JP2014159001A - Raw material feeding device and method, and fluid bed dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器内にその上部から原料を供給する原料供給装置及び方法、並びに、流動化ガスにより原料としての湿潤燃料を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置に関するものである。 The present invention relates to a raw material supply apparatus and method for supplying a raw material into a container from above, and a fluidized bed drying apparatus that dries while flowing wet fuel as a raw material with a fluidizing gas.
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.
このような石炭ガス化複合発電設備に用いられる石炭の乾燥装置では、一般的に流動層乾燥装置が適用されている。この流動層乾燥装置は、流動化ガスにより石炭を流動させながら乾燥させるものである。このような流動層乾燥装置では、石炭を流動層の上部に均一に分散供給する必要がある。このような分散装置としては、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献1に記載された分散装置は、傾斜した投入経路が基端部を支点として回転自在に支持され、この投入経路の後方に縁を設け、直線状の長辺を有する長く平らな平滑面を形成すると共に、ほぼS字形状をなす辺を形成したものである。また、特許文献2に記載された拡散投入装置は、拡散盤が回転自在に支持され、距離が長い拡散部と距離が短い拡散部を設けたものである。
In a coal drying apparatus used for such a coal gasification combined power generation facility, a fluidized bed drying apparatus is generally applied. This fluidized bed drying apparatus dries while flowing coal with fluidized gas. In such a fluidized bed drying apparatus, it is necessary to uniformly supply coal to the upper part of the fluidized bed. As such a dispersing device, there is one described in the following patent document. In the dispersing apparatus described in
上述した特許文献1に記載された従来の分散装置では、傾斜した投入経路が片持ち支持であり、また、この投入経路の長く平らな平滑面に原料が供給されることから、この投入経路を強固に支持しなければならず、支持機構や回転駆動機構が大掛かりなものとなり、装置の大型化や高コスト化を招いてしまう。また、投入経路により原料を流動層の上部に均一に供給するために、この投入経路の傾斜角度が水平に近いものとなり、投入経路への原料の付着が懸念され、原料の安定した供給が困難となる。また、上述した特許文献2に記載された従来の拡散投入装置では、拡散盤の各拡散部が水平をなしていることから、原料を流動層の上部に均一に供給することが困難となる。
In the conventional dispersing apparatus described in
本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置の大型化を抑制する一方で原料の均一な供給を可能とする原料供給装置及び方法を提供することを目的とする。また、本発明は、装置の大型化を抑制する一方で流動層への湿潤燃料の均一な供給を可能として乾燥効率の向上を可能とする流動層乾燥装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a raw material supply apparatus and method that can uniformly supply raw materials while suppressing an increase in size of the apparatus. It is another object of the present invention to provide a fluidized bed drying apparatus that can suppress the increase in size of the apparatus and can uniformly supply wet fuel to the fluidized bed, thereby improving the drying efficiency.
上記の目的を達成するための本発明の原料供給装置は、容器の上部に鉛直方向に沿って垂下される回転軸により回転自在に支持されると共に水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に所定間隔で設けられる分散器と、前記容器の上部から前記分散器に向けて原料を供給可能な原料供給部と、前記分散器を回転可能な回転駆動装置と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the raw material supply apparatus of the present invention is rotatably supported by a rotating shaft that hangs down in the vertical direction on the upper part of the container, and has a plurality of downward inclination angles different from each other in the horizontal direction. A disperser in which blades are provided at predetermined intervals in the circumferential direction; a material supply unit capable of supplying a material from the upper part of the container toward the disperser; and a rotary drive device capable of rotating the disperser. It is characterized by.
従って、分散器は、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に所定間隔で設けられることから、回転駆動装置により分散器を回転し、原料供給部から分散器に向けて原料が供給されると、この原料は、回転する分散器における各羽根に衝突して落下する。このとき、原料は、回転する複数の羽根の遠心力により外方に移動されながら落下するが、各羽根の傾斜角度が相違するためにその落下位置が放射方向で相違することから、原料を均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。 Accordingly, the disperser is provided with a plurality of blades having different downward inclination angles with respect to the horizontal direction at predetermined intervals in the circumferential direction. Therefore, the disperser is rotated by the rotation driving device and directed from the raw material supply unit toward the disperser. When the raw material is supplied, the raw material collides with each blade in the rotating disperser and falls. At this time, the raw material falls while being moved outward by the centrifugal force of a plurality of rotating blades, but since the inclination angle of each blade is different, the falling position is different in the radial direction. And an increase in size of the apparatus can be suppressed.
本発明の原料供給装置では、前記複数の羽根は、前記傾斜角度が大きいほど全長が長く設定されることを特徴としている。 The raw material supply apparatus of the present invention is characterized in that the plurality of blades are set to have a longer overall length as the inclination angle is larger.
従って、複数の羽根の傾斜角度を相違させると共に、全長を相違させることで、分散器における径方向の寸法を拡大することなく、原料を広範囲にわたって分散することができる。 Therefore, by making the inclination angles of the plurality of blades different and making the total lengths different, the raw material can be dispersed over a wide range without increasing the radial dimension in the disperser.
本発明の原料供給装置では、前記複数の羽根は、鉛直方向から見た平面視で、径方向における長さがほぼ同じ長さに設定されることを特徴としている。 The raw material supply apparatus of the present invention is characterized in that the plurality of blades are set to have substantially the same length in the radial direction in a plan view as viewed from the vertical direction.
