JP2017078517A - Fluidized bed system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To move a fluid medium at a low cost while preventing property change of the fluid medium.SOLUTION: A fluidized bed system 100 includes a first fluidized bed chamber 212 in which a fluidized bed of a fluid medium is formed, a second fluidized bed chamber 232 which is separately formed from the first fluidized bed chamber 212 and in which a fluidized bed of the fluid medium is formed, a communication pipe 250 for connecting a first portion 212c predetermined on a side wall 212a constituting the first fluidized bed chamber 212 and a second portion 232c predetermined on a side wall 232a constituting the second fluidized bed chamber 232, an introduction control section 262 for controlling an introduction amount of the fluid medium introduced into the first fluidized bed chamber 212 so that a bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber 212 is higher than the first portion 212c, and a pressure control section 264 for maintaining a pressure in the second fluidized bed chamber 232 to be lower than in the first fluidized bed chamber 212.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流動媒体の流動層が形成される第1流動層室から第2流動層室へ流動媒体を移動させる流動層システムに関する。   The present invention relates to a fluidized bed system that moves a fluidized medium from a first fluidized bed chamber in which a fluidized bed of a fluidized medium is formed to a second fluidized bed chamber.

粒子状の固形物が収容された流動層室の下方から上方に向けてガスを噴出させることで形成される流動層を用いた流動層システムは、固形物の乾燥、燃焼、ガス化、造粒等様々な分野で利用されている。このような流動層システムでは、流動層の条件(温度、雰囲気等)の変更、設置面積(設置体積)の制限、制御の容易性の確保等のために、複数の流動層室を備えているものもある。   A fluidized bed system using a fluidized bed formed by jetting gas from the bottom to the top of a fluidized bed chamber in which particulate solids are accommodated is used to dry, burn, gasify, and granulate solids. It is used in various fields. In such a fluidized bed system, a plurality of fluidized bed chambers are provided for changing the conditions of the fluidized bed (temperature, atmosphere, etc.), limiting the installation area (installation volume), and ensuring controllability. There are also things.

複数の流動層室を備えた流動層システムにおいて、第1流動層室から第2流動層室へ固形物(流動媒体)を移動させる技術として、第1流動層室から流動媒体を取り出した後コンベアで第2流動層室に移動させる技術(例えば、特許文献1)や、第1流動層室を第2流動層室より上方に配するとともに、第1流動層室および第2流動層室を連通管で接続し、連通管を通じて流動媒体を自重で移動させる技術(例えば、特許文献2)が開発されている。   In a fluidized bed system having a plurality of fluidized bed chambers, as a technique for moving solids (fluid medium) from the first fluidized bed chamber to the second fluidized bed chamber, a conveyor after taking out the fluidized medium from the first fluidized bed chamber And moving the first fluidized bed chamber above the second fluidized bed chamber and communicating the first fluidized bed chamber and the second fluidized bed chamber. A technique (for example, Patent Document 2) has been developed in which a fluid medium is moved by its own weight through a pipe connected through a communication pipe.

特開2002−095952号公報JP 2002-095952 A 特許第4083409号公報Japanese Patent No. 4083409

しかし、上記特許文献1に記載されたようなコンベアを用いた技術では、移動過程において流動媒体が空気に曝されるため、流動媒体が、酸素や水等の空気中の物質と反応したり、吸着したりする物質である場合、移動過程で流動媒体の性状が変化してしまうという問題がある。   However, in the technique using the conveyor as described in Patent Document 1, since the fluid medium is exposed to air in the movement process, the fluid medium reacts with substances in the air such as oxygen and water, In the case of an adsorbing substance, there is a problem that the properties of the fluid medium change during the movement process.

上記特許文献2に記載された流動層室の設置高さを異ならせる技術では、広範囲な領域を占有してしまうため、設置箇所が制限されてしまう。また、一方の流動層室を高所に設ける必要があり設置コストが高くなってしまうという問題がある。   The technique for varying the installation height of the fluidized bed chamber described in Patent Document 2 occupies a wide area, so that the installation location is limited. In addition, there is a problem that one fluidized bed chamber needs to be provided at a high place, resulting in an increase in installation cost.

そこで本発明は、このような課題に鑑み、流動媒体の性状変化を防止しつつ、低コストで流動媒体を移動させることが可能な流動層システムを提供することを目的としている。   Therefore, in view of such a problem, an object of the present invention is to provide a fluidized bed system capable of moving a fluidized medium at a low cost while preventing changes in properties of the fluidized medium.

上記課題を解決するために、本発明の流動層システムは、流動媒体の流動層が形成される第1流動層室と、第1流動層室と別体に形成され、流動媒体の流動層が形成される第2流動層室と、第1流動層室を構成する側壁における予め定められた第1の箇所と、第2流動層室を構成する側壁における予め定められた第2の箇所とを連通する連通管と、第1流動層室内において形成される流動層の層高が第1の箇所よりも上方となるように、第1流動層室内に導入する流動媒体の導入量を制御する導入制御部と、第2流動層室内を第1流動層室内より低圧に維持する圧力制御部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a fluidized bed system of the present invention includes a first fluidized bed chamber in which a fluidized bed of a fluidized medium is formed, and a fluidized bed of fluidized medium formed separately from the first fluidized bed chamber. A second fluidized bed chamber to be formed; a first predetermined location on the side wall constituting the first fluidized bed chamber; and a second predetermined location on the side wall constituting the second fluidized bed chamber. Introduction for controlling the amount of fluid medium introduced into the first fluidized bed chamber so that the communicating pipe and the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber are above the first location. A control unit and a pressure control unit for maintaining the second fluidized bed chamber at a lower pressure than the first fluidized bed chamber are provided.

