（含有水分の蒸発潜熱および顕熱相当分）多い。すなわちランキンサイクル流体（通常水-水蒸気）を加熱する高温の熱量が多いので、サイクル流体量（蒸発量）の比例的増加、又は蒸気温度の高温化によるランキンサイクル効率上昇（蒸気タービンにおける蒸気の熱落差の増加）により蒸気タービン出力が増加する。すなわち従来方式発電設備における発生電力に比べ同一燃料消費量で蒸気タービン出力が増加し、燃料発熱量基準のプラント効率が向上する。燃焼ガスとなった含有水分蒸気は通常1２0〜200℃の温度で大気に放出されるので、燃料の燃焼熱により加熱乾燥する場合発生する含有水分の蒸発蒸気熱損失が排除される。前記の低品位炭が燃料である場合は、排ガス温度を１５０℃とすれば、
含有水分蒸発蒸気の潜熱損失 0.60×2500/9000×100≒16.7％
含有水分蒸発蒸気の顕熱損失 0.60×1.9×(150-20)/9000×100≒1.6％
含有水分蒸発蒸気による損失 16.7＋1.6≒18.3％
が生じない。すなわち、従来方式に比べ燃料の高位発熱量基準で18％強プラント効率が向上し、燃料消費量の１８％強の削減による燃料購入費の削減及びＣＯ２排出量の１８％強減少によるＣＯ２排出権の取得により、初期投資は増加するが運転経費の大幅減少により事業の収益性が大きく向上する

本発明の第二実施例は、太陽熱乾燥器の燃料流の上流側に排熱回収再生式燃料乾燥器が装備され、二次粉砕燃料分離器で分離される水蒸気は二次粉砕機における燃料の乾燥・粉砕と気流搬送に必要な循環蒸気と供給燃料量に対応する蒸気量に分割され、後者は燃料発生蒸気保有熱回収器に導入され、熱媒（通常水を使用する）により冷却され凝縮し排水処理装置に導入され水が回収される。加熱され蒸気になった熱媒は再生式燃料乾燥器に導入され、ほぼ常温で供給される燃料を加熱して冷却凝縮し温水になって蒸気保有熱回収器へ循環する。機器配置により熱媒は自然循環できるが、熱媒循環ポンプを設置して機器のコンパクト化を図ることもできる。端的に言えば回収した蒸気保有熱（燃料含有水分の潜熱及び顕熱にほぼ相当する排熱が回収される）により供給燃料の大部分を加熱乾燥することができるので、再生式燃料加熱器の下流側に設置される太陽熱燃料乾燥器による燃料加熱量は大幅に減少し（乾燥には燃料含有水分の潜熱及び顕熱と水分を除く燃料の顕熱が必要である）、太陽熱蒸気発生器および太陽熱燃料乾燥器の容量を大幅に低減できるので、燃料処理装置のコンパクト化により設備費が減少する。また、第一実施例と同じ容量の太陽熱蒸気発生器を設備する場合は、発生する余剰蒸気を発電プラントの蒸気タービンに導入して追加的電力を発生することにより、発電プラント出力を増加することができる。このように第一実施例に比べ、プラント出力が増加し、燃料発熱量基準においても燃料発熱量及び太陽熱量の合計熱量基準おいても発電プラント効率が上昇する。すなわち、同一発電プラント出力基準では燃料消費量が減少し、ＣＯ２発生量が減少する。本発明の第一実施例に比較して排熱回収再生式燃料乾燥器の設置が必要であるが、太陽熱蒸気発生器及び太陽熱燃料乾燥器の容量が数分の一に減少し小型化するので初期投資は減少する。

前記第２の効果が得られる理由は次のように説明される。

本発明は太陽熱により発生した蒸気を燃料乾燥器に供給し、燃料含有水分を蒸発し乾燥した燃料を動力発生設備に供給することにより、燃料燃焼熱による含有水分の全蒸発潜熱及び顕熱（一部)を不要として、燃料発熱量基準で大幅（前記の低品位炭の場合で１８％強）に燃料消費量が減少する。地球温室効果ガスであるＣＯ２の排出量は次式に示されるように燃料含有炭素量に比例するので、大幅に（１８％強）削減され地球温暖化緩和に寄与する。
Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２

