JP2017198434A - 供給機における乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型サイロ等から供給機に移行する段階において、貯留槽内に熱風を供給することにより、ウッドチップ等の原料の含水率を低減し得る供給機における乾燥装置を実現する。【解決手段】貯留槽１の中間部よりも下側に熱風導入管９を接続し、貯留槽１の中間部より上側に熱風吸引管１０を接続し、熱風導入管９の外壁への接続位置より下方において、一端が供給機２の内部に連通して接続され、他端が熱風吸引管１０の貯留槽への接続位置と略同一水準位置に接続されたバイパス管１１を設け、貯留槽１内に導入された熱風が貯留槽１内を上方と下方に移行し、上方に移行した熱風が熱風吸引管１０より排出され、下方に移行した熱風が供給機２からバイパス管１１に導入され、バイパス管１１の他端から貯留槽１内に流入し熱風吸引管１０から排出されるように構成した。【選択図】 図１

Description

本発明は、バイオマス発電の燃料等としての原料（例えばウッドチップ等）を貯蔵しながら排出する供給機において、その貯留槽内に熱風を導入することで、該貯留槽内の原料を事前に乾燥することができる供給機における乾燥装置に関するものである。

バイオマス発電に使用される生ウッドチップ等の燃料は、所謂、大型サイロに貯留され、該大型サイロの排出部に、大型サイロの円筒中心を中心軸として、その中心軸の周りに複数のテーブルフィーダからなる定量供給機が設けられ、各定量供給機から上記燃料を定量排出して（特許文献１、特許文献２）、コンベア等により次段の乾燥工程に送られて乾燥された後、最終的に燃焼炉に投入される。

特開２００２−２０９４３３号公報 実開平５−８０６００号公報 特開２００５−２９１５２６号公報

ところで、上記サイロに貯留される生ウッドチップは、未だ５０％程度の水分を含んでいるため、そのまま乾燥工程に移行した場合、乾燥装置の能力には限界があるので、当該乾燥工程だけでは原料の水分を十分に除去できず、結果として燃焼炉の燃焼効率が低下するという課題がある。

従来、バイオマス発電設備において、燃焼炉に投入前のバイオマス燃料の乾燥装置は提案されているが（特許文献３）、バイオマス燃料の貯留槽とは別に、独立した乾燥装置を設けている構成であるため、この乾燥装置の負担が大きいという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、乾燥工程に移行する前の段階、即ち、大型サイロ等から供給機に移行する段階において、貯留槽内に熱風を供給することにより、乾燥工程に移行する前段階で、ウッドチップ等の原料の含水率を低減し得る供給機における乾燥装置を実現したものである。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、原料を貯留する貯留槽と、該貯留槽の下部に接続された供給機とを有し、上記貯留槽内に熱風を送り込んで上記原料を乾燥させる供給機における乾燥装置であって、上記貯留槽の中間部よりも下側の外壁において、上記貯留槽内に連通して接続された熱風導入管と、上記熱風導入管に熱風を導入する熱風供給手段と、上記貯留槽の上記中間部より上側の上端部近傍の外壁において、上記貯留槽内に連通して接続された熱風吸引管と、上記熱風吸引管に接続された熱風吸引手段と、上記熱風導入管の上記外壁への接続位置より下方位置において、一端が上記供給機の内部に連通して接続され、他端が上記熱風吸引管の上記貯留槽への接続位置と略同一水準位置の上記外壁に接続されたバイパス管とを設け、上記熱風吸引手段の吸引力により、上記貯留槽内に導入された熱風が上記熱風吸引管内に排出されるように構成されると共に、上記一端から上記バイパス管内に導入された熱風が上記他端から上記貯留槽内に導入されると共に上記熱風吸引管に排出されるように構成されたものである供給機における乾燥装置により構成される。

上記供給機は例えばテーブルフィーダ等の定量供給機である。従って、貯留槽の中間部より下側から貯留槽内に導入された熱風は貯留槽内を上昇し、原料を乾燥させた後、上記貯留槽の上端部近傍の熱風吸引管から貯留槽外に排出される。また、上記熱風吸引手段の吸引力により、熱風は貯留槽の中間部から下方にも流入し、供給機を介してバイパス管に吸引され、該バイパス管を介して貯留槽上端部に導入され、上記バイパス管から排出された熱風は上記熱風吸引管から排出される。従って、上記熱風により上記貯留槽内の原料のみならず、貯留槽下部の供給機内の原料も上記熱風により乾燥することができる。

第２に、上記貯留槽の上記熱風導入管が接続された上記外壁は、外筒壁と内筒壁からなり、下側にのみ環状開口部を有する導入部二重管構造として構成されており、上記導入部二重管構造の環状空間内に上記熱風が導入されるように構成されたものである上記第１記載の供給機における乾燥装置により構成される。

従って、貯留槽の導入部二重管構造の上記環状空間内には原料は入り込まないので、熱風を上記環状空間を介して上記環状開口部の全域から貯留槽内に円滑に導入することができる。