また、第1流動層室内における流動層の上方に形成される第1フリーボード部からガスを排出する第1排気部と、第2流動層室内における流動層の上方に形成される第2フリーボード部からガスを排出する第2排気部と、を備え、圧力制御部は、第1流動層室内および第2流動層室内の圧力に応じて、第1排気部および第2排気部それぞれの排気流量を制御するとしてもよい。   In addition, a first exhaust part for discharging gas from a first free board part formed above the fluidized bed in the first fluidized bed room, and a second free board formed above the fluidized bed in the second fluidized bed room And a second exhaust part that exhausts gas from the part, and the pressure control part has an exhaust flow rate of each of the first exhaust part and the second exhaust part according to the pressure in the first fluidized bed chamber and the second fluidized bed chamber May be controlled.

また、第1流動層室内の下部に滞留した流動媒体の一部を抜き出す抜出部をさらに備えるとしてもよい。   Moreover, it is good also as providing the extraction part which extracts a part of fluid medium which stayed in the lower part in a 1st fluidized bed chamber.

本発明によれば、流動媒体の性状変化を防止しつつ、低コストで流動媒体を移動させることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to move a fluid medium at low cost, preventing the property change of a fluid medium.

流動層システムを説明する図である。It is a figure explaining a fluid bed system.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(流動層システム100)
図1は、流動層システム100を説明する図である。本実施形態では、流動層システム100が、流動媒体として褐炭を乾燥させる構成を例に挙げて説明する。図1中、ガスの流れを実線の矢印で示し、流動媒体の流れを一点鎖線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図1に示すように、流動層システム100は、導入手段110と、水分センサ120と、第1流動層部210と、第2流動層部230と、連通管250と、中央制御部260とを含んで構成される。
(Fluidized bed system 100)
FIG. 1 is a diagram illustrating a fluidized bed system 100. In the present embodiment, a configuration in which the fluidized bed system 100 dries lignite as a fluidized medium will be described as an example. In FIG. 1, the gas flow is indicated by solid arrows, the flow of the fluid medium is indicated by dashed-dotted arrows, and the signal flow is indicated by broken arrows. As shown in FIG. 1, the fluidized bed system 100 includes an introduction unit 110, a moisture sensor 120, a first fluidized bed unit 210, a second fluidized bed unit 230, a communication pipe 250, and a central control unit 260. Consists of including.

(導入手段110、水分センサ120)
導入手段110は、褐炭を搬送するコンベア112と、コンベア112によって搬送された褐炭を一時的に貯留するホッパ114と、ホッパ114から第1流動層部210(第1流動層室212)に褐炭を導入する導入バルブ116とを含んで構成される。本実施形態において、導入手段110は、後述する導入制御部262による制御に応じて、第1流動層室212内において形成される流動層の層高が、後述する第1の箇所212cよりも上方となる導入量で、第1流動層室212内に褐炭を導入する。
(Introducing means 110, moisture sensor 120)
The introducing means 110 includes a conveyor 112 that conveys lignite, a hopper 114 that temporarily stores the lignite conveyed by the conveyor 112, and lignite from the hopper 114 to the first fluidized bed portion 210 (first fluidized bed chamber 212). And an introduction valve 116 to be introduced. In the present embodiment, the introduction means 110 is configured so that the bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber 212 is higher than the first location 212c described later in accordance with the control by the introduction control unit 262 described later. The lignite is introduced into the first fluidized bed chamber 212 in such an introduction amount as follows.

水分センサ120は、導入手段110によって第1流動層部210に導入される褐炭の水分量を測定する。なお、水分センサ120として、例えば、近赤外吸収方式、マイクロ波吸収方式等の水分センサを採用することができる。   The moisture sensor 120 measures the moisture content of the lignite introduced into the first fluidized bed portion 210 by the introduction means 110. As the moisture sensor 120, for example, a moisture sensor such as a near infrared absorption method or a microwave absorption method can be adopted.

(第1流動層部210)
第1流動層部210は、第1流動層室212と、第1流動化ガス供給部214と、第1伝熱部216と、抜出部218と、第1排気部220と、第1圧力センサ222を含んで構成される。
(First fluidized bed 210)
The first fluidized bed unit 210 includes a first fluidized bed chamber 212, a first fluidized gas supply unit 214, a first heat transfer unit 216, an extraction unit 218, a first exhaust unit 220, and a first pressure. A sensor 222 is included.