従って、複数の羽根の傾斜角度を相違させることで、分散器における径方向の寸法を拡大することなく、原料を広範囲にわたって分散することができる。 Therefore, by making the inclination angles of the plurality of blades different, the raw material can be dispersed over a wide range without enlarging the radial dimension of the disperser.
本発明の原料供給装置では、前記傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に交互に配置されることを特徴としている。 The raw material supply apparatus of the present invention is characterized in that a plurality of blades having different inclination angles are alternately arranged in the circumferential direction.
従って、傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に交互に配置されていることから、分散器が回転したとき、供給された原料を広範囲にわたって均一に供給することができる。 Accordingly, since the plurality of blades having different inclination angles are alternately arranged in the circumferential direction, when the disperser rotates, the supplied raw material can be supplied uniformly over a wide range.
本発明の原料供給装置では、前記複数の羽根は、回転方向に対して傾斜する所定の捻り角度が設けられることを特徴としている。 In the raw material supply apparatus of the present invention, the plurality of blades are provided with a predetermined twist angle that is inclined with respect to the rotation direction.
従って、複数の羽根に所定の捻り角度が設けられることから、分散器が回転したとき、供給された原料を広範囲にわたって均一に供給することができる。 Therefore, since the predetermined twist angle is provided for the plurality of blades, when the disperser rotates, the supplied raw material can be uniformly supplied over a wide range.
本発明の原料供給装置では、前記原料供給部は、前記回転軸の周囲に設けられる複数の原料供給路を有することを特徴としている。 In the raw material supply apparatus of the present invention, the raw material supply unit has a plurality of raw material supply paths provided around the rotating shaft.
従って、原料供給部として複数の原料供給路を設けることで、一度に多くの原料を供給することができ、また、回転軸の下方に複数の羽根が配置され、この各羽根に向けて複数の原料供給路から原料を供給することとなり、多量の原料を適正に分散して供給することができる。 Therefore, by providing a plurality of raw material supply paths as the raw material supply section, a large amount of raw materials can be supplied at a time, and a plurality of blades are arranged below the rotating shaft, and a plurality of blades are arranged toward each blade. The raw material is supplied from the raw material supply path, and a large amount of raw material can be appropriately dispersed and supplied.
また、本発明の原料供給方法は、水平方向に対する傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に所定間隔で設けられる分散器を鉛直方向に沿う回転軸により回転する工程と、上部から前記分散器に向けて原料を供給する工程と、を有することを特徴とするものである。 The raw material supply method of the present invention includes a step of rotating a disperser in which a plurality of blades having different inclination angles with respect to the horizontal direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction by a rotating shaft along the vertical direction, and the disperser from above. And a step of supplying a raw material toward the surface.
従って、原料は、回転する複数の羽根の遠心力により外方に移動されながら落下し、且つ、各羽根の傾斜角度が相違する位置で落下するため、原料を均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。 Accordingly, the raw material falls while being moved outward by the centrifugal force of the rotating blades, and falls at a position where the inclination angle of each blade is different, so that the raw material can be supplied uniformly, An increase in the size of the apparatus can be suppressed.
また、本発明の流動層乾燥装置は、中空形状をなすと共に一端側に湿潤燃料供給装置が設けられて他端側に乾燥物排出部が設けられる乾燥容器と、前記乾燥容器を湿潤燃料の流動方向に分割して複数の分割乾燥室を形成すると共に湿潤燃料の通過開口部が形成される仕切部材と、前記複数の分割乾燥室の下方から流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化ガス供給装置と、を有する流動層乾燥装置において、前記湿潤燃料供給装置として前記原料供給装置が適用されることを特徴とするものである。 In addition, the fluidized bed drying apparatus of the present invention has a hollow container, a drying container provided with a wet fuel supply device on one end side and a dry matter discharge part on the other end side, and a flow of wet fuel through the drying container. A partition member that is divided in a direction to form a plurality of divided drying chambers and that has a wet fuel passage opening, and a fluidized gas together with the wet fuel by supplying fluidized gas from below the plurality of divided drying chambers. In the fluidized bed drying apparatus having a fluidized gas supply apparatus for forming a gas, the raw material supply apparatus is applied as the wet fuel supply apparatus.
従って、湿潤燃料供給装置が乾燥容器に湿潤燃料を供給するとき、湿潤燃料は、回転する複数の羽根の遠心力により外方に移動されながら落下し、且つ、各羽根の傾斜角度が相違する位置で落下するため、流動層への湿潤燃料を均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。 Accordingly, when the wet fuel supply device supplies wet fuel to the drying container, the wet fuel falls while being moved outward by the centrifugal force of the rotating blades, and the inclination angles of the blades are different. Therefore, the wet fuel can be uniformly supplied to the fluidized bed, and the increase in the size of the apparatus can be suppressed.
本発明の原料供給装置及び方法によれば、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根が周方向に所定間隔で設けられる分散器を回転可能とすると共に、この分散器に向けて原料を供給可能な原料供給部を設けるので、原料を均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。 According to the raw material supply apparatus and method of the present invention, it is possible to rotate a disperser in which a plurality of blades having different downward inclination angles with respect to the horizontal direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and to the raw material toward the disperser Is provided, so that the raw material can be supplied uniformly and an increase in the size of the apparatus can be suppressed.