第３に、上記貯留槽の上記熱風吸引管の接続部の外壁は、外筒壁と内筒壁からなり、下側にのみ環状開口部を有する排出部二重管構造となっており、上記排出部二重管構造内の環状空間内を介して上記熱風が上記熱風吸引管に排出されるように構成され、上記排出部二重管構造の上記環状開口部は上記原料が通過できない通気性金網にて閉鎖されているものである上記第１又は２記載の供給機における乾燥装置により構成される。

従って、貯留槽の排出部二重管構造の環状空間内には原料は入り込まないので、熱風を上記環状空間を介して円滑に熱風吸引管に吸引することができる。また、通気性金網により原料の通過を阻止して、熱風吸引管内への原料の混入を防止することができる。

第４に、上記バイパス管の他端は、上記排出部二重管構造の上記外筒壁に接続されており、上記バイパス管内の熱風は上記排出部二重管構造の上記環状空間内に排出されると共に、上記熱風吸引管から貯留槽外に排出されるように構成されたものである上記第３記載の供給機における乾燥装置により構成される。

このように構成すると、バイパス管を介して吸引された熱風も上記熱風吸引管を介して円滑に貯留槽外に排出することができる。

第５に、上記熱風供給手段は熱風送風ブロアから構成されており、上記熱風送風ブロアに燃焼炉から得られる排熱を利用した熱風が供給されるものである上記第１〜４の何れかに記載の供給機における乾燥装置により構成される。

上記燃焼炉は例えばウッドチップ等の燃料を使用した発電用燃焼炉をいう。このように構成すると、熱風として燃焼炉の排熱を利用して効率的な原料の乾燥を実現することができる。

第６に、上記熱風吸引管と上記熱風吸引手段との間に、固気分離用サイクロン装置を設けたものである上記第１〜５の何れかに記載の供給機における乾燥装置により構成される。

このように構成すると、熱風吸引管に導入された熱風に含まれる固体成分を固気分離用サイクロン装置により除去することができるので、クリーンな排気を実現することができる。

第７に、上記供給機は、底板に外筒が立設されて原料供給ケースが形成され、上記底板の上方に原料排出間隙を介して内筒が同心に支持され、上記外筒上縁と上記内筒外周壁が閉鎖されて内外筒間に環状通路が形成され、上記底板の中心に直立回転軸が設けられ、該直立回転軸に上記底板上に位置する複数の中央回転羽根を設けることで回転体が形成され、上記原料排出間隙から所定の安息角にて上記環状通路に拡散した上記原料は上記中央回転羽根の回転により上記環状通路に沿って移送されるように構成され、上記原料が上記環状通路に設けた上記排出口から定量排出される定量供給機であり、上記貯留槽の外周壁の下端部が上記内筒に接続されており、上記バイパス管の上記一端は上記供給機の上記環状通路に連通するように接続されているものである上記第１〜６の何れかに記載の供給機における乾燥装置により構成される。

このように構成すると、貯留槽内の原料を定量的にコンベア等に排出しながら、当該貯留槽及び供給機内の原料を乾燥することができ、定量排出を実現しながら例えば乾燥工程に移行する前段階において、原料の事前乾燥を行うことができる。また、例えば、次段に乾燥工程がある場合は該乾燥工程の負担を軽減することができ、水分含有率の低い原料により燃焼炉においてより効率的な燃料を実現することができる。

本発明によれば、貯留槽の中間部より下方位置から貯留槽内に導入された熱風は貯留槽内を上昇し原料を乾燥し得ると共に、熱風は貯留槽の下方にも流入し、供給機を介してバイパス管にて吸引されることにより、供給機内の原料をも乾燥することができ、例えば乾燥工程或いは燃焼炉等に導入される原料を事前に効率的に乾燥することができる。

また、貯留槽の導入部二重管構造の環状空間内には原料は入り込まないので、熱風を環状空間を介して貯留槽内に円滑に導入することができる。

また、貯留槽の排出部二重管構造の環状空間内には原料は入り込まないので、熱風を環状空間を介して円滑に熱風吸引管に吸引することができる。また、通気性金網により原料の通過を阻止して、熱風吸引管内への原料の混入を防止することができる。

また、バイパス管を介して吸引された熱風も上記熱風吸引管を介して円滑に貯留槽外に排出することができる。

また、熱風として燃焼炉の排熱を利用して効率的な原料の乾燥を実現することができる。

また、熱風吸引管に導入された熱風に含まれる固体成分を固気分離用サイクロン装置により除去することができるので、クリーンな排気を実現することができる。

また、貯留槽内の原料を定量的にコンベア等に排出しながら、当該貯留槽及び供給機内の原料を乾燥することができ、定量排出を実現しながら例えば乾燥工程に移行する前段階において、原料の事前乾燥を行うことができ、例えば、次段に乾燥工程がある場合は該乾燥工程の負担を軽減することができ、水分含有率の低い原料により燃焼炉においてより効率的な燃料を実現することができる。

本発明に係る供給機における乾燥装置の一部断面側面図である。 図１の平面図である。 同上装置の貯留槽の下半筒部近傍の拡大側面図である。 同上装置の貯留槽の上部吸引筒部近傍の拡大側面図である。 （ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は貯留槽の下半筒部近傍の縦断面図である。 （ａ）は同上装置の供給機の横断面図（（ｂ）のＹ−Ｙ断面図）、（ｂ）は同上装置の供給機の縦断面図である。 （ａ）は図１のＺ−Ｚ線断面図、（ｂ）は上部吸引筒部近傍の縦断面図である。 同上装置の固気分離サイクロン装置近傍の断面図である。 同上装置の貯留槽が接続される大型マルチフィーダの一部切欠斜視図である。