第1流動層室212は、導入手段110によって導入された褐炭を収容する。第1流動化ガス供給部214は、第1流動層室212の底面から第1流動化ガス(例えば、水蒸気)を供給する。具体的に説明すると、第1流動化ガス供給部214は、風箱214aと、第1流動管214bと、第1ブロワ214cとを含んで構成される。風箱214aは、第1流動層室212の下方に設けられ、風箱214aの上部は、第1流動層室212の底面としても機能し、通気可能である分散板214dで形成されている。分散板214dは、例えば、褐炭の粒径よりも小さい径の開孔が複数設けられた板や、褐炭の粒径よりも小さい径の開孔が設けられたノズルを設置した板で構成される。   The first fluidized bed chamber 212 accommodates the lignite introduced by the introducing means 110. The first fluidizing gas supply unit 214 supplies a first fluidizing gas (for example, water vapor) from the bottom surface of the first fluidized bed chamber 212. More specifically, the first fluidizing gas supply unit 214 includes an air box 214a, a first fluid pipe 214b, and a first blower 214c. The air box 214a is provided below the first fluidized bed chamber 212, and the upper portion of the air box 214a also functions as a bottom surface of the first fluidized bed chamber 212 and is formed of a dispersion plate 214d that can be ventilated. The dispersion plate 214d is configured by, for example, a plate provided with a plurality of apertures having a diameter smaller than the particle size of lignite, or a plate provided with a nozzle provided with an aperture having a diameter smaller than the particle size of lignite. .

第1流動管214bは、風箱214aに接続され、第1流動管214bには、第1流動化ガスを送り込む第1ブロワ214cが設けられている。したがって、流動層システム100を運転する際には、風箱214aを通じて第1流動層室212の底面から当該第1流動層室212内に第1流動化ガスが供給されることとなる。   The first flow pipe 214b is connected to the wind box 214a, and the first flow pipe 214b is provided with a first blower 214c for feeding the first fluidizing gas. Therefore, when the fluidized bed system 100 is operated, the first fluidized gas is supplied into the first fluidized bed chamber 212 from the bottom surface of the first fluidized bed chamber 212 through the wind box 214a.

こうして、第1流動化ガス供給部214によって第1流動層室212内に第1流動化ガスが供給され、第1流動化ガスは、第1流動層室212内で褐炭を流動させて、褐炭の流動層を形成するとともに、第1流動化ガスを褐炭と接触させることで褐炭に含まれる水の一部を気化させる。   Thus, the first fluidized gas is supplied into the first fluidized bed chamber 212 by the first fluidized gas supply unit 214, and the first fluidized gas causes the lignite to flow in the first fluidized bed chamber 212, A part of the water contained in the lignite is vaporized by forming the fluidized bed and bringing the first fluidizing gas into contact with the lignite.

第1伝熱部216は、例えば、熱媒体が流通する配管で構成され、第1流動層室212内に配される。第1伝熱部216は、熱媒体の流通過程において、熱媒体が有する熱で褐炭を加熱する。第1伝熱部216を備える構成により、第1流動層室212内において、熱媒体と、第1流動化ガスとの間で熱交換が行われ、上方に移動する第1流動化ガスをさらに加熱することができる。したがって、第1流動化ガスによる褐炭の乾燥がより促進されることとなる。   The first heat transfer unit 216 is constituted by, for example, a pipe through which a heat medium flows, and is arranged in the first fluidized bed chamber 212. The 1st heat-transfer part 216 heats lignite with the heat | fever which a heat medium has in the distribution | circulation process of a heat medium. With the configuration including the first heat transfer section 216, heat exchange is performed between the heat medium and the first fluidizing gas in the first fluidized bed chamber 212, and the first fluidizing gas that moves upward is further added. Can be heated. Therefore, drying of lignite with the first fluidizing gas is further promoted.

抜出部218は、第1流動層室212を構成する側壁212aの下部に接続された抜出管218aと、抜出管218aに設けられた抜出バルブ218bとを含んで構成され、第1流動層室212内の下部に滞留した褐炭の一部を外部に抜き出す。抜出部218の効果については、後に詳述する。   The extraction part 218 includes an extraction pipe 218a connected to the lower part of the side wall 212a constituting the first fluidized bed chamber 212, and an extraction valve 218b provided in the extraction pipe 218a. Part of the lignite staying in the lower part of the fluidized bed chamber 212 is extracted to the outside. The effect of the extraction part 218 will be described in detail later.

第1排気部220は、第1流動層室212の上壁に接続された第1排気管220aと第1排気管220aに設けられた第1排気バルブ220bとを含んで構成され、第1流動層室212内における流動層の上方に形成される空間(第1フリーボード部212b)からガスを排出する。   The first exhaust part 220 includes a first exhaust pipe 220a connected to the upper wall of the first fluidized bed chamber 212 and a first exhaust valve 220b provided in the first exhaust pipe 220a. Gas is discharged from the space (first free board portion 212b) formed above the fluidized bed in the layer chamber 212.

第1圧力センサ222は、第1流動層室212内の圧力(第1フリーボード部212bの圧力)を測定する。   The first pressure sensor 222 measures the pressure in the first fluidized bed chamber 212 (the pressure of the first free board portion 212b).

