JP5509024B2 - Coal drying apparatus and coal drying method - Google Patents
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Description
本発明は、単位発電量当たりの石炭使用量やCO2排出量を削減し得る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法に関し、石炭を燃料とする石炭火力発電設備に適用可能なものである。 The present invention relates to a coal drying apparatus and a coal drying method that can reduce the amount of coal used per unit power generation and CO 2 emissions, and can be applied to coal-fired power generation facilities using coal as fuel.
近年、石炭価格の高騰により、石炭火力発電所においては、高い水分を含有した高水分石炭を燃料として使用するようになってきている。しかし、高水分石炭を燃料とした場合、発電効率が低下して石炭の使用量が増加するだけでなく、CO2の排出量も増加する。さらに、石炭使用量が増加するのに伴い、石炭火力発電所の石炭破砕機やボイラの排ガスブロワの動力も増加する事から、経済的ではなかった。 In recent years, due to soaring coal prices, coal-fired power plants have come to use high moisture coal containing high moisture as fuel. However, when high moisture coal is used as a fuel, not only the power generation efficiency is reduced and the amount of coal used is increased, but also the amount of CO 2 emitted is increased. Furthermore, as the amount of coal used increases, the power of the coal crusher of the coal-fired power plant and the exhaust gas blower of the boiler increase, which is not economical.
また、石炭火力発電所において石炭を一般に乾燥しているが、この石炭の乾燥は、ローラーミル等の微粉砕機で石炭を微粉砕する際に、微粉砕機に低酸素濃度のボイラ燃焼排ガスを供給することで、石炭の粉塵爆発を防止しながら微粉砕と共に行っている。この際、微粉砕機に供給するボイラ燃焼排ガスの温度で、乾燥の調整をし、ボイラ燃焼排ガスから空気加熱器等で熱回収する熱回収前の高温排ガスと熱回収後の低温排ガスを適宜混合して温度調整をしている。 In addition, coal is generally dried in a coal-fired power plant. This coal is dried by pulverizing the coal with a pulverizer such as a roller mill. By supplying, it is carried out with fine pulverization while preventing coal dust explosion. At this time, drying is adjusted at the temperature of the boiler combustion exhaust gas supplied to the pulverizer, and the high-temperature exhaust gas before heat recovery that recovers heat from the boiler combustion exhaust gas with an air heater or the like and the low-temperature exhaust gas after heat recovery are mixed as appropriate. To adjust the temperature.
微粉砕機に供給するボイラ燃焼排ガスの量は、微粉砕機の風力分級能力等に関連するが、微粉砕機の振動の原因や過負荷の原因になるため、上限値と下限値がある。さらに、微粉砕機に供給するボイラ燃焼排ガスの温度は、微粉砕機の設計温度から上限値がある。従って、微粉砕機の仕様範囲を超えた高い水分を含有するような高水分石炭には従来対応できなかった。 The amount of boiler combustion exhaust gas supplied to the fine pulverizer is related to the wind classifying ability of the fine pulverizer, etc., but it causes vibration and overload of the fine pulverizer, and therefore has an upper limit value and a lower limit value. Furthermore, the temperature of the boiler combustion exhaust gas supplied to the fine pulverizer has an upper limit value from the design temperature of the fine pulverizer. Therefore, conventionally, it has not been possible to cope with high moisture coal containing high moisture exceeding the specification range of the fine pulverizer.
尚、微粉砕機に供給されたボイラ燃焼排ガスは、石炭の乾燥により発生した水蒸気と共に微粉砕石炭を伴ってそのままボイラに供給される。但し、省エネルギーの効果はないので、発電効率の向上やCO2の削減にはほとんど寄与しない。 In addition, the boiler combustion exhaust gas supplied to the fine pulverizer is supplied to the boiler as it is with the finely pulverized coal together with the water vapor generated by the drying of the coal. However, since there is no energy saving effect, it hardly contributes to improvement of power generation efficiency or CO 2 reduction.
この一方、蒸気タービンから蒸気を抽気して、該抽気蒸気を加熱源として空気を加熱し、微粉砕機に供給する方法も提案されている(特許文献1)。しかし、上記で説明したように高水分石炭にはこの特許文献1は適用できないし、微粉砕機での酸素濃度の上昇につながり、炭塵爆発の危険性が増大する欠点を有していた。 On the other hand, a method has also been proposed in which steam is extracted from a steam turbine, air is heated using the extracted steam as a heating source, and the air is supplied to a pulverizer (Patent Document 1). However, as described above, this Patent Document 1 cannot be applied to high-moisture coal, and it has the disadvantage that it leads to an increase in the oxygen concentration in the pulverizer and increases the risk of a coal dust explosion.