前記第３の効果が得られる理由は次のように説明される。

同一出力(発電量)を発生する場合、燃料消費量が大幅に(１８％強)減少するので燃料資源の保全に貢献する。

前記第４の効果が得られる理由は次のように説明される。
プラント効率の大幅な(１８％強)による収益性向上により水分含有量の多い低級燃料を使用する事業が経済的に成立することにより、利用可能な燃料種の増加となりエネルギーの安定供給とエネルギー資源の保全に貢献する。

前記第５の効果が得られる理由は次のように説明される。

本発明における太陽熱エネルギーは出力５００ＭＷ級以上の火力発電プラントで標準的なプラントであるＵＳＣ(超超臨界圧高温火力発電プラント)の燃料加熱（ボイラ効率の向上）に使用される場合、蒸気タービンサイクル効率は約４７％程度、水分含有量の少ない高品位石炭を燃料とするボイラの効率は約８９％であるので、プラント損失を約２％とすれば、プラント効率は約４１％（0.47×0.89×0.98×100＝40.99％）となり、高品位石炭燃焼発電設備と同等の高いプラント効率（燃料基準）を得ることができる。

一方、現在太陽熱利用発電方式として専ら採用されているＣＳＰ（Concentrating Solar Power generation：太陽熱発生の蒸気を作動流体として専用の蒸気タービン発電機により発電する発電方式）の発電効率は、蒸気条件低い（ＵＳＣプラントでは２５ＭＰａ６００／６００℃以上と高い）ので、ランキンサイクル（蒸気タービンサイクル）効率が低く、大容量化に適しない（通常１００ＭＷ以下の容量）ので機械設備としての効率が低く、１５〜２０％である。したがって、太陽熱を燃料の乾燥加熱に利用する本発明では同一太陽熱量でＣＳＰの2倍以上の電力を発生させることができ、太陽エネルギーを最高効率で利用することができる。

例えば日射量が多くて太陽熱蒸発器による蒸発量が過剰である場合は余剰蒸気を蒸気タービンに供給し追加的発電を行い、また太陽熱蒸発器による蒸発量が不足する場合は蒸気タービンの抽気で補うので、設置された設備で捕集可能な太陽エネルギー量を最高効率で利用することができる。

前記第６の効果が得られる理由は次のように説明される。

太陽熱エネルギーは気象状況や時刻により正確な予知が不可能な変動する不安定な利用しにくいエネルギーであるが、湿分を含有する燃料の乾燥用エネルギーとして石炭、家庭廃棄物やバイオマス等の水分含有量の多い物質を燃料とする火力発電設備において統合利用することにより、太陽エネルギーの変動に応じ火力発電設備を運用運転制御（例えば、抽気量制御や燃料制御等）できるので、電力グリッドの要求する電力を高効率で安定して供給することができる。すなわち、太陽熱が不足する場合は蒸気タービン抽気により補給し、余剰の太陽熱発生蒸気が生ずる場合は蒸気タービンに供給して必要電力を発電する。

多水分含有燃料を使用する従来方式発電設備のシステム図である。同発電設備のボイラ例１のシステム図である。同発電設備のボイラ例２のシステム図である。石炭の含有水分量とボイラ効率の関係（例）を示す図である。石炭の含有水分量とプラント効率の関係（例）を示す図である。ＩＥＡによる世界のＣＯ２排出量の予測、削減目標と削減対策を示す図である。多水分含有燃料を使用する本発明の動力発生設備のシステム図である。同動力発生設備の燃料乾燥設備の第一の実施例のシステム図である。同動力発生設備の燃料乾燥設備の第二の実施例のシステム図である。

以下に本発明の太陽熱蒸気発生器及び太陽熱燃料乾燥器を設置し、太陽エネルギーを、多水分含有炭化水素系物質を燃料とする火力発電に統合的利用する太陽エネルギー統合利用火力発電設備の実施形態の詳細を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている容量、性能、構成部品、寸法、配置、固定方法などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる例示に過ぎない。