このように、第1流動層部210では、第1流動層室212内に未乾燥の褐炭が導入され、第1流動化ガス供給部214および第1伝熱部216によって褐炭が加熱され、褐炭から水の一部が気化されて除去される。一方、褐炭の流れについて説明すると、後述する中央制御部260による制御に応じて、連通管250を通じ、第1流動層室212内から第2流動層室232内へ褐炭が移動することとなる。連通管250を通じた褐炭の移動については後に詳述する。   Thus, in the 1st fluidized bed part 210, undried lignite is introduce | transduced in the 1st fluidized bed chamber 212, lignite is heated by the 1st fluidization gas supply part 214 and the 1st heat transfer part 216, and lignite A part of the water is vaporized and removed. On the other hand, when the flow of lignite is described, lignite moves from the first fluidized bed chamber 212 to the second fluidized bed chamber 232 through the communication pipe 250 in accordance with control by the central control unit 260 described later. The movement of lignite through the communication pipe 250 will be described in detail later.

(第2流動層部230)
第2流動層部230は、第2流動層室232と、第2流動化ガス供給部234と、第2伝熱部236と、オーバーフロー部238と、第2排気部240と、第2圧力センサ242を含んで構成される。
(Second fluidized bed 230)
The second fluidized bed section 230 includes a second fluidized bed chamber 232, a second fluidized gas supply section 234, a second heat transfer section 236, an overflow section 238, a second exhaust section 240, and a second pressure sensor. 242 is comprised.

第2流動層室232は、第1流動層室212と別体に形成され、連通管250を通じて、第1流動層室212内から導入された褐炭を収容する。第2流動化ガス供給部234は、第2流動層室232の底面から第2流動化ガス(例えば、水蒸気)を供給する。具体的に説明すると、第2流動化ガス供給部234は、第1流動化ガス供給部214と同様に、風箱234aと、第2流動管234bと、第2ブロワ234cとを含んで構成される。風箱234aは、第2流動層室232の下方に設けられ、風箱234aの上部は、第2流動層室232の底面としても機能し、通気可能である分散板234dで形成されている。分散板234dは、例えば、褐炭の粒径よりも小さい径の開孔が複数設けられた板や、褐炭の粒径よりも小さい径の開孔が設けられたノズルを設置した板で構成される。   The second fluidized bed chamber 232 is formed separately from the first fluidized bed chamber 212 and accommodates lignite introduced from the first fluidized bed chamber 212 through the communication pipe 250. The second fluidizing gas supply unit 234 supplies the second fluidizing gas (for example, water vapor) from the bottom surface of the second fluidized bed chamber 232. More specifically, the second fluidizing gas supply unit 234 includes an air box 234a, a second fluid pipe 234b, and a second blower 234c, like the first fluidizing gas supply unit 214. The The air box 234a is provided below the second fluidized bed chamber 232, and the upper portion of the air box 234a also functions as a bottom surface of the second fluidized bed chamber 232 and is formed of a dispersion plate 234d that can vent. The dispersion plate 234d is constituted by, for example, a plate provided with a plurality of openings having a diameter smaller than the particle size of lignite, or a plate provided with a nozzle provided with an opening having a diameter smaller than the particle size of lignite. .

第2流動管234bは、風箱234aに接続され、第2流動管234bには、第2流動化ガスを送り込む第2ブロワ234cが設けられている。したがって、流動層システム100を運転する際には、風箱234aを通じて第2流動層室232の底面から当該第2流動層室232内に第2流動化ガスが供給されることとなる。   The second fluid pipe 234b is connected to the wind box 234a, and the second fluid pipe 234b is provided with a second blower 234c for feeding the second fluidizing gas. Therefore, when the fluidized bed system 100 is operated, the second fluidized gas is supplied into the second fluidized bed chamber 232 from the bottom surface of the second fluidized bed chamber 232 through the wind box 234a.

こうして、第2流動化ガス供給部234によって第2流動層室232内に第2流動化ガスが供給され、第2流動化ガスは、第2流動層室232内で褐炭を流動させて、褐炭の流動層を形成するとともに、第2流動化ガスを褐炭と接触させることで褐炭に含まれる水の一部を気化させる。   Thus, the second fluidized gas is supplied into the second fluidized bed chamber 232 by the second fluidized gas supply unit 234, and the second fluidized gas causes the lignite to flow in the second fluidized bed chamber 232, thereby In addition to forming a fluidized bed, a part of the water contained in the lignite is vaporized by bringing the second fluidized gas into contact with the lignite.

第2伝熱部236は、例えば、熱媒体が流通する配管で構成され、第2流動層室232内に配される。第2伝熱部236は、熱媒体の流通過程において、熱媒体が有する熱で褐炭を加熱する。第2伝熱部236を備える構成により、第2流動層室232内において、熱媒体と、第2流動化ガスとの間で熱交換が行われ、上方に移動する第2流動化ガスをさらに加熱することができる。したがって、第2流動化ガスによる褐炭の乾燥がより促進されることとなる。   The second heat transfer unit 236 is constituted by, for example, a pipe through which a heat medium flows, and is arranged in the second fluidized bed chamber 232. The second heat transfer unit 236 heats the lignite with the heat of the heat medium in the flow process of the heat medium. With the configuration including the second heat transfer section 236, heat exchange is performed between the heat medium and the second fluidizing gas in the second fluidized bed chamber 232, and the second fluidizing gas that moves upward is further added. Can be heated. Therefore, drying of the lignite with the second fluidizing gas is further promoted.