また、本発明の流動層乾燥装置によれば、湿潤燃料供給装置を有する乾燥容器に複数の分割乾燥室を形成し、流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成するように構成し、湿潤燃料供給装置として原料供給装置を適用するので、流動層への湿潤燃料を均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。 Also, according to the fluidized bed drying apparatus of the present invention, a plurality of divided drying chambers are formed in a drying container having a wet fuel supply device, and a fluidized bed is formed with wet fuel by supplying fluidized gas. In addition, since the raw material supply device is applied as the wet fuel supply device, it is possible to uniformly supply the wet fuel to the fluidized bed and to suppress an increase in the size of the device.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る原料供給装置及び方法並びに流動層乾燥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 raw material supply apparatus and method and a fluidized bed drying apparatus 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、本発明の実施例1に係る流動層乾燥装置を表す概略図、図2は、実施例1の流動層乾燥装置における石炭供給装置を表す概略図、図3は、石炭供給装置を表す図2のIII−III断面図、図4は、実施例1の流動層乾燥装置が適用された石炭ガス化複合発電設備を表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a fluidized bed drying apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a coal feeding apparatus in the fluidized bed drying apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG.
実施例1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うものである。即ち、実施例1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。 The coal gasification combined power generation facility (IGCC: Integrated Coal Gasification Combined Cycle) of Example 1 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 purifier. Coal gas is supplied as fuel gas to a gas turbine facility for power generation. That is, the coal gasification combined power generation facility of Example 1 is an air combustion type (air blowing) power generation facility.
実施例1において、図4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 Example 1, as shown in FIG. 4, the coal gasification combined
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、石炭を貯留可能であって、所定量の石炭を石炭供給機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から投下された石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、投下された石炭を所定の大きさに破砕することができる。
The
流動層乾燥装置12は、給炭装置11により投入された石炭に流動化蒸気(流動化ガス)を供給することで、この石炭を流動させながら加熱乾燥するものであり、石炭に含有され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、取り出された乾燥炭を冷却する冷却器31が設けられ、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、取り出された蒸気から乾燥炭の粒子を分離するサイクロン33と電気集塵機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、電気集塵機34で乾燥炭が分離された蒸気は、圧縮機35で圧縮されてから流動層乾燥装置12に流動化蒸気として供給される。
The fluidized
微粉炭機13は、石炭粉砕機であって、流動層乾燥装置12により乾燥された石炭(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、バグフィルタ37a,37bにより搬送用ガスから分離され、供給ホッパ38a,38bに貯留される。
The pulverized
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
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
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
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。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
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(H2S)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
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
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。そして、排熱回収ボイラ20にガス浄化装置74及び煙突75が連結されている。
The
このように構成された実施例1の石炭ガス化複合発電設備10では、給炭装置11にて、原炭が石炭供給機22によりクラッシャ23に投下されて破砕され、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。乾燥炭バンカ32の乾燥炭は、微粉炭機13で粉砕されて微粉炭が製造され、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、石炭ガス化炉14に供給され、圧縮空気により燃焼してガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス(石炭ガス)が生成される。そして、この可燃性ガスは、チャー回収装置15によりチャーが分離されてガス精製装置16に送られる。
In the coal gasification combined
ガス精製装置16にて、可燃性ガスは、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。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、この圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼することで燃焼ガスを生成し、タービン63を駆動して発電機19による発電を行う。そして、ガスタービン設備17から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ20で蒸気を生成し、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、この蒸気によりタービン69を駆動して発電機19により発電を行う。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。
In the gas purification device 16, the combustible gas is purified by removing impurities such as sulfur compounds and nitrogen compounds to produce fuel gas. In the
ここで、実施例1の流動層乾燥装置12について詳細に説明する。
Here, the fluidized
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に示すように、乾燥容器101と、石炭供給装置102と、乾燥炭排出口(乾燥物排出部)103と、流動化ガス供給部104(104a,104b,104c)と、ガス排出口105と、伝熱管106,107,108とを有している。
The fluidized
実施例1では、本発明の原料供給装置を石炭供給装置(湿潤燃料供給装置)102に適用して説明する。 In the first embodiment, the raw material supply apparatus of the present invention is applied to a coal supply apparatus (wet fuel supply apparatus) 102 and described.