他方、蒸気タービンから蒸気を抽気して、該抽気蒸気を加熱源として石炭を乾燥する方法も、既に提案されている(特許文献2)。しかし、石炭の乾燥排ガスは、集塵機で除塵された後、大気に通常放出されていて、熱回収(主に蒸発潜熱回収)をこの特許文献2も経済的に行うことはできなかった。
On the other hand, a method of extracting steam from a steam turbine and drying coal using the extracted steam as a heating source has already been proposed (Patent Document 2). However, the dry exhaust gas of coal is normally discharged to the atmosphere after being removed by a dust collector, and heat recovery (mainly latent heat of vaporization) cannot be economically performed by
尚ここで、石炭火力発電所の熱収支を考えると、入熱と出熱は概略次のようになる。入熱としては、燃料の熱量、燃焼空気(大気)の熱量、補給純水(室温)の熱量であり、また、出熱としては、復水器放散放熱量、排ガス熱量、機器等の放熱量、発電量である。 Here, considering the heat balance of the coal-fired power plant, the heat input and output heat are roughly as follows. The heat input is the amount of fuel, the amount of combustion air (atmosphere), the amount of pure water (room temperature), and the amount of heat output is the amount of heat dissipated in the condenser, the amount of heat emitted from the exhaust gas, and the amount of heat released from equipment The amount of power generation.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減し得る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a coal drying device, and a coal drying method may reduce the coal consumption and CO 2 emissions per unit of power generation.
請求項1に係る石炭乾燥装置は、ケーシング内に装入した石炭を、ケーシング内に設けた加熱用蒸気を流通させる加熱路の壁面を通して間接加熱するのに伴い乾燥排ガスを排出する間接加熱型乾燥機と、
乾燥後の石炭を燃料とする石炭燃焼ボイラと、
前記石炭燃焼ボイラが発生する蒸気により駆動する蒸気タービンと、
蒸気タービンから排気される蒸気を復水する復水器と、
前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を接触させて復水を加熱することで、乾燥排ガスのもっている熱を回収すると共に、この復水を前記石炭燃焼ボイラに送る熱回収手段を備え、
前記間接加熱型乾燥機から加熱用蒸気のドレインが排出され、排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、加熱に用いた後のドレインを前記加熱された復水と一緒に前記石炭燃焼ボイラに送ることを特徴とする。
The coal drying apparatus according to claim 1 is an indirect heating type dryer that discharges dry exhaust gas as it indirectly heats the coal charged in the casing through the wall surface of the heating path for circulating the heating steam provided in the casing. Machine,
A coal-fired boiler that uses dried coal as fuel,
A steam turbine driven by the steam, wherein the coal burning boiler occurs,
A condenser for condensing steam exhausted from the steam turbine;
By heating the condensate by bringing the dry exhaust gas from the indirect heating dryer into contact with the condensate from the condenser, the heat of the dry exhaust gas is recovered, and the condensate is recovered from the coal combustion boiler. Heat recovery means to send to
The drain of the steam for heating is discharged from the indirect heating type dryer, the carrier gas obtained by heating with the discharged drain is sent into the indirect heating type dryer, and the drain after being used for heating is heated. And sent to the coal fired boiler together with the condensate .
請求項1に係る石炭乾燥装置の作用を以下に説明する。
本請求項の石炭乾燥装置によれば、石炭を装入して加熱することで乾燥した石炭を間接加熱型乾燥機が排出し、この乾燥された石炭を石炭燃焼ボイラが燃焼して蒸気等の熱媒体を発生する。また、石炭燃焼ボイラで発生した熱媒体により蒸気タービンを駆動し熱媒体の温度が低下するが、間接加熱型乾燥機から排出された乾燥排ガスより熱回収手段が熱回収して、例えば復水とされるこの熱媒体を再加熱してから、この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る。
The operation of the coal drying apparatus according to claim 1 will be described below.
According to the coal drying apparatus of this claim, the indirect heating type dryer discharges the coal dried by charging and heating the coal, the coal combustion boiler burns the dried coal, Generate heat medium. In addition, the steam turbine is driven by the heat medium generated in the coal combustion boiler and the temperature of the heat medium is lowered, but the heat recovery means recovers heat from the dry exhaust gas discharged from the indirect heating dryer, for example, condensate and The heating medium is reheated and then the heated condensate is sent to a coal fired boiler.
従って、本請求項の石炭乾燥装置によれば、蒸気タービンを駆動して温度が低下した熱媒体を熱回収手段が乾燥排ガスより熱回収して再加熱することで、従来用いられずに捨てられていた熱を有効利用できるようになった。このことから、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することが可能となるのに伴い、例えば石炭火力発電所等の石炭火力発電設備においてより効率的な発電が出来るようになった。なお、キルン、流動層乾燥機等の直接加熱型乾燥機でも適用自体は可能であるが、間接加熱型乾燥機の方が、乾燥排気ガス中の露点が高く、潜熱回収が容易で、潜熱回収量も大きくなる。それに伴い、発電効率の向上もより得やすい利点がある。 Therefore, according to the coal drying apparatus of this claim, the heat recovery means recovers heat from the dry exhaust gas and reheats the heat medium whose temperature has been lowered by driving the steam turbine, and is discarded without being used conventionally. The heat that had been used can now be used effectively. As a result, coal consumption per unit power generation and CO 2 emissions can be reduced, so that more efficient power generation is possible in coal-fired power generation facilities such as coal-fired power plants. became. It can be applied to direct heating dryers such as kilns and fluidized bed dryers, but indirect heating dryers have a higher dew point in the dry exhaust gas, and latent heat recovery is easier and latent heat recovery is possible. The amount also increases. Along with this, there is an advantage that it is easier to improve the power generation efficiency.
