JP6095993B2 - Raw material supply apparatus and method, and fluidized bed drying apparatus - Google Patents
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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、原料として石炭等の固体炭素質燃料をガス化する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 coal gasification combined cycle power generation facility that gasifies solid carbonaceous fuel such as coal as a raw material can be combined with combined cycle power generation to further increase efficiency and increase efficiency compared to conventional coal thermal power generation. It is a power generation facility aimed at environmental friendliness. 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、粉砕装置、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 include coal supply equipment, drying equipment, grinding equipment, coal gasification furnace, gas purification equipment, gas turbine equipment, steam turbine equipment, exhaust heat recovery boiler, gas purification equipment, etc. have. 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分散して供給し、より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分散して供給し、より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流動層乾燥装置への原料を分散して供給し、より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を分散して供給し、より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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and suppresses the enlargement of the apparatus, while supplying the raw material to the fluidized bed drying apparatus in a distributed manner, thereby enabling a more uniform supply. The purpose is to provide. In addition, the present invention provides a fluidized bed drying apparatus that suppresses an increase in the size of the apparatus and distributes and supplies wet fuel to the fluidized bed, thereby enabling more uniform supply and improving drying efficiency. For the purpose.
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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器と、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 a cone that is rotatably supported by a rotating shaft that hangs down in the vertical direction at the upper part of a container and has a horizontal cross-sectional area increased downward. A disperser that has a shape and a radial surface length that is continuously different in the circumferential direction, a raw material supply unit that can supply a raw material from the upper part of the container toward the disperser, and the disperser can be rotated And a rotary drive device.
従って、分散器は、水平方向の断面積を増加させた錐形状をなして放射方向の表面長さが周方向で連続的相違することから、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粉体状の原料が供給されると、この原料は、回転する分散器の表面を放射方向に下降し、下端部から落下する。このとき、原料は、回転する分散器の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さ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。
なお、ここで、原料としての粉体状とは、液体状でなく、また未破砕状態などのために数cm以上の大きな固体サイズでないものを示している。原料は含水した湿潤状態であってもよく、湿潤のためにある程度の塊となったものも粉体状に含むものである。
Therefore, since the disperser has a conical shape with an increased cross-sectional area in the horizontal direction and the surface length in the radial direction is continuously different in the circumferential direction, the disperser is rotated by the rotary drive device, and the raw material supply unit When a powdery raw material is supplied to the disperser, the raw material descends in the radial direction on the surface of the rotating disperser and falls from the lower end. At this time, since the raw material falls while being moved radially outward by the centrifugal force of the rotating disperser and falls at a position where the surface length in the radial direction is different, the raw material is supplied uniformly. In addition, the enlargement of the apparatus can be suppressed.
Here, the powdery form as the raw material is not in a liquid form, and is not a large solid size of several cm or more due to an uncrushed state or the like. The raw material may be in a wet state containing water, and a material that has become a certain amount of mass due to wetting is also included in powder form.
本発明の原料供給装置では、前記分散器は、前記放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなることを特徴としている。 In the raw material supply apparatus of the present invention, the disperser is characterized in that a surface length in the radial direction becomes longer along a circumferential direction.
従って、原料は、回転する分散器の遠心力により径方向の外方に移動しながら、放射方向の端部の異なる位置で落下するため、原料をより均一に分散して供給することができる。 Therefore, since the raw material moves outward in the radial direction by the centrifugal force of the rotating disperser and falls at different positions at the end portions in the radial direction, the raw material can be supplied more uniformly dispersed.
本発明の原料供給装置では、前記分散器は、前記放射方向の表面長さが最も長い位置で放射方向に沿って表面に案内部材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 disperser is characterized in that a guide member is provided on the surface along the radial direction at a position where the surface length in the radial direction is the longest.
従って、回転する分散器の表面に供給された原料は、放射方向に下降して下端部から落下するが、このとき、放射方向の表面長さが最も長い位置の原料は、案内部材により案内されながら下降することから、分散器の表面の途中で落下するものは少なくなり、原料をより均一に分散して供給することができる。 Therefore, the raw material supplied to the surface of the rotating disperser descends in the radial direction and falls from the lower end. At this time, the raw material at the position where the surface length in the radial direction is the longest is guided by the guide member. Therefore, the amount of material falling in the middle of the surface of the disperser is reduced, and the raw material can be supplied more uniformly dispersed.
本発明の原料供給装置では、前記案内部材は、周方向に所定間隔で複数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, a plurality of the guide members are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
従って、回転する分散器の表面に供給された原料は、各案内部材により放射方向に案内されながら下降することから、局所的に落下するものは少なくなり、原料をより均一に分散して供給することができる。 Therefore, since the raw material supplied to the surface of the rotating disperser descends while being guided in the radial direction by each guide member, there are few things that fall locally, and the raw material is more uniformly dispersed and supplied. be able to.
本発明の原料供給装置では、前記分散器は、円錐形状をなすことを特徴としている。 In the raw material supply apparatus of the present invention, the disperser has a conical shape.
従って、分散器が円錐形状をなすことから、回転する分散器の表面に供給された原料は、表面を適正に下降して落下することとなり、原料をより均一に分散して供給することができる。 Accordingly, since the disperser has a conical shape, the raw material supplied to the surface of the rotating disperser is properly lowered on the surface and dropped, and the raw material can be distributed more uniformly. .