以下、本発明に係る供給機における乾燥装置について詳細に説明する。

図１に示すように、原料を貯留する縦長円筒状の貯留槽１と、該貯留槽１の下端部（下部）に接続された定量供給機（供給機）２とを有し、上記貯留槽１内に熱風導入管９から熱風を送り込んで上記定量供給機２の排出口３から定量排出される上記原料を上記貯留槽１内において乾燥させる供給機における乾燥装置に関するものである。

上記貯留槽１の上端部は開口されており、この開口部は、図９に示すように、大型マルチフィーダ４のホッパー５の底盤５ａに開口された小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃに上記底盤５ａの下方側から接続される。従って、上記貯留槽１は、図９に示すように、上記小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃが３個形成されている場合は、各小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃに対応して３台接続される。そして、上記各貯留槽１には本発明に係る乾燥装置が取り付けられる。

上記大型マルチフィーダ４の上記ホッパー５内には、原料としてバイオマス発電の燃料である生ウッドチップが貯留される。この生ウッドチップは、上記ホッパー５内に貯留されると、上記底盤５ａの上記小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃから下方の貯留槽１内に各々入り込み、上記貯留槽１内部を介して下端部の定量供給機２に至り、該定量供給機２によって上記排出口３から下方に徐々に定量排出されていく。そして、排出された生ウッドチップは、コンベアにより次段の乾燥工程（図示せず）に移行し、乾燥工程を経た後、発電用燃焼炉（図示せず）に投入される。

上記大型マルチフィーダ４のホッパー５内には、その中心軸Ｐ’から放射状に中央回転攪拌羽根７が設けられており、上記貯留槽１内のウッドチップのレベルが、貯留槽１の上端部に設けられたレベルセンサ８以下になると（図１参照）、上記中央回転攪拌羽根７を所定時間回転させ、ホッパー５内に残留するウッドチップを各貯留槽１内に投入する。

このようにして各貯留槽１内には原料としてのウッドチップが上記レベルセンサ８のレベルＱを維持する状態で貯留されている。即ち、上記各貯留槽１内には、通常は、上記レベルＱの位置まで原料（ウッドチップ）が貯留されており、上記マルチフィーダ４からウッドチップが所定タイミングで補充されながら、上記定量供給機２により排出口３から定量排出されている状態となっている。

本発明の乾燥装置は、上記各貯留槽１内に貯留されると共に、下端の定量供給機２によって定量的に排出される生ウッドチップを、上記貯留槽１に貯留されている間を利用して、発電用燃焼炉から得られる熱風（排熱）により乾燥させ、乾燥工程に移行する前に、含有水分５０％程度の生ウッドチップから、１０％〜１５％の水分を除去することを目的とする。

尚、上記乾燥装置は、各貯留槽１毎に設けられているが、各乾燥装置は同一の構成なので、以後、図１に示す１つの貯留槽１に対応する乾燥装置について説明する。

図１において、上記貯留槽１は、上記開口部を有する上端筒部１ａ、上端筒部１ａの下部に環状フランジＦ１を以って接続されたものであって、外周面(外壁)に熱風吸引管１０及びバイパス管１１が接続された上部吸引筒部１ｂ、上記上部吸引筒部１ｂの下部に環状フランジＦ２を以って接続された上半筒部１ｃ、上記上半筒部１ｃの下部に環状フランジＦ３を以って接続されたものであって、熱風導入管９が外周面（外壁）に接続された下半筒部１ｄから構成されており、これらの筒部は全て中心軸Ｐを共通中心軸とするものである。

そして、上記熱風導入管９は上記貯留槽１の上下方向の中間部より下側の位置であって、上記定量供給機２よりも上側の位置に接続されており、上記熱風吸引管１０は上記貯留槽１の上下方向の上端部近傍位置（上下方向の中間部より上側の位置）よりに接続されている。このように熱風導入管９を貯留槽の下端ではなく、中間部より若干下側に接続したので、熱風は貯留槽内を上方と下方に分かれて進行し、貯留槽１内及び定量供給機２内の原料を効率的に乾燥することができる。

この貯留槽１の下端部、即ち、上記下半筒部１ｄの下部は、上記定量供給機２に接続されている。上記定量供給機２は、図６に示すように、所謂、テーブルフィーダであり、底盤１２に外筒１３を立設して粉粒体供給ケース（原料供給ケース）とし、上記底盤１２の上方に粉粒体排出間隙（原料排出間隙）ｔを介して内筒１４を同心（中心軸Ｐ）に支持し、上記外筒１３上縁と上記内筒１４外周壁を環状板１５で閉鎖して内外筒間に環状通路１８を形成し、上記底盤１２の中心に直立回転軸１６を設け、該直立回転軸１６に上記底盤１２上に位置する複数の中央回転羽根１７’を設けて回転体１７を形成し、上記原料排出間隙ｔから所定の安息角θにて環状通路１８に拡散した上記原料を上記中央回転羽根１７’の回転（矢印Ｊ方向）により上記環状通路１８に沿って移送して、上記原料を上記環状通路１８に設けた上記排出口３から定量排出する構造である。