ここで、入熱量を一定として発電量を増加させて発電効率を向上するには、復水器からの放散熱量を低減することや排ガス熱量を低減する事が有効である。これに伴い、従来は、蒸気タービンの途中から蒸気を抽気して、ボイラへの給水を加熱するいわゆる再生方式や、高圧蒸気タービンの排気蒸気をボイラで再過熱して次の蒸気タービンに供給するいわゆる再過熱方式により、復水器からの放散熱量を低減し発電効率の向上を果たしてきた。 Here, in order to improve the power generation efficiency by increasing the power generation amount while keeping the heat input constant, it is effective to reduce the amount of heat dissipated from the condenser or the heat amount of the exhaust gas. Along with this, conventionally, steam is extracted from the middle of the steam turbine to heat the feed water to the boiler, or the high-pressure steam turbine exhaust steam is reheated by the boiler and supplied to the next steam turbine. The so-called resuperheating method has reduced the amount of heat dissipated from the condenser and improved the power generation efficiency.
これに対して、本請求項では、蒸気タービンの拙気蒸気を使用してボイラへの給水を加熱する再生方式を採用することによって発電効率を向上できるだけでなく、蒸気タービンの抽気蒸気の加熱源として、ボイラで燃焼させる石炭を予め乾燥する乾燥機の乾燥排ガスを用いている。このことで、発電効率を向上し、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することができた。
また、本発明により、石炭燃焼ボイラに送られる復水の温度が高まって、より効率的な石炭乾燥装置となる。
On the other hand, in this claim, not only can the power generation efficiency be improved by adopting a regeneration system that uses the steam steam of the steam turbine to heat the feed water to the boiler, but also the heating source of the steam extracted from the steam turbine As described above, dry exhaust gas from a dryer for drying coal previously burned in a boiler is used. This improved power generation efficiency and reduced coal consumption and CO 2 emissions per unit power generation.
Moreover, the temperature of the condensate sent to a coal combustion boiler increases by this invention, and it becomes a more efficient coal drying apparatus.
請求項2に係る石炭乾燥方法は、石炭を間接加熱型乾燥機に装入し、前記間接加熱型乾燥機で加熱し、乾燥した石炭を排出すると共に乾燥排ガスを排出し、
次に乾燥した石炭を石炭燃焼ボイラで燃焼して蒸気を発生させ、
この後、この蒸気で蒸気タービンを駆動し、
蒸気タービンを駆動して温度が低下した蒸気を復水器で復水にし、この復水を熱回収手段へ送り、
前記熱回収手段で、前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を熱交換させて復水を加熱することで、前記乾燥排ガスが持つ熱を回収し、
この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る、工程を含む石炭乾燥方法であって、
石炭を装入して間接加熱型乾燥機で加熱する際に間接加熱型乾燥機からドレインが排出され、
排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、
乾燥排ガスから熱回収した後の復水と前記加熱に用いた後のドレインを混合することを特徴とする。
Coal drying method according to
The dried coal was burned in a coal-fired boiler to generate steam,
After this, the steam turbine is driven by this steam,
The steam whose temperature has been reduced by driving the steam turbine is converted into condensate by the condenser, and this condensate is sent to the heat recovery means.
The heat recovery means recovers the heat of the dry exhaust gas by heating the condensate by exchanging heat between the dry exhaust gas from the indirectly heated dryer and the condensate from the condenser,
A method for drying coal including a step of sending the heated condensate to a coal-fired boiler ,
When the coal is charged and heated with the indirect heating dryer, the drain is discharged from the indirect heating dryer,
The carrier gas obtained by heating with the drain that has been discharged is sent into the indirect heating dryer,
The condensate after heat recovery from the dried exhaust gas and the drain after being used for the heating are mixed.
請求項2に係る石炭乾燥方法は、請求項1の石炭乾燥装置と同様に、発電効率を向上し、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することができる。
The coal drying method according to
また、間接加熱型乾燥機から排出されるドレインを利用することで、発電効率のより一層の向上が図れるようになる。 Further, by using the drain discharged from the indirect heating dryer, the power generation efficiency can be further improved.
以上に示したように本発明によれば、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減可能な石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法を提供することができる。
すなわち、本発明によれば、乾燥排ガスからの潜熱回収するための装置や、排ガスをキャリアガスとして供給するための装置といった簡単な設備の組み合わせで、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減可能な石炭火力発電設備を提供する事ができるようにもなる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a coal drying apparatus and a coal drying method that can reduce coal consumption per unit power generation amount and CO 2 emission.