本発明の第一の実施例について説明する。

図７は本発明の全体設備構成を示す。図７において、５０は太陽熱燃料処理装置（太陽熱利用燃料乾燥及び粉砕・燃料搬送のため機器を含む燃料処理装置の総称である）、７は燃焼器、８はボイラ火炉、９は火炉底部、１０は火炉上部、１１はボイラ本体燃焼ガス出口部、２０は高圧ボイラ給水管、２１は節炭器、２２は火炉水冷壁、２３は過熱器、２４は主蒸気管、２５は高圧タービン、２６は低温再熱蒸気管、２７は再熱器、２８は高温再熱蒸気管、２９は中圧蒸気タービン、３０は低圧タービン連絡管、３１は低圧タービン、３２は発電機、３３はタービン連結軸、３４は復水器、３５は復水ポンプ、３６は低圧給水加熱器、３７は低圧給水管、３８は脱気器、３９はボイラ給水ポンプ、４０は高圧ボイラ給水加熱器、４１は太陽熱乾燥器タービン抽気管、４２は太陽熱乾燥器ドレン管、４３は太陽熱蒸気発生器給水管、を示す。

本発明における全体設備構成の動作を説明する。図７は第一実施例の太陽熱統合利用高湿分燃料燃焼動力発生設備の全体システムを示す。ボイラ給水はボイラ給水ポンプ３９により昇圧され、高圧給水加熱器４０で加熱された後、高圧給水管２０を経てボイラの節炭器２１に至る。節炭器２１で燃焼ガスにより加熱されたボイラ給水は、ボイラ火炉水冷壁２２を構成する蒸発管を流れ蒸発する（超臨界圧蒸気発生設備では臨界温度＋数℃の流体（蒸気と呼称する）になる）。蒸気は過熱器２３において燃焼ガスにより加熱され所定温度の過熱蒸気となり、主蒸気管２４を経て高圧タービン２５に導入され断熱膨張によりこれを駆動し低温になる。高圧タービン２５の排気は低温再熱蒸気管２６を経てボイラ再熱器２７に供給され燃焼ガスにより加熱され所定温度の高温再熱蒸気となり、高温再熱蒸気管２８を経て中圧蒸気タービン２９に供給され、これを駆動し、その排気は低圧タービン連絡管３０を経て低圧タービン３１に導入されこれを駆動し、断熱膨張により低圧低温になった低圧タービン３１排気は復水器３４に導入される。低圧タービン３１には太陽熱蒸気発生器５１による燃料乾燥に必要な太陽熱蒸気が得られない時に代替蒸気を供給するタービン抽気管４１が接続されている。また太陽熱乾燥器５５において発生する太陽熱発生蒸気の余剰蒸気はこの抽気管を経て低圧タービン３１に供給され追加的動力を発生する。高圧蒸気タービン２５中圧蒸気タービン２９低圧蒸気タービン及び発電機はタービン駆動軸３３により連結されており一体として回転する。低圧タービン排気は復水器３４において海洋又は河川より供給される冷却水により冷却され凝縮し復水する。復水は復水ポンプ３５で昇圧され低圧給水加熱器３６において蒸気タービン抽気により加熱される。また低圧給水加熱器３６には太陽熱乾燥器ドレン管４２が装着され太陽熱乾燥器ドレンを回収する。低圧給水管３７を経て脱気器３８に送られ酸素等の付着ガスが除去される。脱気された低圧の給水は、高圧蒸気タービン入口蒸気圧力が発電設備負荷に応じた所定圧力になるように給水ポンプ３９により昇圧され、高圧給水加熱３５においてタービン抽気により加熱され高圧給水管２０を経て節炭器２１に供給される。

第一実施例における太陽熱燃料処理装置５０について説明する。

図８は本発明の第一の実施例の太陽熱燃料処理装置５０の基本構成を示す。図８において、１は一次粉砕燃料貯槽、２は燃料供給機、３は燃料供給管、４は二次燃料粉砕機、５１は太陽熱蒸気発生器、５２は太陽熱蒸気供給管、５３は太陽熱蒸気仕切り弁、５４は太陽熱蒸気量制御弁、５５は太陽熱燃料乾燥器、４１は太陽熱乾燥器タービン抽気管、４２は太陽熱乾燥器ドレン管、４３は太陽熱蒸気発生器給水管、４４は太陽熱乾燥器タービン抽気仕切り弁、５６は二次粉砕機出口管、５７は粉砕燃料分離器、５８は二次粉砕機循環蒸気管、５９は二次粉砕機循環蒸気制御弁、６０は燃料発生蒸気火炉投入管、である。