尚、上記中央回転羽根１７’の外周端は上記外筒１３内面に近接するリング１９が設けられており、上記リング１９から中心方向に複数の掻き出し爪２０が設けられており、上記回転体１７の回転により、上記環状通路１８内の原料は、上記掻き出し爪２０により排出口３の方向に移送されていくように構成されている。また、３６は減速機、２１は上記中央回転羽根１７’の駆動モータである。

そして、内筒１４の上端部は上記貯留槽１の上記下半筒部１ｄの下端部に環状フランジＦ４により接続されている。

図１、図２中、２２は熱風供給手段としての熱風送風ブロアであり、発電用燃焼炉（図示せず）から得られる廃熱としての熱風をダクトの一端に導入し、該ダクトの他端を当該熱風送付ブロア２２の入力部２２ａに接続し、該熱風送風ブロア２２の送風部２２ｂに上記熱風導入管９の一端の接続管９ａを接続し、該熱風導入管９の他端の接続管９ｂを上記下半筒部１ｄの外壁に接続し、上記熱風を上記貯留槽１内に導入し得るように構成する。

図３、図５に示すように、上記貯留槽１の上記熱風導入管９の上記他端の接続管９ｂが接続された上記下半筒部１ｄの外壁は、上記中心軸Ｐを共通中心軸とする外筒壁２３ａと、貯留槽１内部の同じく上記中心軸Ｐを共通中心軸とする内筒壁２３ｂとから構成され、上側は環状板２３ｃにより閉鎖され、下側にのみ環状開口部２４が形成された導入部二重管構造となっている。上記熱風導入管９の接続管９ｂは上記外周壁２３ａに接続され、上記導入部二重管構造の環状空間２５内に上記熱風導入管９から熱風が供給されるように構成されている。

このように導入部二重管構造とすることにより、上記環状空間２５内に原料（ウッドチップ等）が入り込むことがなく、貯留槽１内への熱風の円滑な導入を行うことができる。

環状空間２５から、熱風送風ブロア２２の送風圧力（実施例では５００ｍｍＡｇ，１００ｍ^３／ｍｉｎ）で貯留槽１内に送風された熱風は、排気用吸引ブロア３０（後述）の吸引圧力により貯留槽１内を上昇するもの（矢印Ｃ参照）と定量供給機２側に降下するもの（矢印Ｃ’参照）に分かれる。降下する熱風量は、熱風が定量供給機２の排出口３から流出しない程度に、バイパス管１１により吸引する。このバイパス管１１により吸引する量は、バイパス管１１の一端１１ａ内又はその接続管１１ａ’内に流量調整バルブ３８を設け、当該バルブ３８にて流量調整することができる（図３参照）。

従って、上記接続管９ｂから上記環状空間２５内に導入された熱風は、上記環状空間２５内を左右方向に分かれて進行しながら（図５（ａ）矢印Ａ参照）、上記環状開口部２４の全域から略均等に貯留槽１内の中心軸Ｐ方向に導入されると共に（図５（ａ）矢印Ｂ参照）、上記貯留槽１内を上昇する（図５（ｂ）、図１矢印Ｃ参照）。上記熱風は高温（８０℃〜２００℃）であるが故に、貯留槽１内を上昇していくが、加えて排気用吸引ブロア３０の吸引力の作用により貯留槽１内を上端部の熱風吸引管１０方向に上昇する。

また、上記排気用吸引ブロア３０の吸引力は、上記熱風吸引管１０を介して上記バイパス管１１の下端部（一端１１ａ）にも作用しており、従って、上記環状開口部２４から貯留槽１内に導入された上記熱風の一部は、定量供給機２側、即ち下方にも流入し（図５（ｂ）、図１矢印Ｃ’参照）、その一部は上記バイパス管１１内に導入（吸引）され、他の一部は上記定量供給機２の排出口３から排出される。

図４、図７に示すように、上記貯留槽１の上記熱風吸引管１０の一端の接続管１０ａが接続された上記上部吸引筒部１ｂの外壁は、上記中心軸Ｐを共通中心軸とする外筒壁２６ａと、上記貯留槽１内の同じく上記中心軸Ｐを共通中心軸とする内筒壁２６ｂとから構成され、上側は環状板２６ｃによって閉鎖され、下側にのみ環状開口部２７を有する排出部二重管構造となっている。そして、上記排出部二重管構造内の環状空間２８内を介して上記熱風が上記熱風吸引管１０に排出されるように構成され、上記排出部二重管構造の上記環状開口部２７は上記原料が通過できない通気性金網２９にて閉鎖されている。

この通気性金網２９は、図７（ａ）に示すように、上記外筒壁２６ａと内筒壁２６ｂとの間における上記環状開口部２７の全体を閉鎖しているものであるが、実施形態では、円弧状の通気性金網２９ａの７枚を上記環状開口部２７に隙間なく配置固定することにより構成されている。