That is, according to the present invention, a combination of simple equipment such as a device for recovering latent heat from dry exhaust gas and a device for supplying exhaust gas as a carrier gas, coal consumption per unit power generation and CO 2 emissions It will also be possible to provide coal-fired power generation facilities capable of reducing the amount.
本発明に係る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法の第1の実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。まず、本実施の形態を説明するに先立って、理解を深めるために本発明の実施の形態に適用される間接加熱回転乾燥機であるスチームチューブドライヤ(以下適宜STDという)の例について、図1に基づき予め説明する。 A first embodiment of a coal drying apparatus and a coal drying method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, prior to describing the present embodiment, an example of a steam tube dryer (hereinafter referred to as STD as appropriate) that is an indirect heating rotary dryer applied to the embodiment of the present invention to deepen understanding will be described with reference to FIG. Will be described in advance.
図1に示すこのスチームチューブドライヤ1は、軸心周りに回転自在とされる回転筒30内において、両端板間に軸心と並行に複数の加熱管31が配管されていて、回転継手50に取付けられた熱媒体入口管51を通して、外部より送り込まれたSTD加熱用蒸気S11がこれらの加熱管31に加熱蒸気として供給され、各加熱管31に流通された後、熱媒体出口管52を介してこの加熱蒸気のドレインが排出されるようになっている。
This steam tube dryer 1 shown in FIG. 1 has a plurality of
そして、被処理物を回転筒30内に装入する為にスクリュー等を有した図示しない装入装置がこのスチームチューブドライヤ1には備えられている。この装入装置の挿入口53より回転筒30内にその一端側から投入された被処理物である例えば水分を含有した石炭や有機物などを、加熱蒸気により加熱した加熱管31と接触させて乾燥させるようなる。これとともに回転筒30が下り勾配をもって設置されていることで、排出口54方向に順次円滑に移動させて、回転筒30の他端側からこの被処理物を連続的に排出させるようになっている。
The steam tube dryer 1 is provided with a charging device (not shown) having a screw or the like for charging the workpiece into the
図1に示されるように、回転筒30は基台36の上に設置され、回転筒30の軸心と並行に相互に間隔を置いて配された2組の支承ローラ35,35によって、タイヤ34を介して支承されている。回転筒30の下り勾配および直径に合わせて2組の支承ローラ35,35間の幅およびそれらの長手方向傾斜角度が選択される。
As shown in FIG. 1, the
一方、回転筒30を回転させるために、回転筒30の周囲には、従動ギア40が設けられており、これに駆動ギア43が噛合し、原動機41の回転力が減速機42を介して伝達され、回転筒30の軸心回りに回転するようになっている。さらに、回転筒30の内部には、キャリアガス入口61からキャリアガスCGが導入され、これらキャリアガスCGは被処理物である石炭や有機物に含有される水分が蒸発した蒸気を同伴してキャリアガス排出口62より排出される。
On the other hand, in order to rotate the
なお、上記スチームチューブドライヤ1の全体構成は一例であり、本発明は上記構成により限定されるものではない。 In addition, the whole structure of the said steam tube dryer 1 is an example, and this invention is not limited by the said structure.
図2は、本実施の形態が適用される再過熱・再生方式の石炭火力発電設備を示す概略図である。
この図2に示すように、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥された乾燥炭DCが投入可能なように、微粉砕機2が配置されており、また、この微粉砕機2で粉砕されて粉状になった乾燥炭DCが投入可能なように、ボイラ3が取り付けられている。ボイラ3で発生した蒸気S1及びボイラ燃焼排ガスEG4が、第1過熱器4に送り込まれるようになっていて、この第1過熱器4を通過した過熱蒸気S2が高圧蒸気タービン7に送り込まれて、この高圧蒸気タービン7が駆動されるようになっている。
FIG. 2 is a schematic view showing a reheat / regeneration type coal-fired power generation facility to which the present embodiment is applied.