オーバーフロー部238は、第2流動層室232を構成する側壁232aの上部に設けられた出口に接続されたオーバーフロー管238aと、オーバーフロー管238aに設けられたオーバーフローバルブ238bとを含んで構成され、第2流動層室232の出口からオーバーフローした褐炭を外部に送出する。具体的に説明すると、連通管250を通じて、第1流動層部210(第1流動層室212内)から第2流動層室232内に褐炭が導入されると、導入された褐炭の体積分、流動層の体積が増加する。そうすると、褐炭(流動層)が第2流動層室232の出口(第2流動層室232におけるオーバーフロー管238aとの接続箇所)からオーバーフローして、オーバーフロー管238aを通じて外部に送出されることとなる。   The overflow part 238 includes an overflow pipe 238a connected to an outlet provided at an upper part of the side wall 232a constituting the second fluidized bed chamber 232, and an overflow valve 238b provided in the overflow pipe 238a. 2 Brown coal overflowed from the outlet of the fluidized bed chamber 232 is sent to the outside. More specifically, when lignite is introduced into the second fluidized bed chamber 232 from the first fluidized bed portion 210 (in the first fluidized bed chamber 212) through the communication pipe 250, the volume of the introduced lignite, The volume of the fluidized bed increases. As a result, lignite (fluidized bed) overflows from the outlet of the second fluidized bed chamber 232 (where the second fluidized bed chamber 232 is connected to the overflow pipe 238a) and is sent to the outside through the overflow pipe 238a.

第2排気部240は、第2流動層室232の上壁に接続された第2排気管240aと第2排気管240aに設けられた第2排気バルブ240bとを含んで構成され、第2流動層室232内における流動層の上方に形成される空間(第2フリーボード部232b)からガスを排出する。   The second exhaust part 240 includes a second exhaust pipe 240a connected to the upper wall of the second fluidized bed chamber 232 and a second exhaust valve 240b provided in the second exhaust pipe 240a. Gas is discharged from the space (second free board portion 232b) formed above the fluidized bed in the bed chamber 232.

第2圧力センサ242は、第2流動層室232内の圧力(第2フリーボード部232bの圧力)を測定する。   The second pressure sensor 242 measures the pressure in the second fluidized bed chamber 232 (the pressure of the second free board part 232b).

(連通管250)
連通管250は、第1流動層室212を構成する側壁212aにおける予め定められた第1の箇所212cと、第2流動層室232を構成する側壁232aにおける予め定められた第2の箇所232cとを連通する。本実施形態において、第1の箇所212cは、抜出管218aが接続される箇所より上方に位置し、第1の箇所212cの高さは、第2の箇所232cの高さと実質的に等しく、連通管250は水平方向に延在して配されている。
(Communication pipe 250)
The communication pipe 250 includes a predetermined first location 212c in the side wall 212a constituting the first fluidized bed chamber 212, and a predetermined second location 232c in the side wall 232a constituting the second fluidized bed chamber 232. Communicate. In the present embodiment, the first location 212c is located above the location where the extraction pipe 218a is connected, and the height of the first location 212c is substantially equal to the height of the second location 232c. The communication pipe 250 extends in the horizontal direction.

また、上記したように、導入手段110は、第1流動層室212において形成される流動層の層高が第1の箇所212cよりも上方となる導入量で、第1流動層室212に褐炭を導入する。したがって、連通管250内は、褐炭の流動層で満たされることとなる。   In addition, as described above, the introduction unit 110 has an introduction amount in which the bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber 212 is higher than the first location 212c, and the lignite is introduced into the first fluidized bed chamber 212. Is introduced. Therefore, the inside of the communication pipe 250 is filled with a fluidized bed of lignite.

(中央制御部260)
中央制御部260は、CPU(中央処理装置)を含む半導体集積回路で構成され、ROMからCPU自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのRAMや他の電子回路と協働して、流動層システム100全体を管理および制御する。本実施形態において中央制御部260は、導入制御部262および圧力制御部264として機能する。
(Central control unit 260)
The central control unit 260 is composed of a semiconductor integrated circuit including a CPU (Central Processing Unit), reads programs and parameters for operating the CPU itself from the ROM, and cooperates with the RAM as a work area and other electronic circuits. Thus, the entire fluidized bed system 100 is managed and controlled. In the present embodiment, the central control unit 260 functions as the introduction control unit 262 and the pressure control unit 264.

具体的に説明すると、導入制御部262は、まず、コンベア112の搬送速度および導入バルブ116の開度を制御して、第1流動層室212内において形成される流動層の層高が第1の箇所212cよりも上方となるように、第1流動層室212内に導入する流動媒体の導入量を制御する。   Specifically, the introduction control unit 262 first controls the conveyance speed of the conveyor 112 and the opening degree of the introduction valve 116 so that the bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber 212 is the first. The amount of fluid medium introduced into the first fluidized bed chamber 212 is controlled so as to be above the portion 212c.