上記通気性金網２９は、熱風の吸引により、貯留槽１内のウッドチップ（大きさは、例えば厚みが７〜８ｍｍの３０ｍｍ角）が熱風吸引管１０内に吸引されないようにするものであり、単一のウッドチップより小さな網目を有するパンチングメタル、クリンプ網、エキスパンドメタル等を使用することができる（例えば、網目の大きさ約１０ｍｍの方形）。このように、上記環状空間２８内には上記ウッドチップが入り込むことはないので、上記環状空間２８を介して円滑に熱風を排出することができる。

よって、貯留槽１内を上昇してきた熱風は、図７（ａ）の矢印Ｄに示すように、環状開口部２７の全域から通気性金網２９を介して上記環状空間２８内に吸引され、環状空間２８内を左右方向に進行し（図７、矢印Ｆ参照）、上記熱風吸引管１０内に排出されていく（図７、矢印Ｅ参照）。

上記熱風吸引管１０は、上記外筒壁２６ａを出た後、下方に屈曲され（図１参照）、その他端の接続管１０ｂが固気分離用サイクロン装置３１の入力部３１ａに接続されている。上記固気分離用サイクロン装置３１の出力部には熱風吸引管１０’の一端の接続管１０ｃ’が接続されており、該熱風吸引管１０’の他端の接続管１０ｄ’は熱風吸引手段としての排気用吸引ブロア３０の入力部３０ａに接続されている。この排気用吸引ブロア３０は上記熱風吸引管１０，１０’を介して上記貯留槽１内の熱風を吸引するものであり、吸引した熱風は当該排気用吸引ブロア３０の排気管３２から外部に排出し得るように構成されている。

図８に示すように、上記固気分離用サイクロン装置３１は、上記熱風吸引管１０と上記排気用吸引ブロア３０との間に設けたものであり、上記入力部３１ａは上記固気分離用サイクロン装置３１の逆円錐状本体３１ｂの上端外壁から円周方向に熱風を導入することで逆円錐形本体３１ｂ内部において螺旋状の気流を発生させ（矢印Ｇ参照）、上記熱風は、上記本体３１ｂの中央部に接続された熱風吸引管１０’の一端の接続管１０ｃ’の下端から、上記熱風吸引管１０’の方向に上記排気用吸引ブロア３０により吸引されるように構成されている。

上記熱風吸引管１０’の一端の接続管１０ｃ’の管内には、上下方向に多重の通気性金網３３がサイクロンストレーナとして設けられており、逆円錐形本体３１ｂから上記熱風吸引管１０’方向に排出される気流中に含まれる固体（ウッドチップの破片等）はこの通気性金網３３により通過を阻止される。これにより気流中に含まれる固体成分を除去して、上記排気管３２から固体成分が排出されないよう構成している。上記通気性金網３３は、固体成分の形状により、パンチングメタル、クリンプ網、エキスパンドメタル等を用いることができる。網目の大きさは、上記貯留槽１内の通気性金網２９より小さいものを使用することが好ましい。

尚、上記逆円錐形本体３１ｂの下端部３１ｃはスライドゲートにより開閉可能として、当該下端部３１ｂに貯留する固体成分を排出可能に構成する。当該下端部３１ｃにロータリーバルブ、テーブルフィーダ等を設けて、分離した固体成分を自動的に下方に排出し得るように構成しても良い。

上記バイパス管１１は、図１、図３、図６（ｂ）に示すように、その一端１１ａは、上記定量供給機２の環状板１５に接続されており、当該管１１は上記定量供給機２の環状通路１８に連通している。また、このバイパス管１１は、図１に示すように、上記一端１１ａから上記貯留槽１の外部を上昇し、その他端１１ｂは、図１、図４、図７（ａ）に示すように、上記上部吸引筒部１ｂの外筒壁２６ａにおける、上記熱風吸引管１０の接続部１０ａに隣接した位置に接続され、当該管１１は上記環状空間２８に連通するように構成されている。そして、上記排気用吸引ブロア３０の吸引圧力によって、上記バイパス管１１の一端１１ａから吸引された気体（熱風）は、上記環状空間２８を介して上記熱風吸引管１０に吸引されるように構成されている（図７（ａ）、矢印Ｈ参照）。

また、上記バイパス管１１の他端１１ｂの上記貯留槽１外壁への接続位置は、該他端１１ｂが上記熱風吸引管１０の上記貯留槽１への接続位置と略同一水準位置（バイパス管１１の他端１１ｂが上記接続管１０ａより若干低い位置）の貯留槽外壁であって、上記熱風吸引管１０の接続管１０ａに隣接（近接）する位置である。これにより、バイパス管１１の他端１１ｂから排出された熱風は、上記熱風吸引管１０に容易に吸引される。

一方、上記熱風導入管９から貯留槽１内に導入された熱風は、貯留槽１内を上昇するが、上述のように、一部の熱風は下方に流入し（矢印Ｃ’参照）、下方に流入した熱風は、図６（ｂ）に示すように、上記定量供給機２の内筒１４内を下降すると共に、上記環状通路１８内に流入し、当該定量供給機２内のウッドチップをも乾燥して、排出口３から下方に排出される。また、上記環状通路１８内に流入した熱風の一部は、上記排気用吸引ブロア３０の吸引圧力により、環状通路１８から上記バイパス管１１に流入し、該バイパス管１１を上昇して上記貯留槽１上部の上部吸引筒部１ｂ内の環状空間２８内に導入（排出）され（図１、矢印Ｉ参照）、上記熱風吸引管１０から貯留槽１外に排出されるように構成されている。