乾燥容器101は、中空箱型形状をなしており、一端側の上部に石炭を供給する石炭供給装置102が設けられる一方、他端側の下部に石炭を加熱乾燥した乾燥炭を排出する乾燥炭排出口103が形成されている。
The drying
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貫通孔を有する分散板109が設けられることで、上部の乾燥室(111,112,113)と下部の風室110とに区画されている。そして、乾燥容器101は、この底板101aに風室110を介して分散板109の上方に流動化ガスを供給する流動化ガス供給部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に流動化ガス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
この乾燥容器101は、石炭供給装置102から石炭が供給されると共に、流動化ガス供給部104から風室110及び分散板109を通して流動化ガス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
そして、乾燥容器101は、内部が石炭の流動方向の上流側に設けられた第1乾燥室(分割乾燥室)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(分割乾燥室)112と、石炭の流動方向の最も下流側に設けられた第3乾燥室(分割乾燥室)113とが設けられている。
The drying
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(仕切部材)114,115により流動層Sが石炭の流動方向に複数(本実施例では、3個)に分割されている。そして、乾燥容器101は、各仕切板114,115により下部に石炭の通過開口部116,117が形成されている。この各仕切板114,115は、石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、石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。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, the drying
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、石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、石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、石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
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、石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、投入される石炭の含水率が高いことから、所定の含水率まで石炭の乾燥速度が上昇する予熱乾燥領域である。石炭の乾燥速度は、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、石炭の乾燥速度が一定となる定率乾燥領域である。石炭の乾燥速度は、石炭の含水率が所定の含水率(限界含水率)になると、下降することから、第3乾燥室113は、石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
また、乾燥容器101は、3つの乾燥室111,112,113に対応するように、複数(本実施例では、2個)の区画板118,119により風室110が石炭の流動方向に複数(本実施例では、3個)に区画されている。即ち、風室110は、2個の区画板118,119により3個の風室110a,110b,110cに区画され、この3個の風室110a,110b,110cに対応するように3個の流動化ガス供給部104a,104b,104cが設けられている。
Further, the drying
この各区画板118,119は、石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、石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。このように乾燥容器101は、各区画板118,119が設けられることで、第1風室101aと第2風室110bと第3風室110cに区画されている。また、この各区画板118,119は、各仕切板114,115の下方に配置されている。
The
流動層乾燥装置12は、各乾燥室111,112,113に対して流動化蒸気を供給する蒸気供給ライン121が設けられており、この蒸気供給ライン121から分岐した3個の分岐ライン121a,121b,121cがそれぞれ風室110a,110b,110c(流動化ガス供給部104a,104b,104c)に連結されている。そして、この分岐ライン121a,121b,121cは、図示しない流量調整弁がそれぞれ設けられており、各風室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。本実施例では、石炭の流動方向における上流側の乾燥室ほど高い空塔速度となるように、設定されている。
The fluidized
なお、本発明の流動化ガス供給装置は、流動化蒸気供給部104(104a,104b,104c)、分散板109、区画板118,119、蒸気供給ライン121、分岐ライン121a,121b,121c、流量調整弁などにより構成されている。
The fluidized gas supply device of the present invention includes a fluidized steam supply unit 104 (104a, 104b, 104c), a
この乾燥容器101は、その室内において、供給された石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、石炭が流動方向に拡散しないように、この石炭を流動方向に押し出す流れである。
The drying
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ガスにより各流動層S1,S2,S3の石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
従って、第1乾燥室111に供給された石炭は、ここで流動化ガス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で初期乾燥された石炭は、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で中期乾燥された石炭は、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 coal supplied to the
これにより、各乾燥室111,112,113の流動層S1,S2,S3を形成する石炭は、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。
As a result, the coal forming the fluidized beds S1, S2, and S3 of the drying
次に、上述した流動層乾燥装置12における石炭供給装置102について詳細に説明する。
Next, the
石炭供給装置102は、図1から図3に示すように、乾燥容器101における第1乾燥室111の上部に設けられており、分散器131と、石炭供給部132と、回転駆動装置133とを有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
乾燥容器101は、第1乾燥室111の上部に位置してケーシング141が固定されており、このケーシング141に上下の軸受部142,143により回転軸144が回転自在に支持されている。この回転軸144は、乾燥容器101の上部に鉛直方向に沿って垂下されており、上端部にケーシング141に配置された回転駆動装置133が連結され、下端部に分散器131が連結されている。従って、回転駆動装置133により回転軸144を介して分散器131を回転することができる。
The drying
分散器131は、回転軸144により回転自在に支持され、第1乾燥室111内で第1流動層S1の上方に配置されている。この分散器131は、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数(本実施例では、8個)の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられている。