一方、圧力制御部264は、水分センサ120の測定値に基づいて、第2流動層室232のオーバーフロー部238から送出される褐炭が目標値まで乾燥されるように、第1流動層室212内および第2流動層室232内における褐炭の滞留時間を導出する。例えば、水分センサ120の測定値が相対的に大きい場合、すなわち、未乾燥の褐炭の含水率が高い場合には滞留時間は長くなり、水分センサ120の測定値が相対的に小さい場合、すなわち、未乾燥の褐炭の含水率が低い場合、滞留時間は短くなる。   On the other hand, the pressure control unit 264 is based on the measurement value of the moisture sensor 120 so that the lignite sent from the overflow unit 238 of the second fluidized bed chamber 232 is dried to the target value. The residence time of lignite in the second fluidized bed chamber 232 is derived. For example, when the measured value of the moisture sensor 120 is relatively large, that is, when the moisture content of undried lignite is high, the residence time becomes long, and when the measured value of the moisture sensor 120 is relatively small, that is, When the moisture content of undried lignite is low, the residence time is shortened.

そして、圧力制御部264は、不図示のメモリに記憶されている第1流動層室212および第2流動層室232の容積と、導出した滞留時間とに基づいて、褐炭の移動速度を導出する。続いて、圧力制御部264は、第1圧力センサ222、第2圧力センサ242の測定値を参照し、第2流動層室232内が第1流動層室212内より低圧に維持されるとともに、褐炭の移動速度が導出した移動速度となるように、第1排気部220および第2排気部240それぞれの排気流量を制御する。   Then, the pressure control unit 264 derives the moving speed of the lignite based on the volumes of the first fluidized bed chamber 212 and the second fluidized bed chamber 232 stored in a memory (not shown) and the derived residence time. . Subsequently, the pressure control unit 264 refers to the measurement values of the first pressure sensor 222 and the second pressure sensor 242, and the inside of the second fluidized bed chamber 232 is maintained at a lower pressure than the inside of the first fluidized bed chamber 212. The exhaust flow rates of the first exhaust unit 220 and the second exhaust unit 240 are controlled so that the moving speed of the brown coal becomes the derived moving speed.

そして、導入制御部262は、第1流動層室212内において形成される流動層の層高が第1の箇所212cよりも上方となる導入量を維持しつつ、第1流動層室212への褐炭の導入速度が、移動速度と等しくなるように、コンベア112の搬送速度および導入バルブ116の開度を制御する。   Then, the introduction control unit 262 maintains the introduction amount in which the bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber 212 is higher than the first location 212c, while introducing the fluidized bed into the first fluidized bed chamber 212. The conveyance speed of the conveyor 112 and the opening degree of the introduction valve 116 are controlled so that the introduction speed of lignite becomes equal to the movement speed.

上記したように、連通管250は、流動層で満たされているため、第2流動層室232の圧力を第1流動層室212の圧力より低くするだけで、第1流動層室212から第2流動層室232へ自動的に褐炭を移動させることができる。また、導入制御部262および圧力制御部264を備える構成により、所望する移動速度で、第1流動層室212から第2流動層室232へ褐炭を移動させることが可能となる。   As described above, since the communication pipe 250 is filled with the fluidized bed, the second fluidized bed chamber 232 can be removed from the first fluidized bed chamber 212 only by making the pressure of the second fluidized bed chamber 232 lower than the pressure of the first fluidized bed chamber 212. The lignite can be automatically moved to the two fluidized bed chamber 232. In addition, the configuration including the introduction control unit 262 and the pressure control unit 264 makes it possible to move the lignite from the first fluidized bed chamber 212 to the second fluidized bed chamber 232 at a desired moving speed.

以上説明したように、本実施形態にかかる流動層システム100によれば、第1流動層室212および第2流動層室232の圧力を調整するだけで、褐炭を移動させることができるため、コンベアを用いて流動層室間を移動させる従来技術と異なり、移動過程において褐炭が空気に曝されてしまう事態を回避することが可能となる。したがって、褐炭が、空気中の物質と反応したり、空気中の物質を吸着したりすることを防止することができ、移動過程での褐炭の性状の変化を回避することが可能となる。   As described above, according to the fluidized bed system 100 according to the present embodiment, the lignite can be moved only by adjusting the pressures of the first fluidized bed chamber 212 and the second fluidized bed chamber 232, so that the conveyor Unlike the prior art which moves between fluidized bed chambers using, it is possible to avoid a situation where lignite is exposed to air during the moving process. Therefore, it is possible to prevent lignite from reacting with substances in the air or adsorbing substances in the air, and it is possible to avoid changes in the properties of lignite during the movement process.