第一実施例における太陽熱燃料処理装置の動作を説明する。太陽熱蒸気発生器５１の給水は、ボイラ給水ポンプ３９入り口又は中間段から太陽熱乾燥器における圧力が燃料圧力よりも高くなる(すなわち太陽熱蒸気発生器５１発生蒸気（太陽熱蒸気と呼称する）の飽和温度が燃料保有水分の飽和蒸気温度より高くなる)ように太陽熱蒸気発生器給水管４３を経由して供給される。発生蒸気は仕切り弁５３及び流量調整用制御弁５４が装着された太陽熱蒸気供給管５２により太陽熱乾燥器５５に供給され燃料を加熱し含有水分を蒸発乾燥させる。燃料はほぼ常温で供給されるのに対し、太陽熱蒸気は大気圧以上の飽和蒸気又は若干の過熱度を有する蒸気であり燃料含有水分の飽和温度より高いので、一定の温度差を保持しつつ燃料を加熱する。燃料を加熱した太陽熱蒸気は燃料により冷却され復水し、太陽熱乾燥器ドレン管４２により低圧給水加熱器３６に導入され水及び保有熱が回収される。また、太陽熱発生蒸気が燃料の加熱乾燥に不足する場合は、同等の圧力・温度の蒸気タービン抽気が、仕切り弁４４が装着された太陽熱乾燥器タービン抽気管４１により太陽熱乾燥器５５に供給される。余剰の太陽熱蒸気が発生する場合は、タービン抽気管４１により蒸気タービンに導入され追加的な動力を発生する。このように太陽熱はランキンサイクルと統合利用され全太陽熱発生蒸気量が有効利用される。一方乾燥した燃料は二次粉砕燃料分離器５７において保有水の蒸発蒸気から分離され二次粉砕燃料管を経て燃焼器７に供給されボイラ火炉８に投入され燃焼する。このように燃料の含有水分（一部又は全部）が太陽熱で蒸発し飽和蒸気もしくは若干の過熱度を持つ蒸気になってボイラ火炉に投入される。

太陽熱乾燥器で乾燥した一次粉砕燃料と発生蒸気は二次粉砕機循環蒸気と混合し二次粉砕機４に流入し、二次粉砕後二次粉砕機出口燃料管５６を経て二次粉砕燃料分離器５７に導入される。分離された乾燥した燃料は二次粉砕燃料管６を経て燃焼器７に供給される。このように太陽熱は燃焼熱と同様にランキンサイクルの作動流体の加熱に使用され、太陽熱（太陽熱発生蒸気）は高効率利用される。

以上のように燃料保有水分は太陽熱により蒸発・過熱されるので、ボイラ火炉において、石炭含有水分の蒸発に消費される燃料の燃焼熱（蒸発潜熱）が不要ないしは減少するので、ボイラにおいて高いエクセルギーを持つ燃焼熱（高温燃焼保有熱）の消費が防止ないので高いランキンサイクル効率が保持され、燃料の保有水分蒸発に伴う潜熱損失が防止ないので高いボイラ効率（燃料消費量基準）が得られ高いプラント効率が得られる（６０％の水分を保有する石炭の場合約１８％（絶対値）ボイラ効率が向上し、これに対応して燃料消費量が１８％減少する）。

さらに、燃料の加熱に消費された太陽熱は燃料の発熱量増加と同等の意義を持つので、たとえば発電設備がＵＳＣプラントのように高効率（４０％以上）であれば太陽熱の電力への変換効率は高効率（４０％以上）が得られ、例えばＣＳＰ（Concentrated Solar Power generation）の通常の発電効率１５〜２０％を大幅に凌駕する。これは熱力学の第二法則におけるエクセルギーの低い低温熱源の高効率利用の典型であり、従来型動力発生設備と並列に太陽熱発電設備（ＣＳＰ）を併設する場合に比べ、設備費の低減（ＣＳＰでは必要な蒸気発電設備が不要であり、太陽熱蒸気発生器も小型になる）とプラント効率の大幅向上によりプロジェクトの採算性が大きく向上する。