As shown in FIG. 2, a
そして、この高圧蒸気タービン7は、低圧蒸気タービン8に連結されているだけでなく、図示しない発電機に繋がっていて、高圧蒸気タービン7と低圧蒸気タービン8とが連動して回転することで、電力を発生するようになっている。また、ボイラ燃焼排ガスEG4は第1過熱器4を通過して、ボイラ燃焼排ガスEG5として再過熱器5を通過するだけでなく、この後、ボイラ燃焼排ガスEG6として空気加熱器6に投入される。最終的には、ボイラ燃焼排ガスEG1となって、排ガスとされると共に、ボイラ燃焼排ガスEG2とされて微粉砕機2に送り込まれるようになっている。
The high-
他方、過熱蒸気S2が投入された高圧蒸気タービン7からは排気蒸気S3が排出され、再過熱器5に投入されて、この再過熱器5で再過熱されて再過熱蒸気S4となり、低圧蒸気タービン8に供給されるようになっている。これに伴い、この低圧蒸気タービン8からは排気蒸気S5が排出されるが、この排気蒸気S5は復水器9に送り込まれるようになっていて、この復水器9で排気蒸気S5が復水されてドレインD1となる。この復水器9は熱交換器11に繋がっていて、このドレインD1が熱交換器11に送り込まれるようになり、この熱交換器11で乾燥排ガスDEGと熱交換されて、乾燥排ガスDEGから熱回収する。
On the other hand, the exhaust steam S3 is discharged from the high-
さらに、この熱交換器11はボイラ3に繋がっていて、このドレインD1は熱交換器11を通過してボイラ給水D2となって、ボイラ3に送り込まれるようになる。この際、低圧蒸気タービン8の途中から排出された蒸気の一部とされる抽気蒸気S9、S10及び、高圧蒸気タービン7の途中から排出された蒸気の一部とされる抽気蒸気S7、S8が、この途中に投入されて、ボイラ給水D2を加熱する。
Further, the
他方、スチームチューブドライヤ1から排出されたドレインD3は、STDキャリアガス加熱器10で外気A3を加熱してキャリアガスCGとすると共に、ドレインD4となってボイラ給水D2に混合されるようになっている。
On the other hand, the drain D3 discharged from the steam tube dryer 1 heats the outside air A3 with the STD
次に、本実施の形態が適用される石炭火力発電設備における手順を説明する。
図2に示すようにスチームチューブドライヤ1に石炭Cが供給されると、乾燥されて乾燥炭DCとなり、乾燥した乾燥炭DCを排出すると共に乾燥排ガスDEGを排出し、この乾燥炭DCが微粉砕機2で微粉砕される。他方、空気加熱器6前後の温度の相互に異なる出口燃焼排ガスEG6と出口燃焼排ガスEG1とが混合されて温度調整された排ガスEG2とされ、この排ガスEG2が微粉砕機2に供給され、この微粉砕機2が石炭を乾燥しながら微粉砕する。そして、この排ガスEG2が微粉砕物を同伴してボイラ3に供給され、このボイラ3内の図示しないバーナーで燃焼される。
Next, the procedure in the coal-fired power generation facility to which this embodiment is applied will be described.
As shown in FIG. 2, when the coal C is supplied to the steam tube dryer 1, it is dried to become dry coal DC, and the dried dry coal DC is discharged and the dry exhaust gas DEG is discharged. The dry coal DC is finely pulverized. It is pulverized by the
ボイラ3で発生した熱媒体である蒸気S1は、第1過熱器4においてボイラ燃焼排ガスEG4により加熱されて過熱蒸気S2となり、高圧蒸気タービン7に供給され、この高圧蒸気タービン7を駆動する。この高圧蒸気タービン7の途中から蒸気の一部が抽出されて抽気蒸気S7、S8となり、ボイラ給水D2を加熱する。残りの大部分の蒸気は、高圧蒸気タービン7から排気蒸気S3として排出され、再過熱器5でボイラ燃焼排ガスEG5により再過熱されて再過熱蒸気S4となり、低圧蒸気タービン8に供給される。
Steam S1, which is a heat medium generated in the
低圧蒸気タービン8の途中から蒸気の一部は抽気蒸気S9、S10として排出され、同じくボイラ給水D2を加熱する。また、低圧蒸気タービン8の途中の1ケ所からSTD加熱用蒸気S11が抽気され、スチームチューブドライヤ1に供給される。この際のSTD加熱用蒸気S11の圧力は、3MPa以下望ましくはO.3MPa〜1.5MPaの範囲とされる。このSTD加熱用蒸気S11はスチームチューブドライヤ1で石炭Cを加熱して乾燥させ、凝縮してドレインD3となり排出される。このドレインD3は、STDキャリアガス加熱器10において外部から取り込んだ空気A3を加熱してキャリアガスCGとした後、ドレインD4となってボイラ給水D2の加熱に利用される。
Part of the steam is discharged from the middle of the low-
低圧蒸気タービン8の排気蒸気S5は復水器9で復水した後、熱交換器11で乾燥排ガスDEGから熱回収されて再加熱された後、ドレインD4と混合されて昇温し、さらに、前述のように高圧蒸気タービン7及び低圧蒸気タービン8の抽気蒸気S7〜S10で加熱され、ボイラ給水D2となりボイラ3に給水する。
The exhaust steam S5 of the low-
他方、再過熱器5から排出された出口燃焼排ガスEG6は、空気加熱器6でボイラ燃焼空気A1を加熱した後、燃焼排ガスEG1となって、大部分は図示していない排ガス処埋設備で処理された後、放出される。尚、空気加熱器6の代わりにボイラ給水を加熱する節炭器とすることもできる。
On the other hand, after the boiler combustion air A1 is heated by the
次に、本実施の形態に係る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法の作用を以下に説明する。
本実施の形態によれば、石炭Cを装入して加熱することで乾燥した乾燥石炭DCをスチームチューブドライヤ1が排出し、この乾燥された乾燥石炭DCをボイラ3が燃焼して蒸気である熱媒体を発生する。また、ボイラ3で発生した蒸気により蒸気タービン7,8を駆動し蒸気の温度が低下して復水となるが、スチームチューブドライヤ1から排出された乾燥排ガスDEGより熱回収手段である熱交換器11が熱回収して、復水とされるこの熱媒体を再加熱する。
Next, the operation of the coal drying apparatus and the coal drying method according to the present embodiment will be described below.