The
具体的に説明すると、分散器131は、回転軸144の下端部に固定された支持部148から下方に延出する複数の羽根145,146,147を有している。第1の羽根145は、水平方向に対する傾斜角度θが最も小さく設定され、第3の羽根147は、水平方向に対する傾斜角度θが最も大きく設定され、第2の羽根146は、水平方向に対する傾斜角度θが第1の羽根145と第3の羽根147の中間の角度に設定されている。
More specifically, the
また、第1の羽根145は、全長Lが最も短く設定され、第3の羽根147は、全長Lが最も長く設定され、第2の羽根146は、全長Lが第1の羽根145と第3の羽根147の中間の長さに設定されている。
The
この第1の羽根145と第2の羽根146と第3の羽根147は、周方向(分散器131の回転方向)に交互に配置されている。即ち、第1の羽根145、第2の羽根146、第3の羽根147、第2の羽根146、第1の羽根145、第2の羽根146、第3の羽根147、第2の羽根146の順に周方向に並んでいる。そして、8個の羽根145,146,147は、鉛直方向から見た平面視で、径方向における長さがほぼ同じ長さに設定されている。
The
また、ケーシング141は、回転軸144の周囲に複数(本実施例では、4個)の原料供給路151が設けられている。この各原料供給路151は、円筒形状をなし、ケーシング141を鉛直方向に貫通するように設けられている。そして、ケーシング141は、石炭貯蔵装置152が設けられ、この石炭貯蔵装置152の下方に石炭搬送装置(搬送コンベヤ)153が配置されている。この石炭搬送装置153は、石炭貯蔵装置152から落下した石炭を水平方向に搬送し、石炭供給路151に供給するものである。
In addition, the
なお、前述した石炭供給部132は、乾燥容器101の上部から分散器131に向けて石炭を供給可能なものであり、石炭貯蔵装置152、石炭搬送装置153、石炭供給路151などにより構成されている。
The
このように構成された石炭供給装置102を用いた石炭供給方法は、水平方向に対する傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられる分散器131を鉛直方向に沿う回転軸144により回転する工程と、上部から分散器131に向けて原料を供給する工程とを有している。
In the coal supply method using the
ここで、実施例1の流動層乾燥装置12の全体の作動について説明する。
Here, the whole operation | movement of the fluidized
流動層乾燥装置12において、乾燥容器101に対して、石炭供給装置102から石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。石炭は、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
即ち、石炭供給装置102にて、回転駆動装置133により回転軸144を介して分散器131がR方向に回転する一方、石炭貯蔵装置152に貯蔵された石炭が石炭搬送装置153に落下し、この石炭搬送装置153により石炭供給路151に供給される。すると、石炭供給路151を自由落下する石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147の表面に向けて周方向にほぼ均一に落下し、この回転する各羽根145,146,147の表面に衝突して放射方向に下降し、流動層S1の表面部に落下する。また、石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147の間をすり抜けて周方向にほぼ均一に下降し、そのまま流動層S1の表面部に落下する。
That is, in the
このとき、分散器131は、各羽根145,146,147が所定間隔で配置され、それぞれの傾斜角度が相違することから、石炭は、分散器131の放射方向の異なる位置で落下する。即ち、石炭は、各石炭供給路151を通って回転する分散器131に対して周方向にほぼ均一に落下する。そして、分散器131における各羽根145,146,147に衝突した石炭は、その傾斜角度に応じて分散器131の放射方向における異なる位置に落下する。また、分散器131における各羽根145,146,147の間をすり抜けた石炭は、そのまま落下する。
At this time, in the
つまり、分散器131に向けて下降した石炭は、各石炭供給路151から分散器131の周方向及び放射方向にほぼ均一に供給されることから、流動層S1に対して周方向及び放射方向にほぼ均一に供給される。また、各羽根145,146,147の間をすり抜けた石炭はその位置で供給され、各羽根145,146,147に衝突した石炭はその外側に飛ばされ、且つ、その傾斜角度に応じた異なる放射方向の位置に供給される。
That is, since the coal descending toward the
そして、石炭供給装置102から石炭が流動層S1に均一に供給されると、まず、第1乾燥室111では、流動化蒸気供給部104aから第1風室110aに流動化蒸気が供給され、この流動化蒸気が分散板109の各貫通穴を通して第1乾燥室111に供給される。そのため、石炭は、この流動化蒸気と伝熱管106からの熱を受けることで、流動層S1で流動しながら乾燥される。
When coal is uniformly supplied from the
次に、第1乾燥室111で初期乾燥が終了した石炭は、仕切板114の下方の通過開口部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から第2風室110bに流動化蒸気が供給され、この流動化蒸気が分散板109の各貫通穴を通して第2乾燥室112に供給される。そのため、石炭は、この流動化蒸気と伝熱管107からの熱を受けることで、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石炭は、仕切板115の下方の通過開口部117を通って第3乾燥室113に流動する。
Next, the coal that has been initially dried in the
この第3乾燥室113では、流動化蒸気供給部104cから第3風室110cに流動化蒸気が供給され、この流動化蒸気が分散板109の各貫通穴を通して第3乾燥室113に供給される。そのため、石炭は、この流動化蒸気と伝熱管108からの熱を受けることで、流動層S3で流動しながら乾燥される。このように石炭は、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。
In the
そして、石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で石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。
Then, the dry coal from which the coal has been dried is discharged to the outside through the dry
このように実施例1の石炭供給装置102にあっては、乾燥容器101の上部に鉛直方向に沿って垂下される回転軸144により回転自在に支持されると共に水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられる分散器131と、乾燥容器101の上部から分散器131に向けて石炭を供給可能な石炭供給部132と、分散器131を回転可能な回転駆動装置133とを設けている。
Thus, in the
従って、分散器131は、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられることから、回転駆動装置133により分散器131を回転し、原料供給部132から分散器131に向けて石炭が供給されると、この石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147に衝突して落下する。このとき、石炭は、回転する複数の羽根145,146,147の遠心力により外方に移動されながら落下するが、各羽根145,146,147の傾斜角度が相違するためにその落下位置が放射方向で相違することとなり、石炭を流動層S1の広域にわたって均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。
Accordingly, the