以下に第二実施例の全体設備構成について説明する。

本発明の第二実施例の全体設備の基本構成は第一実施例と同じであり図７に示され、以下に示す太陽熱燃料処理装置５０の詳細が相違する。

第二実施例における全体設備の基本的な動作は第一実施例と同じである。

第二実施例における太陽熱燃料処理装置の設備構成について説明する。

図９は本発明の第二実施例の太陽熱燃料処理装置５０の基本構成を示す。図９において、１は一次粉砕燃料貯槽、２は燃料供給機、３は燃料供給管、４は二次粉砕機、５１は太陽熱蒸気発生器、５２は太陽熱蒸気供給管、５３は太陽熱蒸気仕切り弁、５４は太陽熱蒸気量制御弁、５５は太陽熱燃料乾燥器、４１は太陽熱乾燥器タービン抽気管、４２は太陽熱乾燥器ドレン管、４３は太陽熱蒸気発生器給水管、４４は太陽熱乾燥器タービン抽気仕切り弁、５６は二次粉砕機出口管、５７は二次粉砕燃料分離器、５８は二次粉砕機循環蒸気管、５９は二次粉砕機循環蒸気制御弁、６１は燃料発生蒸気保有熱回収蒸気管、６２は燃料発生蒸気保有熱回収蒸気流量制御弁、６３は燃料発生蒸気保有熱回収器、６４は燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン管、６５は燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン処理装置、６６は燃料発生蒸気保有熱回収器蒸気管、６７は再生式乾燥器、６８は再生式乾燥器出口ドレン管、６９は熱媒循環ポンプ、である。

第二実施例における太陽熱燃料処理装置設備構成の動作を説明する。燃料乾燥は燃料供給の上流側に設置される再生式乾燥器６７及び二次粉砕機４側に設置される太陽熱乾燥器５５の二段階方式で行われる。二次粉砕燃料分離器５７で分離された蒸気は二次粉砕機循環蒸気量制御弁６２により二次粉砕機循環蒸気と燃料発生蒸気に分割され、前者は二次粉砕機入口部で燃料供給管に投入され、一次粉砕燃料の加熱乾燥・搬送気流となり循環し、燃料発生蒸気（燃料供給量に対応する発生蒸気量）は燃料発生蒸気保有熱回収蒸気管６１を経て燃料発生蒸気保有熱回収器６３に導入され、熱媒（熱回収器管内流体、通常水を使用する）に保有熱を奪われ復水し、燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン管６４を経て燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン処理装置６５に導入され処理される。燃料発生蒸気の保有熱を回収し蒸気になった熱媒は燃料発生蒸気保有熱回収器蒸気管６６を経て再生式乾燥器６７に流入し、燃料供給機２により常温で供給される一次粉砕燃料を加熱し復水し、燃料発生蒸気保有熱回収器６３に循環する。回収器及び再生式乾燥器の位置関係等により熱媒の自然循環力が得られない場合は熱媒循環ポンプ６９が装備される。熱媒の圧力は大気圧より高く設定され、その飽和温度は燃料含有水の飽和温度より高い。太陽熱蒸気発生器５１で発生した太陽熱蒸気は太陽熱蒸気管仕切り弁５３及び太陽熱蒸気流量調整弁５４の装備された太陽熱蒸気管５２を経て太陽熱乾燥器５５に供給され、再生式乾燥器６７で加熱され部分乾燥し太陽熱乾燥器に供給される一次粉砕燃料を加熱乾燥する。太陽熱発生蒸気の圧力は再生式乾燥器熱媒圧力より高く設定され温度は飽和温度ないしは若干の加熱度を持つ蒸気であり、未蒸発の一次粉砕燃料含有水分を蒸発し乾燥させる。