このバイパス管１１は、上記定量供給機２の上記排出口３から下方に排出される熱風の風量を低減させる機能を有している。即ち、上記排出口３からは乾燥されたウッドチップがコンベア３７に向けて定量排出されるが、排気管３２以外の箇所からの排気であるため、当該排出口３からの熱風の排出は極力低減すること、又は排出しないことが好ましい。そこで、上記パイパス管１１を設けて、上記定量供給機２内に下降してきた熱風を、当該バイパス管１１によって上昇させて上記貯留槽１の上記上部吸引筒部１ｂの上記環状空間２８を介して上記熱風吸引管１０内に誘導し、排出口３からの熱風の排出風量を低減している。尚、上述のように、上記バイパス管１１内における上記接続管１１ａ内の近傍に、流量調整バルブ３８を設けて、上記バイパス管１１に吸引される熱風の風量を調整できるように構成しても良い。

本発明は上述のように構成されるので、次に本発明に係る供給機における乾燥装置の動作について説明する。

上記貯留槽１の上端部は、図９に示す大型マルチフィーダ４の底盤５ａの各小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃに接続されており、各貯留槽１内の生ウッドチップは定量供給機２の底盤１２から上記貯留槽１のレベルＱ近傍まで貯留されており、上記定量供給機２の間隙ｔから環状通路１８側に安息角θにて流出している状態とする。尚、以下１台の貯留槽１について説明するが、他の２台の貯留槽においても同様の動作が行われる。

この状態で定量供給機２の駆動モータ２１を駆動すると、定量供給機２の中央回転羽根１７’が回転し（矢印Ｊ方向）、それにより環状通路１８内のウッドチップが環状通路１８内を移動し、排出口３から定量に排出されていく。

また、熱風送風ブロア２２を駆動して、熱風（例えば８０℃〜２００℃）を熱風導入管９から貯留槽１の下半筒部１ｄ内の環状空間２５に導入する。同時に、排気用吸引ブロア３０を駆動して、上記熱風吸引管１０，１０’を介して上記貯留槽１内の熱風を吸引する。

すると、熱風が上記熱風導入管９を通って環状空間２５に導入され、該環状空間２５の環状開口部２４の全域から熱風が略均等に貯留槽１内に流入し、流入した熱風は高温であるが故に矢印Ｃ方向に上昇していく。また、上記貯留槽１内には上記熱風吸引管１０を介して、上記上部吸引筒部１ｂの環状開口部２７から上記熱風吸引管１０方向に吸引力が作用しているので、当該吸引力によって上記熱風は上記貯留槽１内を上昇していく。

このとき、貯留槽１内には生ウッドチップがランダムに積層状態で貯留されている状態なので、上記熱風は積層された生ウッドチップ間の隙間を万遍なく通過しながら上昇して行き、これによりウッドチップの水分が蒸発し、貯留槽１内のウッドチップを乾燥させることができる。

上記貯留槽１内を上昇した熱風は、上記排気用吸引ブロア３０による吸引力が上記上部吸引筒部１ｂの環状開口部２７に作用しているので、上記環状開口部２７の通気性金網２９を介して環状空間２８に流入し、当該環状空間２８から上記熱風吸引管１０に吸引される。このとき、上記熱風は通気性金網２９を通過するので、吸引力により環状空間２８の方向に吸引された軽いウッドチップ或いはウッドチップの破片等の固体は、上記通気性金網２９により通過を阻止され、従って、これらの固体が上記熱風吸引管１０内に流入することはない。

また、上記排気用吸引ブロア３０の吸引力は、上記バイパス管１１を介して上記定量供給機２の環状通路１８にも作用しているので、上記環状空間２５から貯留槽１内に導入された熱風の一部は、定量供給機２方向に下方にも流入する。そして、下降した熱風は、定量供給機２の内筒１４より間隙ｔを通って環状通路１８内に流入し、一部は排出口３から排出され、一部は上記バイパス管１１内に吸引される。従って、上記定量供給機２の内筒１４内、及び環状通路１８内に存在するウッドチップをも上記熱風により乾燥させることができる。

上記バイパス管１１内に吸引された熱風は、当該バイパス管１１内を上昇し、上記上部吸引筒部１ｂから環状空間２８に流出し、該環状空間２８に流出した熱風は上記熱風吸引管１０内に吸引排出される。

従って、貯留槽１における熱風導入管９の接続部よりも下方に位置する定量供給機１内のウッドチップにも熱風を導入し、当該定量供給機１内のウッドチップをも乾燥させることができる。

上記熱風吸引管１０から吸引された熱風は、当該熱風吸引管１０を介して固気分離サイクロン装置３１に流入し、逆円錐状本体３１ａ内で螺旋状に回転しながら、さらに熱風吸引管１０’に吸引される。このとき、気体に含まれる小さな固体は当該熱風吸引管１０’の端部に設けられた通気性金網３３にて濾過されるため、上記熱風吸引管１０’内に流入する気体は固体が除去されたクリーンな排気となり、排気吸引ブロア３０の排気管３２から外部に排出される。