また、乾燥された高温状態の褐炭は、空気中の酸素と反応して燃焼する懸念があるため、コンベアを用いて流動層室間を移動させる従来技術では、コンベアといった駆動部を備えた装置を密封構造にしたり、消火設備を備えたり等する必要があり、コストが高くなってしまうという問題があった。しかし、本実施形態の流動層システム100では、圧力差(差圧)によって、外部から区画された連通管250内を褐炭が移動するという簡易な機構であるため、駆動部を備えた装置の密封構造や消火設備が不要となり、コストを低減することが可能となる。また、第1流動層室212と第2流動層室232との設置高さを異ならせる必要もないため、設置コストを削減することもできる。   In addition, since the dried lignite in a high temperature state may be burned by reacting with oxygen in the air, in the conventional technology that moves between fluidized bed chambers using a conveyor, an apparatus having a drive unit such as a conveyor is provided. There was a problem that it was necessary to provide a sealed structure, or to provide fire extinguishing equipment, resulting in high costs. However, in the fluidized bed system 100 according to the present embodiment, since the lignite moves through the communication pipe 250 partitioned from the outside due to a pressure difference (differential pressure), the sealing of the device including the drive unit is performed. No structure or fire extinguishing equipment is required, and the cost can be reduced. Moreover, since it is not necessary to make the installation height of the 1st fluidized bed chamber 212 and the 2nd fluidized bed chamber 232 different, installation cost can also be reduced.

また、例えば、第1流動化ガス供給部214(第1ブロワ214c)から、平均粒径の褐炭が最適に流動化される流量の第1流動化ガスを供給すると、平均粒径より大きい粒径(または質量が大きい)褐炭の一部は流動化されない。また、連通管250が接続される第1の箇所212cは、第1流動層室212の上部に配されているため、大きい粒径の褐炭は、連通管250に導かれずに第1流動層室212内に残留してしまう。   Further, for example, when the first fluidizing gas is supplied from the first fluidizing gas supply unit 214 (first blower 214c) at a flow rate at which the lignite having the average particle diameter is optimally fluidized, the particle diameter larger than the average particle diameter. Some of the lignite (or high mass) is not fluidized. Moreover, since the 1st location 212c to which the communication pipe 250 is connected is distribute | arranged to the upper part of the 1st fluidized bed chamber 212, a large particle size brown coal is not guide | induced to the communicating pipe 250, but a 1st fluidized bed chamber 212 will remain.

そこで、第1流動層室212の下部に滞留した褐炭の一部を抜き出す抜出部218を備えることにより、流動化されない褐炭を外部に抜き出すことが可能となり、第1流動層室212内における褐炭の残留(滞留)を回避することができる。これにより、残留した褐炭によって流動層が形成されなくなってしまう事態を回避することが可能となる。   Therefore, by providing an extraction portion 218 for extracting a part of the lignite staying in the lower part of the first fluidized bed chamber 212, it becomes possible to extract the lignite that is not fluidized to the outside, and the lignite in the first fluidized bed chamber 212. Can be avoided. Thereby, it becomes possible to avoid the situation where a fluidized bed is no longer formed by the remaining lignite.

また、抜出部218が流動化されない褐炭を第1流動層室212から抜き出すため、流動化されない褐炭が第2流動層室232に導入されることがなくなり、第2流動層室232において、残留する褐炭(流動媒体)専用の抜出部を省略することが可能となる。   Moreover, since the extraction part 218 extracts lignite that is not fluidized from the first fluidized bed chamber 212, lignite that is not fluidized is not introduced into the second fluidized bed chamber 232, and remains in the second fluidized bed chamber 232. It becomes possible to omit the extraction section dedicated to lignite (fluid medium).

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上記実施形態において、流動媒体として褐炭を例に挙げて説明した。しかし、粒子状の固形物であれば、流動媒体の種類に限定はない。   For example, in the above embodiment, lignite has been described as an example of the fluid medium. However, there is no limitation on the type of fluid medium as long as it is a particulate solid.

また、上記実施形態において、連通管250が接続される第1の箇所212cが、抜出管218aが接続される箇所より上方に位置する構成を例に挙げて説明した。しかし、第1の箇所212cは、流動層の層高より低い箇所であればよく、抜出管218aが接続される箇所と実質的に等しい、もしくは、抜出管218aが接続される箇所より下方に位置していてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the 1st location 212c to which the communication pipe | tube 250 is connected was mentioned as an example, and the structure located above the location to which the extraction pipe | tube 218a is connected was demonstrated. However, the first location 212c may be a location lower than the bed height of the fluidized bed, and is substantially equal to the location where the extraction pipe 218a is connected or below the location where the extraction pipe 218a is connected. May be located.

また、上記実施形態において、第1の箇所212cの高さと第2の箇所232cとの高さとが実質的に等しく、連通管250が水平方向に延在する構成を例に挙げて説明した。しかし、第1の箇所212cと第2の箇所232cの高さ関係に限定はなく、連通管250が鉛直方向に傾斜していてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the height of the 1st location 212c and the height of the 2nd location 232c were substantially equal, and it demonstrated and demonstrated as an example the structure where the communicating pipe 250 extended in a horizontal direction. However, the height relationship between the first location 212c and the second location 232c is not limited, and the communication pipe 250 may be inclined in the vertical direction.