第二実施例の動力発生設備は、燃料発生蒸気保有熱回収器及び再生式乾燥器６７、太陽熱蒸気発生器および太陽熱燃料乾燥器を装備した燃料処理装置を有し、燃料発生蒸気保有熱回収器６３において回収した燃料発生蒸気保有熱を熱媒により再生式乾燥器６７に移動して一次粉砕燃料を加熱乾燥し、部分乾燥した一次粉砕燃料を太陽熱乾燥器５５に導入し太陽熱蒸気発生器５１で製造した太陽熱蒸気で加熱乾燥し、二次粉砕機４で粉砕後、二次粉砕燃料分離器５７において乾燥した燃料を水蒸気から分離し、該水蒸気は二次粉砕機循環水蒸気と燃料発生蒸気保有熱回収蒸気に分割し、前者は二次粉砕機循環蒸気になり、後者は燃料発生蒸気保有熱回収器に導入され潜熱と顕熱一部が熱媒に回収され、燃料の加熱乾燥に使用されるので、太陽熱燃料乾燥器における必要な太陽熱蒸気量が大幅に減少し、太陽熱蒸気発生器、太陽熱燃料乾燥器及び付属機器が大幅に小型化し設備費が減少する。そして回収される含有水分蒸発蒸気の保有熱量に対応して、第一実施例のボイラ効率より更に高い効率が得られる。火炉における含有水分の蒸発・過熱に消費される熱量の大幅減少により、動力発生設備（ランキンサイクル）の作動流体である水−蒸気の加熱熱量の増加によりボイラの発生蒸気量の増加又は発生蒸気の高温化（高効率化）により蒸気タービン出力が増加し、プラント効率（燃料消費量基準）の大幅向上が可能になる。

火力発電、工場及び廃棄物処理場等における固定動力発生設備

工場及び廃棄物処理場等における蒸気及び熱水発生設備

本発明の背景技術を示す図１、図２、及び図３、の符号を以下に説明する。
１一次粉砕燃料貯槽２１節炭器
２燃料供給機２２火炉水冷壁
３燃料供給管２３過熱器
４二次粉砕機２４主蒸気管
５粉砕機循環火炉ガスダクト２５高圧タービン
６二次粉砕燃料管２６低温再熱蒸気管
７燃焼器２８高温再熱蒸気管
８ボイラ火炉２９中圧タービン
９火炉底部３０低圧タービン連絡管
１０火炉上部３１低圧タービン
１１ボイラ本体出口部３２発電機
１２ボイラ出口煙道３３タービン駆動軸
１３空気予熱器３４復水器
１４空気予熱器出口煙道３５復水ポンプ
１５押込み通風機３６低圧給水加熱器
１６空気予熱器出口二次空気風道３７低圧給水管
１７一次空気通風機３８脱機器
１８空気予熱器出口一次空気風道３９ボイラ給水ポンプ
２０ボイラ給水管４０高圧給水加熱器
４１太陽熱乾燥器抽気蒸気管５８二次粉砕機循環蒸気管
４２太陽熱乾燥器ドレン管５９二次粉砕機循環蒸気量制御弁
４３太陽熱蒸気発生器給水管６０燃料発生蒸気火炉投入管
４４太陽熱乾燥器抽気蒸気量制御弁６１燃料発生蒸気保有熱回収蒸気管
５０太陽熱燃料処理装置６２燃料発生蒸気保有熱回収蒸気流量制御
５１太陽熱蒸気発生器御弁６３燃料発生蒸気保有熱回収器
５２太陽熱蒸気管６４燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン管
５３太陽熱蒸気管仕切り弁６５燃料発生蒸気保有熱回収器ドレン処理装置
５４太陽熱蒸気管流量調整弁理装置６６燃料発生蒸気保有熱回収器蒸気管
５５太陽熱乾燥器６７再生式乾燥器
５６二次粉砕機出口燃料管６８再生式乾燥器出口ドレン管
５７二次粉砕燃料分離器６９熱媒循環ポンプ

Claims

太陽熱を熱源とする太陽熱蒸気発生器と蒸気を加熱源とする蒸気熱燃料乾燥器、または太陽熱蒸気発生器と、蒸気熱燃料乾燥器と、燃料含有水蒸発蒸気の保有熱回収器と、該回収熱を燃料の乾燥に用いる再生式燃料乾燥器を装備し、該蒸気熱燃料乾燥器または蒸気熱燃料乾燥器及び再生式燃料乾燥器において水分含有可燃性物質を加熱し、含有水分を蒸発・過熱し含有水分を低減した該可燃性物質を燃料とする動力発生設備