このようにして上記貯留槽１内の生ウッドチップは、当初は含有水分は５０％程度あるが、上記定量供給機２の排出口３から排出されるウッドチップの含有水分は４０％から３５％であり、上記生ウッドチップから１０％〜１５％の水分を除去することができる。

上記排出口３からシュート３４を介して排出されたウッドチップは、コンベア３３により次段の乾燥工程に送られた後、図示しない発電用燃焼炉に投入される。このとき、上記乾燥工程に移行する段階でウッドチップの含有水分が１０％から１５％除去されているので、乾燥工程にてウッドチップを十分に乾燥させることができる。従って、次段の燃焼炉において含有水分の少ないウッドチップを以って効率的に燃焼を行うことができる。

このように、本発明の熱風導入管９は、貯留槽１の中間部より若干下側でかつ下部の供給機２より上側に接続し、熱風を貯留槽１内において上方と下方に分かれて進行させるように構成したので、貯留槽１内を効率的に乾燥することができる。即ち、熱風導入管９の貯留槽１への接続部から熱風吸引管１０の貯留槽１への接続部までの距離をＬ１とし、熱風導入管９の貯留槽１への接続部からバイパス管１１の供給機２への接続部までの距離をＬ２とすると（図１参照）、貯留槽１の上下方向の高さ（全長）に比べて、上記距離Ｌ１及びＬ２を何れも短く設定することができる。即ち、貯留槽１内における上記熱風が上昇する距離Ｌ１、上記熱風が下降する距離Ｌ２が何れも上記貯留槽１の全長に比べて短いので、例えば、貯留槽１の最下部に熱風導入管を接続した場合に比べて、熱風の移動距離を短くし得て、効率的に貯留槽１内を乾燥させることができるのである。

１ 実施例
大型マルチフィーダ４（図９参照）の底盤５ａの小円形開口部６ａ，６ｂ，６ｃに３台の貯留槽１を各々接続し、各貯留槽１にて原料（生のウッドチップ、大きさは約３０ｍｍ角、厚みは約７〜８ｍｍ）が降下する間に、熱風により原料の乾燥を行った。本発明に係る乾燥装置は、各貯留槽１毎に設けられるが、以下、単一の貯留槽１に対応する乾燥装置についての実施例を述べる。

（１）貯留槽
上端の開口部の直径：３０００ｍｍ
高さ：７６２８ｍｍ

（２）熱源
バイオマス発電用燃焼炉（燃料はウッドチップ）の廃熱（約８０℃）をダクトにて熱風送風ブロア２２に導入した。

（３）熱風送風ブロア（仕様）
圧力：５００ｍｍＡｑ
風量：１００ｍ^３／ｍｉｎ

（４）貯留槽１内にウッドチップが滞留する時間 約１時間
（５）排気用吸引ブロア３０（仕様）
圧力（静圧）：１０００ｍｍＡｑ
風量：２５０ｍ^３／ｍｉｎ
（６）供給機：定量供給機（サークルフィーダ（登録商標））を使用した。

２ 効果
（１）貯留槽１内に導入される生のウッドチップは、含有水分が５０％程度有していたが、本発明における貯留槽１下方の定量供給機２から排出されるウッドチップは含有水分が３５％であり、該貯留槽１内を通過する間において含有水分１５％低減された。

（２）距離Ｌ１と距離Ｌ２について
Ｌ１とＬ２の距離の比は、
Ｌ１：Ｌ２＝２．５５：１
としたときに、距離Ｌ１の間、距離Ｌ２の間の圧力損失が小さくなり、装置全体の乾燥効率を向上させることができた。

以上のように、本発明によれば、貯留槽１の中間部より下方位置から貯留槽１内に導入された熱風は、貯留槽１内を上昇し原料を乾燥し得ると共に、熱風は貯留槽１の下方にも流入し、供給機２を介してバイパス管１１に吸引されることにより、供給機２内の原料をも乾燥することができ、例えば乾燥工程或いは燃焼炉等に導入される原料を事前に効率的に乾燥することができる。

また、貯留槽１の導入部二重管構造の環状空間２５内には原料は入り込まないので、熱風を環状空間２５を介して貯留槽１内に円滑に導入することができる。

また、貯留槽１の排出部二重管構造の環状空間２８内には原料は入り込まないので、熱風を環状空間２８を介して円滑に熱風吸引管１０に吸引排出することができる。また、通気性金網２９により原料の通過を阻止して、熱風吸引管１０内への原料の混入を防止することができる。

また、バイパス管１１を介して吸引された熱風も上記熱風吸引管１０を介して円滑に貯留槽外に排出することができる。また、バイパス管１１から熱風を吸引することで、供給機２の排出口３からの熱風の排出を極力低減すること又は熱風の排出を無くすことができる。

また、熱風として燃焼炉の排熱を利用することにより、効率的な原料の乾燥を実現することができる。

また、熱風吸引管１０に導入された熱風に含まれる固体成分を固気分離用サイクロン装置３１により除去することができるので、クリーンな排気を実現することができる。

また、貯留槽１内の原料を定量的にコンベア等に排出しながら、当該貯留槽１及び供給機２内の原料を乾燥することができ、定量排出を実現しながら例えば乾燥工程に移行する前段階において、原料の事前乾燥を行うことができ、例えば、次段に乾燥工程がある場合は該乾燥工程の負担を軽減することができ、水分含有率の低い原料により燃焼炉においてより効率的な燃料を実現することができる。