この場合、複数の羽根145,146,147は、その傾斜角度が大きいほど全長が長く設定されることから、分散器131における径方向の寸法を拡大することなく、石炭を広範囲にわたって分散することができる。また、複数の羽根145,146,147を鉛直方向から見た平面視で径方向における長さをほぼ同じ長さに設定しており、各羽根145,146,147の傾斜角度を相違させるだけで、分散器131における径方向の寸法を拡大することなく、石炭を広範囲にわたって分散することができる。更に、傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147を周方向に交互に配置しており、分散器131が回転したとき、供給された石炭を流動層S1の広範囲にわたって均一に供給することができる。
In this case, the plurality of
実施例1の石炭供給装置102では、原料供給部132として回転軸144の周囲に複数の原料供給路151を設けている。従って、一度に多くの石炭を供給することができ、また、回転軸144の下方に複数の羽根145,146,147が配置され、この各羽根145,146,147に向けて複数の原料供給路151から石炭を供給することとなり、多量の石炭を適正に分散して供給することができる。また、複数の原料供給路151の中心に回転軸144を介して分散器131が配置されることで、石炭を供給する機能を1箇所に集中配置することができ、部品点数を低減することができ、また、機器のメンテナンス性を向上することができる。
In the
また、実施例1の石炭供給方法にあっては、水平方向に対する傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられる分散器131を鉛直方向に沿う回転軸144により回転する工程と、上部から分散器131に向けて石炭を供給する工程とを設けている。
In the coal supply method according to the first embodiment, the
従って、石炭は、回転する複数の羽根145,146,147の遠心力により外方に移動されながら落下し、且つ、各羽根145,146,147の傾斜角度が相違する位置で落下するため、石炭を流動層S1に均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。
Accordingly, the coal falls while being moved outward by the centrifugal force of the
また、実施例1の流動層乾燥装置12にあっては、乾燥容器101と、複数の乾燥室111,112,113を形成すると共に通過開口部116,117が形成される仕切板114,115と、各乾燥室111,112,113の下方から流動化ガスを供給することで石炭と共に流動層S1,S2,S3を形成する流動化ガス供給部104とを設け、石炭供給装置102として、上述した分散器131と石炭供給部132と回転駆動装置133を設けている。
Moreover, in the fluidized
従って、石炭供給装置102が乾燥容器101に石炭を供給するとき、石炭は、回転する複数の羽根145,146,147の遠心力により外方に移動されながら落下し、且つ、各羽根145,146,147の傾斜角度が相違する位置で落下するため、石炭を流動層S1に均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。
Therefore, when the
図5は、本発明の実施例2に係る流動層乾燥装置における石炭供給装置を表す概略図、図6は、石炭供給装置を表す図5のVI−VI断面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a coal supply apparatus in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5 illustrating the coal supply apparatus. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
実施例2において、図5及び図6に示すように、石炭供給装置201は、乾燥容器101における第1乾燥室111の上部に設けられており、分散器202と、石炭供給部132と、回転駆動装置133とを有している。
In Example 2, as shown in FIGS. 5 and 6, the
乾燥容器101は、第1乾燥室111の上部に位置してケーシング141が固定され、このケーシング141に軸受部142,143により回転軸144が回転自在に支持されている。この回転軸144は、上端部に回転駆動装置133が連結され、下端部に分散器202が連結されている。
The drying
分散器202は、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数(本実施例では、8個)の羽根211,212,213が周方向に所定間隔で設けられている。この場合、第1の羽根211は、水平方向に対する傾斜角度θが最も小さく設定され、第3の羽根213は、水平方向に対する傾斜角度θが最も大きく設定され、第2の羽根212は、水平方向に対する傾斜角度θが第1の羽根211と第3の羽根213の中間の角度に設定されている。
In the
また、第1の羽根211は、全長Lが最も短く設定され、第3の羽根213は、全長Lが最も長く設定され、第2の羽根212は、全長Lが第1の羽根211と第3の羽根213の中間の長さに設定されている。そして、この第1の羽根211と第2の羽根212と第3の羽根213は、周方向(分散器202の回転方向)に交互に配置されている。
The
また、この複数の羽根211,212,213は、分散器202の回転方向に対して傾斜する所定の捻り角度が設けられている。即ち、各羽根211,212,213は、その長手方向に沿う軸心に対してその周方向に所定角度だけ回転した位置に配置されている。
The plurality of
このように構成された実施例2の石炭供給装置201にて、回転駆動装置133により回転軸144を介して分散器202がR方向に回転する一方、石炭貯蔵装置152に貯蔵された石炭が石炭搬送装置153に落下し、この石炭搬送装置153により石炭供給路151に供給される。すると、石炭供給路151を自由落下する石炭は、回転する分散器202における各羽根211,212,213の表面に向けて周方向にほぼ均一に落下し、この回転する各羽根211,212,213の表面に衝突して放射方向に下降し、流動層S1の表面部に落下する。また、石炭は、回転する分散器202における各羽根211,212,213の間をすり抜けて周方向にほぼ均一に下降し、そのまま流動層S1の表面部に落下する。
In the
このとき、分散器202は、各羽根211,212,213が所定間隔で配置され、それぞれの傾斜角度が相違することから、石炭は、分散器202の放射方向の異なる位置で落下する。即ち、石炭は、各石炭供給路151を通って回転する分散器202に対して周方向にほぼ均一に落下する。そして、分散器202における各羽根211,212,213に衝突した石炭は、その傾斜角度に応じて分散器202の放射方向における異なる位置に落下する。また、分散器202における各羽根211,212,213の間をすり抜けた石炭は、そのまま落下する。
At this time, in the
また、分散器202は、各羽根211,212,213が分散器202の回転方向に対して傾斜するように捻られている。そのため、分散器202における各羽根211,212,213に衝突した石炭は、その捻れ角度に応じて分散器202の周方向における異なる位置に落下する。
The
このように実施例2の石炭供給装置201にあっては、乾燥容器101の上部に鉛直方向に沿って垂下される回転軸144により回転自在に支持されると共に水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根211,212,213が周方向に所定間隔で設けられる分散器202を設け、各羽根211,212,213に分散器202の回転方向に対して傾斜する所定の捻り角度を設けている。
Thus, in the
従って、回転駆動装置133により分散器202を回転し、原料供給部132から分散器202に向けて石炭が供給されると、この石炭は、回転する分散器202における各羽根211,212,213に衝突して落下する。このとき、石炭は、回転する複数の羽根211,212,213の遠心力により外方及び周方向に移動されながら落下するが、各羽根211,213,213の傾斜角度が相違するためにその落下位置が放射方向で相違することとなり、石炭を流動層S1の広域にわたって均一に供給することができる。