According to the present embodiment, the steam tube dryer 1 discharges the dry coal DC that has been dried by charging and heating the coal C, and the
従って、本実施の形態によれば、蒸気タービン7,8を駆動して温度が低下した復水を熱交換器11が乾燥排ガスDEGより熱回収して再加熱することで、従来用いられずに捨てられていた熱を有効利用できるようになった。このことから、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することが可能となるのに伴い、例えば石炭火力発電所等の石炭火力発電設備においてより効率的な発電が出来るようになった。
Therefore, according to the present embodiment, the
さらに、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥排ガスDEGの露点が、通常80℃(0.546kg−H2O/kg−air)〜95℃であるのに対して、復水器9での復水の温度は通常30℃〜35℃とされている。この為、スチームチューブドライヤ1の乾燥排ガスDEGは、露点が40℃(0.04884kg−H2O/kg−air)程度まで復水で凝縮潜熱を回収する事ができる。
Furthermore, the dew point of the dry exhaust gas DEG discharged from the steam tube dryer 1 is normally 80 ° C. (0.546 kg-H 2 O / kg-air) to 95 ° C., whereas the dew point in the
すなわち、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥排ガスDEGと復水との間で熱交換する間接型熱交換器である熱交換器11により構成され、この乾燥排ガスDEGと復水との間で熱交換するという簡単な装置で、この乾燥排ガスDEGの凝縮潜熱の約90%が回収できる。
That is, the
以上より、上記方法で、スチームチューブドライヤ1に供給した熱量の大部分を回収できるので、ボイラ3で発生させる必要蒸気量は、ほとんど増加する必要がない。さらに、大気放散しているボイラ燃焼排ガス(通常120℃〜200℃)の一部をスチームチューブドライヤ1のキャリアガスCGとして使用すれば、40℃程度まで顕熱も回収できる。
As described above, since most of the heat supplied to the steam tube dryer 1 can be recovered by the above method, the required amount of steam generated in the
次に、本発明に係る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法の第2の実施の形態を、図3を参照しつつ説明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
第1の実施の形態ではSTDキャリアガス加熱器10により空気A3を加熱したが、本実施の形態では、ボイラ燃焼排ガスEG1の一部である排ガスEG7をキャリアガスCGとして用いるようにした。このことでも、排ガスの有効利用ができて、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することが可能となる。
Next, a second embodiment of the coal drying apparatus and the coal drying method according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the first embodiment, the air A3 is heated by the STD
次に、本発明に係る石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法の第3の実施の形態を、図4を参照しつつ説明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
第1の実施の形態では、ドレインD1が熱交換器11に送り込まれて、この熱交換器11で乾燥排ガスDEGと熱交換されて、乾燥排ガスDEGから熱回収するようになっていたが、本実施の形態では、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥排ガスDEGが乾燥排ガススクラバー12に投入されるようになっている。
Next, a third embodiment of the coal drying apparatus and the coal drying method according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the first embodiment, the drain D1 is fed into the
そして、乾燥排ガススクラバー12の循環液と復水との間で熱交換する間接型熱交換器13が、この乾燥排ガススクラバー12に隣り合って配置されている。従って、本実施の形態によれば、熱交換器が乾燥排ガススクラバー12及び間接型熱交換器13という簡単な熱交換器により、乾燥排ガスDEGの凝縮潜熱の約90%が回収できるようになる。
An
次に、本発明に係る実施の形態による効果の一例を以下に説明する。
下記の表1には、各条件について石炭の水分を25%、15%、10%、5%にそれぞれ乾燥させた場合の発電端効率の値を示す。尚、この際の主蒸気条件は、10MPaで540℃であり、再過熱・再生方式を採用した。
Next, an example of the effect by embodiment which concerns on this invention is demonstrated below.
Table 1 below shows the values of the power generation efficiency when the moisture of the coal is dried to 25%, 15%, 10%, and 5% for each condition. The main steam conditions at this time were 10 MPa and 540 ° C., and the reheating / regeneration system was adopted.