尚、図１中、８’は貯留槽１の下位のレベルを検出するためのレベルセンサ、３５は固気分離用サイクロン装置３１の機枠である。

本発明に係る供給機における乾燥装置は、貯留槽内において原料が排出される間を利用して、原料の乾燥を行うことができ、例えば次段に乾燥工程がある場合は、該乾燥工程の負担を軽減できるし、燃焼炉において、より乾燥した原料により効率的な燃焼を実現し得る。従って、例えばバイオマス発電プラント等における原料（燃料）の貯留供給工程において、広く適用することができるものである。

１ 貯留槽
１ｂ 上部吸引筒部
１ｄ 下半筒部
２ 定量供給機
３ 排出口
９ 熱風導入管
１０ 熱風吸引管
１１ バイパス管
１１ａ 一端
１１ｂ 他端
１２ 底盤
１３ 外筒
１４ 内筒
１６ 直立回転軸
１７ 回転体
１７’ 中央回転羽根
１８ 環状通路
２２ 熱風送風ブロア
２３ａ 外筒壁
２３ｂ 内筒壁
２５ 環状空間
２６ａ 外筒壁
２６ｂ 外筒壁
２７ 環状開口部
２８ 環状空間
２９ 通気性金網
３０ 排気用吸引ブロア
３１ 固気分離用サイクロン装置
ｔ 排出間隙
θ 安息角

Claims (7)

1. 原料を貯留する貯留槽と、該貯留槽の下部に接続された供給機とを有し、上記貯留槽内に熱風を送り込んで上記原料を乾燥させる供給機における乾燥装置であって、
   上記貯留槽の中間部よりも下側の外壁において、上記貯留槽内に連通して接続された熱風導入管と、
   上記熱風導入管に熱風を導入する熱風供給手段と、
   上記貯留槽の上記中間部より上側の上端部近傍の外壁において、上記貯留槽内に連通して接続された熱風吸引管と、
   上記熱風吸引管に接続された熱風吸引手段と、
   上記熱風導入管の上記外壁への接続位置より下方位置において、一端が上記供給機の内部に連通して接続され、他端が上記熱風吸引管の上記貯留槽への接続位置と略同一水準位置の上記外壁に接続されたバイパス管とを設け、
   上記熱風吸引手段の吸引力により、上記貯留槽内に導入された熱風が上記熱風吸引管内に排出されるように構成されると共に、
   上記一端から上記バイパス管内に導入された熱風が上記他端から上記貯留槽内に導入されると共に上記熱風吸引管に排気されるように構成されたものである供給機における乾燥装置。
2. 上記貯留槽の上記熱風導入管が接続された上記外壁は、外筒壁と内筒壁からなり、下側にのみ環状開口部を有する導入部二重管構造として構成されており、
   上記導入部二重管構造の環状空間内に上記熱風が導入されるように構成されたものである請求項１記載の供給機における乾燥装置。
3. 上記貯留槽の上記熱風吸引管の接続部の外壁は、外筒壁と内筒壁からなり、下側にのみ環状開口部を有する排出部二重管構造となっており、
   上記排出部二重管構造内の環状空間内を介して上記熱風が上記熱風吸引管に排出されるように構成され、
   上記排出部二重管構造の上記環状開口部は上記原料が通過できない通気性金網にて閉鎖されているものである請求項１又は２記載の供給機における乾燥装置。
4. 上記バイパス管の他端は、上記排出部二重管構造の上記外筒壁に接続されており、上記バイパス管内の熱風は上記排出部二重管構造の上記環状空間内に排出されると共に、
   上記熱風吸引管から貯留槽外に排出されるように構成されたものである請求項３記載の供給機における乾燥装置。
5. 上記熱風供給手段は熱風送風ブロアから構成されており、上記熱風送風ブロアに燃焼炉から得られる排熱を利用した熱風が供給されるものである請求項１〜４の何れかに記載の供給機における乾燥装置。
6. 上記熱風吸引管と上記熱風吸引手段との間に、固気分離用サイクロン装置を設けたものである請求項１〜５の何れかに記載の供給機における乾燥装置。
7. 上記供給機は、底板に外筒が立設されて原料供給ケースが形成され、上記底板の上方に原料排出間隙を介して内筒が同心に支持され、上記外筒上縁と上記内筒外周壁が閉鎖されて内外筒間に環状通路が形成され、上記底板の中心に直立回転軸が設けられ、該直立回転軸に上記底板上に位置する複数の中央回転羽根を設けることで回転体が形成され、上記原料排出間隙から所定の安息角にて上記環状通路に拡散した上記原料は上記中央回転羽根の回転により上記環状通路に沿って移送されるように構成され、上記原料が上記環状通路に設けた上記排出口から定量排出される定量供給機であり、
   上記貯留槽の外周壁の下端部が上記内筒に接続されており、
   上記バイパス管の上記一端は上記供給機の上記環状通路に連通するように接続されているものである請求項１〜６の何れかに記載の供給機における乾燥装置。

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