Accordingly, when the
図7は、本発明の実施例3に係る流動層乾燥装置における石炭供給装置を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a coal supply apparatus in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
実施例3において、図7に示すように、石炭供給装置221は、乾燥容器101における第1乾燥室111の上部に設けられており、分散器131と、石炭供給部222と、回転駆動装置133とを有している。
In Example 3, as shown in FIG. 7, the coal supply device 221 is provided in the upper part of the
乾燥容器101は、第1乾燥室111の上部に位置してケーシング141が固定され、このケーシング141に軸受部142,143により回転軸144が回転自在に支持されている。この回転軸144は、上端部に回転駆動装置133が連結され、下端部に分散器131が連結されている。
The drying
分散器131は、水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数(本実施例では、8個)の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられている。
In the
また、ケーシング141は、回転軸144と同心上に原料供給路231が設けられている。この原料供給路231は、円筒形状をなし、ケーシング141を鉛直方向に貫通するように設けられている。そして、ケーシング141は、石炭貯蔵装置232が設けられ、この石炭貯蔵装置232の下方に石炭搬送装置(搬送コンベヤ)233が配置されている。この石炭搬送装置233は、石炭貯蔵装置232から落下した石炭を水平方向に搬送し、石炭供給路231に供給するものである。
The
このように構成された実施例3の石炭供給装置221にて、回転駆動装置133により回転軸144を介して分散器131がR方向に回転する一方、石炭貯蔵装置232に貯蔵された石炭が石炭搬送装置233に落下し、この石炭搬送装置233により石炭供給路231に供給される。すると、石炭供給路231を自由落下する石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147の表面に向けて周方向にほぼ均一に落下し、この回転する各羽根145,146,147の表面に衝突して放射方向に下降し、流動層S1の表面部に落下する。また、石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147の間をすり抜けて周方向にほぼ均一に下降し、そのまま流動層S1の表面部に落下する。
In the coal supply device 221 of Example 3 configured as described above, the
このように実施例3の石炭供給装置221にあっては、乾燥容器101の上部に鉛直方向に沿って垂下される回転軸144により回転自在に支持されると共に水平方向に対する下向きの傾斜角度が相違する複数の羽根145,146,147が周方向に所定間隔で設けられる分散器131と、乾燥容器101の上部から分散器131に向けて石炭を供給可能な石炭供給部222と、分散器131を回転可能な回転駆動装置133とを設けている。
Thus, in the coal supply apparatus 221 of Example 3, it is rotatably supported by the
従って、回転駆動装置133により分散器131を回転し、原料供給部222から分散器131に向けて石炭が供給されると、この石炭は、回転する分散器131における各羽根145,146,147に衝突して落下する。このとき、石炭は、回転する複数の羽根145,146,147の遠心力により外方に移動されながら落下するが、各羽根145,146,147の傾斜角度が相違するためにその落下位置が放射方向で相違することとなり、石炭を流動層S1の広域にわたって均一に供給することができる。
Accordingly, when the
また、実施例3の石炭供給装置221では、石炭供給部222として鉛直方向に沿う石炭供給路231を設け、分散器131の回転軸144をこの石炭供給路231の中心部に沿って配置している。従って、分散器131の回転軸144を石炭供給路231内に配置することで、装置のコンパクト化を図ることができると共に、石炭を適正に分散器131に供給することができる。
Moreover, in the coal supply apparatus 221 of Example 3, the
なお、上述した実施例では、分散器131,202として8個の羽根145,146,147,211,212,213を設けたが、その数は実施例に限定されるものではない。また、各羽根145,146,147,211,212,213の幅や長さ、配置も実施例に限定されるものではなく、容器の形状や原料の性質などにより適宜設定すればよいものである。
In the above-described embodiment, eight
また、上述した実施例では、乾燥容器101内を3つの乾燥室111,112,113に区画したが、2つの乾燥室または4つ以上の乾燥室としてもよい。また、乾燥容器101の形状、石炭供給装置102,201,221、乾燥炭排出口103、流動化ガス供給部104、ガス排出口105、伝熱管106,107,108の各構成や配置は、各実施例に限定されるものではなく、流動層乾燥装置12の設置場所や用途などに応じて適宜変更が可能である。即ち、本発明の湿潤燃料の乾燥システムは、流動層乾燥装置の形態に依存するものではない。
In the above-described embodiment, the inside of the drying
図8は、本発明の変形例に係る流動層乾燥装置を表す概略図である。図8に示すように、流動層乾燥装置301は、乾燥容器301と、石炭供給装置302と、乾燥炭排出口303と、流動化ガス供給部304と、ガス排出口305と、伝熱管306とを有している。
FIG. 8 is a schematic view showing a fluidized bed drying apparatus according to a modification of the present invention. As shown in FIG. 8, the fluidized
乾燥容器301は、下部に複数の貫通孔を有する分散板309が設けられることで、上部の乾燥室311と下部の風箱310とに区画されている。そして、乾燥容器301は、この風箱310から分散板309を通して乾燥室311に流動化ガスを供給する流動化ガス供給部304が設けられている。
The drying
この乾燥容器301は、石炭投入口302から石炭が供給されると共に、流動化ガス供給部304から風箱310及び分散板309を通して流動化ガスが供給されることで、この分散板309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。ここでは、乾燥容器301は、一つの乾燥室311により構成される。
The drying
また、石炭供給装置302は、乾燥容器301における乾燥室311の上部に設けられており、分散器312と、図示しない石炭供給部及び回転駆動装置を有している。なお、この石炭供給装置302は、前述した石炭供給装置102,201,221のいずれかと同様であることから説明は省略する。
Moreover, the
このように変形例では、乾燥容器301と、乾燥室311の下方から流動化ガスを供給することで石炭と共に流動層Sを形成する流動化ガス供給部304とを設け、石炭供給装置302として、分散器312と石炭供給部と回転駆動装置を設けている。従って、石炭を流動層Sに均一に供給することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。
As described above, in the modified example, the drying