(表1)
水分率 25% 15% 10% 5%
STD 35.9% 36.2% 36.3% 36.4%
潜熱回収 36.3% 36.8% 37.0% 37.2%
潜熱回収+排ガス 36.4% 37.0% 37.2% 37.3%
(Table 1)
STD 35.9% 36.2% 36.3% 36.4%
Latent heat recovery 36.3% 36.8% 37.0% 37.2%
Latent heat recovery + exhaust gas 36.4% 37.0% 37.2% 37.3%
ここで、下記に各条件の内容を説明する。
「STD」とは、タービンの抽気蒸気を加熱源としてSTDを通常に用いて石炭を乾燥した場合である。
「潜熱回収」とは、STDの乾燥排ガスDEGから熱回収(潜熱回収)しこれを熱源として、復水を加熱した場合である。
「潜熱回収+排ガス」とは、上記潜熱回収だけでなく、大気放出前のボイラ排ガスをSTDのキャリアガスCGとして使用することを付加した場合である。
Here, the contents of each condition will be described below.
“STD” is a case where the coal is dried using STD as a heat source from the extracted steam of the turbine.
“Latent heat recovery” refers to the case where heat is recovered from STD dry exhaust gas DEG (latent heat recovery) and the condensed water is heated using this as a heat source.
“Latent heat recovery + exhaust gas” means not only the above-described latent heat recovery but also the use of boiler exhaust gas before being released into the atmosphere as STD carrier gas CG.
上記のように、石炭を予備乾燥する事で発電端効率が向上することで、「STD」と比較して、「潜熱回収」や「潜熱回収+排ガス」の条件では、発電端効率が約O.5%〜1.0%程度向上していることが確認された。 As described above, the power generation end efficiency is improved by pre-drying the coal, so that the power generation end efficiency is about O under the conditions of “latent heat recovery” and “latent heat recovery + exhaust gas” compared to “STD”. . It was confirmed that the improvement was about 5% to 1.0%.
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、乾燥機のキャリアガスとしては、空気やボイラ燃焼排ガスの一部だけでなく、窒素ガス等の不活性ガスの何れか、もしくはこれらの混合したガスから選ぶことができる。 The embodiment according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the carrier gas of the dryer can be selected from not only a part of air and boiler combustion exhaust gas, but also any one of inert gases such as nitrogen gas, or a mixed gas thereof.
本発明は、樹脂、食品、有機物などの乾燥をはじめとして、木質バイオマスや有機廃棄物などの乾燥などを目的とした乾燥に応用できる他、他の産業用機械に適用可能となる。 The present invention can be applied not only to drying resins, foods, organic substances, etc., but also to drying for the purpose of drying woody biomass, organic waste, etc., and can also be applied to other industrial machines.
1 スチームチューブドライヤ(間接加熱型乾燥機)
2 微粉砕機(微粉砕手段)
3 ボイラ(石炭燃焼ボイラ)
7 高圧蒸気タービン
8 低圧蒸気タービン
9 復水器
11 熱交換器(熱回収手段)
12 乾燥排ガススクラバー(熱回収手段、湿式スクラバー)
13 間接型熱交換器(熱回収手段)
30 回転筒(ケーシング)
31 加熱管(加熱路)
1 Steam tube dryer (indirect heating dryer)
2 Fine grinding machine (fine grinding means)
3 Boiler (Coal fired boiler)
7 High-
12 Dry exhaust gas scrubber (heat recovery means, wet scrubber)
13 Indirect heat exchanger (heat recovery means)
30 Rotating cylinder (casing)
31 Heating tube (heating path)
Claims (2)
乾燥後の石炭を燃料とする石炭燃焼ボイラと、
前記石炭燃焼ボイラが発生する蒸気により駆動する蒸気タービンと、
蒸気タービンから排気される蒸気を復水する復水器と、
前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を接触させて復水を加熱することで、乾燥排ガスのもっている熱を回収すると共に、この復水を前記石炭燃焼ボイラに送る熱回収手段を備え、
前記間接加熱型乾燥機から加熱用蒸気のドレインが排出され、排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、加熱に用いた後のドレインを前記加熱された復水と一緒に前記石炭燃焼ボイラに送ることを特徴とする石炭乾燥装置。 An indirect heating type dryer that discharges dry exhaust gas as it indirectly heats the coal charged in the casing through the wall surface of the heating path for circulating the heating steam provided in the casing;
A coal-fired boiler that uses dried coal as fuel,
A steam turbine driven by the steam, wherein the coal burning boiler occurs,
A condenser for condensing steam exhausted from the steam turbine;
By heating the condensate by bringing the dry exhaust gas from the indirect heating dryer into contact with the condensate from the condenser, the heat of the dry exhaust gas is recovered, and the condensate is recovered from the coal combustion boiler. Heat recovery means to send to
The drain of the steam for heating is discharged from the indirect heating type dryer, the carrier gas obtained by heating with the discharged drain is sent into the indirect heating type dryer, and the drain after being used for heating is heated. A coal drying device, wherein the coal drying device is sent to the coal combustion boiler together with the condensate .