また、上記実施形態において、流動層システム100が、第1圧力センサ222、第2圧力センサ242を備え、圧力制御部264が第1圧力センサ222および第2圧力センサ242の測定値に応じて、第2流動層室232を第1流動層室212より低圧に維持する構成を例に挙げて説明した。しかし、圧力制御部264は、第2流動層室232内を第1流動層室212内より低圧に維持できれば、第1圧力センサ222、第2圧力センサ242は必須の構成ではない。例えば、第1ブロワ214cが風箱214aに供給する第1流動化ガスの流量と、第2ブロワ234cが風箱234aに供給する第2流動化ガスの流量とに基づいて、第2流動層室232を第1流動層室212より低圧に維持するように、第1排気バルブ220bの開度、および第2排気バルブ240bの開度を制御するとしてもよい。   In the above embodiment, the fluidized bed system 100 includes the first pressure sensor 222 and the second pressure sensor 242, and the pressure control unit 264 is configured according to the measurement values of the first pressure sensor 222 and the second pressure sensor 242. The configuration in which the second fluidized bed chamber 232 is maintained at a lower pressure than the first fluidized bed chamber 212 has been described as an example. However, if the pressure control unit 264 can maintain the inside of the second fluidized bed chamber 232 at a lower pressure than the inside of the first fluidized bed chamber 212, the first pressure sensor 222 and the second pressure sensor 242 are not essential components. For example, the second fluidized bed chamber is based on the flow rate of the first fluidized gas supplied from the first blower 214c to the wind box 214a and the flow rate of the second fluidized gas supplied from the second blower 234c to the wind box 234a. The opening degree of the first exhaust valve 220b and the opening degree of the second exhaust valve 240b may be controlled so that 232 is maintained at a lower pressure than the first fluidized bed chamber 212.

本発明は、流動媒体の流動層が形成される第1流動層室から第2流動層室へ流動媒体を移動させる流動層システムに利用することができる。   The present invention can be used in a fluidized bed system that moves a fluidized medium from a first fluidized bed chamber in which a fluidized bed of a fluidized medium is formed to a second fluidized bed chamber.

100 流動層システム
212 第1流動層室
212a 側壁
212b 第1フリーボード部
212c 第1の箇所
218 抜出部
220 第1排気部
232 第2流動層室
232a 側壁
232b 第2フリーボード部
232c 第2の箇所
240 第2排気部
250 連通管
262 導入制御部
264 圧力制御部
100 Fluidized bed system 212 First fluidized bed chamber 212a Side wall 212b First free board part 212c First part 218 Extraction part 220 First exhaust part 232 Second fluidized bed room 232a Side wall 232b Second free board part 232c Second Location 240 Second exhaust part 250 Communication pipe 262 Introduction control part 264 Pressure control part

Claims (3)

流動媒体の流動層が形成される第1流動層室と、
前記第1流動層室と別体に形成され、流動媒体の流動層が形成される第2流動層室と、
前記第1流動層室を構成する側壁における予め定められた第1の箇所と、前記第2流動層室を構成する側壁における予め定められた第2の箇所とを連通する連通管と、
前記第1流動層室内において形成される流動層の層高が前記第1の箇所よりも上方となるように、該第1流動層室内に導入する前記流動媒体の導入量を制御する導入制御部と、
前記第2流動層室内を前記第1流動層室内より低圧に維持する圧力制御部と、
を備えたことを特徴とする流動層システム。
A first fluidized bed chamber in which a fluidized bed of fluidized media is formed;
A second fluidized bed chamber formed separately from the first fluidized bed chamber, in which a fluidized bed of a fluidized medium is formed;
A communication pipe that communicates a predetermined first location on the side wall constituting the first fluidized bed chamber and a predetermined second location on the side wall constituting the second fluidized bed chamber;
An introduction control unit that controls the introduction amount of the fluid medium introduced into the first fluidized bed chamber so that the bed height of the fluidized bed formed in the first fluidized bed chamber is higher than the first location. When,
A pressure control unit for maintaining the second fluidized bed chamber at a lower pressure than the first fluidized bed chamber;
A fluidized bed system characterized by comprising:
前記第1流動層室内における前記流動層の上方に形成される第1フリーボード部からガスを排出する第1排気部と、
前記第2流動層室内における前記流動層の上方に形成される第2フリーボード部からガスを排出する第2排気部と、
を備え、
前記圧力制御部は、
前記第1流動層室内および前記第2流動層室内の圧力に応じて、前記第1排気部および前記第2排気部それぞれの排気流量を制御することを特徴とする請求項1に記載の流動層システム。
A first exhaust part for exhausting gas from a first free board part formed above the fluidized bed in the first fluidized bed chamber;
A second exhaust part for exhausting gas from a second free board part formed above the fluidized bed in the second fluidized bed chamber;
With
The pressure controller is
2. The fluidized bed according to claim 1, wherein an exhaust flow rate of each of the first exhaust part and the second exhaust part is controlled in accordance with pressures in the first fluidized bed chamber and the second fluidized bed chamber. system.
前記第1流動層室内の下部に滞留した前記流動媒体の一部を抜き出す抜出部をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の流動層システム。   3. The fluidized bed system according to claim 1, further comprising an extraction unit that extracts a part of the fluidized medium staying in a lower part of the first fluidized bed chamber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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