また、上述した実施例では、原料として湿潤燃料を適用し、この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。また、原料は、湿潤燃料に限るものではない。 In the above-described embodiments, wet fuel is applied as a raw material, and low-grade coal is used as the wet fuel. However, even high-grade coal is applicable, and is not limited to coal and can be regenerated. Biomass may be used as a biological organic resource. For example, thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) made from these raw materials Can also be used. The raw material is not limited to wet fuel.
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
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
101,301 乾燥容器
102,201,221,302 石炭供給装置(原料供給装置、湿潤燃料供給装置)
103,303 乾燥炭排出口(乾燥物排出部)
104,104a,104b,104c,304 流動化ガス供給部(流動化ガス供給装置)
105,305 ガス排出口
106,107,108,306 伝熱管
110,310 風室(流動化ガス供給装置)
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
118,119 区画板
121 蒸気供給ライン(流動化ガス供給装置)
131,202,311 分散器
132,222 石炭供給部(原料供給部)
133 回転駆動装置
144 回転軸
145,146,147,211,212,213 羽根
151,231 石炭供給路(原料供給路)
F,F1,F2,F3 フリーボード部
S,S1,S2,S3 流動層
DESCRIPTION OF
103,303 Dry coal discharge port (dry matter discharge part)
104, 104a, 104b, 104c, 304 Fluidized gas supply unit (fluidized gas supply device)
105,305 Gas exhaust port 106,107,108,306 Heat transfer tube 110,310 Air chamber (fluidized gas supply device)
111
131, 202, 311
133
F, F1, F2, F3 Free board part S, S1, S2, S3 Fluidized bed
Claims (8)
前記容器の上部から前記分散器に向けて原料を供給可能な原料供給部と、
前記分散器を回転可能な回転駆動装置と、
を有することを特徴とする原料供給装置。 A disperser in which a plurality of blades that are rotatably supported by a rotating shaft that hangs down in the vertical direction on the top of the container and that have different downward inclination angles with respect to the horizontal direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction;
A raw material supply unit capable of supplying the raw material from the upper part of the container toward the disperser;
A rotary drive device capable of rotating the disperser;
The raw material supply apparatus characterized by having.
上部から前記分散器に向けて原料を供給する工程と、
を有することを特徴とする原料供給方法。 A step of rotating a disperser in which a plurality of blades having different inclination angles with respect to the horizontal direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction by a rotation axis along the vertical direction;
Supplying raw materials from above to the disperser;
The raw material supply method characterized by having.
前記乾燥容器を湿潤燃料の流動方向に分割して複数の分割乾燥室を形成すると共に湿潤燃料の通過開口部が形成される仕切部材と、
前記複数の分割乾燥室の下方から流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化ガス供給装置と、
を有する流動層乾燥装置において、
前記湿潤燃料供給装置として前記請求項1から6のいずれか一つの原料供給装置が適用されることを特徴とする流動層乾燥装置。 A drying container having a hollow shape and provided with a wet fuel supply device on one end side and a dry matter discharge section on the other end side;
A partition member in which the drying container is divided in the flow direction of the wet fuel to form a plurality of divided drying chambers and a wet fuel passage opening is formed;
A fluidized gas supply device that forms a fluidized bed with wet fuel by supplying fluidized gas from below the plurality of divided drying chambers;
In a fluidized bed drying apparatus having
A fluidized bed drying apparatus, wherein the raw material supply apparatus according to any one of claims 1 to 6 is applied as the wet fuel supply apparatus.
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---|---|---|---|
JP2013030375A JP2014159001A (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Raw material feeding device and method, and fluid bed dryer |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019074084A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | 株式会社奈良機械製作所 | Heat exchanging device for powder material |
CN111944561A (en) * | 2020-08-28 | 2020-11-17 | 江苏嘉林新能源科技有限公司 | Biomass gasification fixed bed with burn-through prevention function |
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- 2013-02-19 JP JP2013030375A patent/JP2014159001A/en active Pending
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