次に乾燥した石炭を石炭燃焼ボイラで燃焼して蒸気を発生させ、
この後、この蒸気で蒸気タービンを駆動し、
蒸気タービンを駆動して温度が低下した蒸気を復水器で復水にし、この復水を熱回収手段へ送り、
前記熱回収手段で、前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を熱交換させて復水を加熱することで、前記乾燥排ガスが持つ熱を回収し、
この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る、工程を含む石炭乾燥方法であって、
石炭を装入して間接加熱型乾燥機で加熱する際に間接加熱型乾燥機からドレインが排出され、
排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、
乾燥排ガスから熱回収した後の復水と前記加熱に用いた後のドレインを混合することを特徴とする石炭乾燥方法。 Was charged with coal into indirect heating type dryer was heated by the indirect heating type dryer, and discharging the dried gas while discharging the dried coal,
The dried coal was burned in a coal-fired boiler to generate steam,
After this, the steam turbine is driven by this steam,
The steam whose temperature has been reduced by driving the steam turbine is converted into condensate by the condenser, and this condensate is sent to the heat recovery means.
The heat recovery means recovers the heat of the dry exhaust gas by heating the condensate by exchanging heat between the dry exhaust gas from the indirectly heated dryer and the condensate from the condenser,
A method for drying coal including a step of sending the heated condensate to a coal-fired boiler ,
When the coal is charged and heated with the indirect heating dryer, the drain is discharged from the indirect heating dryer,
The carrier gas obtained by heating with the drain that has been discharged is sent into the indirect heating dryer,
A coal drying method comprising mixing condensate after heat recovery from dry exhaust gas and drain after being used for the heating.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104329666A (en) * | 2014-11-13 | 2015-02-04 | 上海理工大学 | Coal-fired power generation system capable of drying superheated steam into powder |
CN105157398A (en) * | 2015-07-13 | 2015-12-16 | 华北电力大学 | Two-stage raw coal drying system and method applied to air cooling unit |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102759259B (en) * | 2012-07-12 | 2014-06-04 | 西安交通大学 | Brown coal upgrading-power generation co-production system |
WO2014112075A1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-24 | バブコック日立株式会社 | Drying conveyor device, drying plant, thermal power generation system, method for operating drying conveyor device, and method for operating thermal power plant |
CN103206848A (en) * | 2013-03-29 | 2013-07-17 | 华润电力控股有限公司 | System integration method for reducing coal consumption and water consumption in brown coal power plant |
CN104373163A (en) * | 2013-08-16 | 2015-02-25 | 冯伟忠 | Method for expanding application of steam extracted by steam turbine |
KR101408147B1 (en) * | 2013-10-30 | 2014-06-17 | 주식회사 한국테크놀로지 | Apparatus for Drying Coal using Reheat Steam |
JP6092087B2 (en) * | 2013-12-17 | 2017-03-08 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Boiler system and power plant including the same |
JP5736471B1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-06-17 | 月島機械株式会社 | Solid-liquid separation / drying equipment and method for metal fine powder slurry |
KR102304049B1 (en) | 2014-01-10 | 2021-09-17 | 츠키시마기카이가부시키가이샤 | Equipment for solid-liquid separation and drying of fine-powder slurry, and method therefor |
CN104165374B (en) * | 2014-08-19 | 2016-06-08 | 上海理工大学 | The open weary gas heating type boiler controller system of powder process |
CN104165375B (en) * | 2014-08-19 | 2016-06-08 | 上海理工大学 | The open weary gas heating type boiler controller system of powder process |
CN104165371B (en) * | 2014-08-19 | 2016-06-08 | 上海理工大学 | The open weary gas heating type boiler controller system of powder process |
CN104165373B (en) * | 2014-08-19 | 2016-06-08 | 上海理工大学 | The open weary gas heating type boiler controller system of powder process |
JP6506011B2 (en) * | 2014-10-31 | 2019-04-24 | 株式会社大川原製作所 | Drying system |
CN104329667B (en) * | 2014-11-13 | 2016-09-14 | 上海理工大学 | Superheat steam drying powder process type coal generating system |
CN107838010A (en) * | 2017-11-10 | 2018-03-27 | 无锡宇能选煤机械厂 | The vibratory sieve coal picker of built-in material drying device |
JP7486916B2 (en) * | 2018-11-13 | 2024-05-20 | 千代田化工建設株式会社 | Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
JPS56119416A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-19 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Sludge drying and incinerating appatatus |
JP2002322902A (en) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Thermal decomposition gasification power generating system of sewage sludge thermal decomposition |
JP2009028672A (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | Treatment method of high water-content waste and treatment apparatus |
-
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- 2010-10-12 JP JP2010229925A patent/JP5509024B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104329666A (en) * | 2014-11-13 | 2015-02-04 | 上海理工大学 | Coal-fired power generation system capable of drying superheated steam into powder |
CN105157398A (en) * | 2015-07-13 | 2015-12-16 | 华北电力大学 | Two-stage raw coal drying system and method applied to air cooling unit |
CN105157398B (en) * | 2015-07-13 | 2018-05-25 | 华北电力大学 | It is a kind of suitable for the two-stage raw coal drying system of air cooling unit and raw coal drying means |
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