本発明の原料供給装置では、前記原料供給部として鉛直方向に沿う原料供給路が設けられ、前記分散器の回転軸が前記原料供給路の中心部に沿って配置されることを特徴としている。 In the raw material supply apparatus of the present invention, a raw material supply path along the vertical direction is provided as the raw material supply section, and the rotating shaft of the disperser is arranged along the center of the raw material supply path.
従って、分散器の回転軸を原料供給路の中心部に沿って配置することで、装置のコンパクト化を図ることができると共に、原料を適正に分散器に供給することができる。 Therefore, by disposing the rotating shaft of the disperser along the center portion of the raw material supply path, the apparatus can be made compact and the raw material can be supplied to the disperser appropriately.
本発明の原料供給装置では、前記分散器は、錐形状の内側に中空部と、前記中空部に乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給装置と、前記中空部から表面側に乾燥用ガスを噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部と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 disperser includes a hollow portion inside the cone shape, a drying gas supply device that supplies a drying gas to the hollow portion, and a drying gas from the hollow portion to the surface side. It has a plurality of drying gas jetting parts that can be jetted.
従って、乾燥用ガス供給装置が錐形状の内側に設けた中空部に乾燥用ガスを供給すると、この乾燥用ガスは、複数の乾燥用ガス噴出部から分散器の表面に噴出されることとなり、分散器の表面に供給された原料の含水率が高くても、この原料が乾燥用ガスにより乾燥が促進されることとなり、分散器の表面への原料の付着が防止され、原料の供給を適正に行うことができる。 Therefore, when the drying gas supply device supplies the drying gas to the hollow portion provided inside the conical shape, the drying gas is ejected from the plurality of drying gas ejection portions to the surface of the disperser, Even if the water content of the raw material supplied to the surface of the disperser is high, drying of this raw material is promoted by the drying gas, preventing the raw material from adhering to the surface of the disperser, and supplying the raw material properly. Can be done.
本発明の原料供給装置では、前記複数の乾燥用ガス噴出部は、前記分散器の周方向に向けて配置されることで、前記回転駆動装置が構成されることを特徴としている。 In the raw material supply apparatus according to the present invention, the plurality of drying gas ejection portions are arranged in a circumferential direction of the disperser, whereby the rotation driving device is configured.
従って、複数の乾燥用ガス噴出部から錐形状の周方向に向けて乾燥用ガスが噴出されるため、分散器はこの噴射された乾燥用ガスにより推進力を得て回転することができ、別途回転駆動装置を設ける必要がなくなる、もしくは回転に必要な駆動力を軽減できて、構造の簡素化を可能とすることができる。 Accordingly, since the drying gas is ejected from the plurality of drying gas ejection portions toward the circumferential direction of the cone shape, the disperser can be rotated by obtaining a propulsion force by the sprayed drying gas, and separately. It is not necessary to provide a rotation driving device, or the driving force required for rotation can be reduced, and the structure can be simplified.
本発明の原料供給装置では、前記分散器は、鉛直方向に沿って移動自在に支持され、前記分散器を鉛直方向に移動可能な鉛直移動装置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 disperser is supported so as to be movable along a vertical direction, and a vertical movement device capable of moving the disperser in the vertical direction is provided.
従って、分散器は、鉛直移動装置により鉛直方向に沿って移動することができることから、必要に応じて原料を分散して落下供給する位置を調整することができ、原料の分散をより適正にして供給することができる。 Therefore, since the disperser can be moved along the vertical direction by the vertical movement device, it is possible to adjust the position where the raw material is dispersed and supplied as needed, thereby making the dispersion of the raw material more appropriate. Can be supplied.
また、本発明の原料供給方法は、下方に向け水平方向の断面積を増加させた錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違す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の表面に向けて粉体状の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。 In addition, the raw material supply method of the present invention has a conical shape in which the horizontal cross-sectional area is increased downward, and a disperser whose surface length in the radial direction is continuously different in the circumferential direction is rotated along the vertical direction. And a step of rotating by a shaft and a step of supplying a powdery raw material from above to the surface of the disperser.
従って、原料は、回転する分散器の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する位置で落下するため、原料をより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, since the raw material falls while being moved radially outward by the centrifugal force of the rotating disperser and falls at a position where the radial surface length is different, the raw material is supplied more uniformly. In addition, the enlargement of the apparatus can be suppressed.
また、本発明の流動層乾燥装置は、前記容器として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が前記乾燥物排出部に向かう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原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。 The fluidized bed drying apparatus of the present invention has a hollow shape as the container, a drying container in which a wet fuel supply device is provided on one end side and a dry matter discharge part is provided on the other end side, and the drying container is wetted A partition member in which fuel is divided in a flow direction toward the dry matter discharge section to form a plurality of divided drying chambers and a wet fuel passage opening is formed, and a fluidized gas from below the plurality of divided drying chambers In a fluidized bed drying apparatus having a fluidized gas supply apparatus that forms a fluidized bed together with a wet raw material by supplying the raw material, 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粉体状の湿潤燃料を供給するとき、湿潤燃料は、回転する分散器の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する位置で落下するため、流動層への湿潤燃料をより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 wet fuel supply device supplies the powdered wet fuel to the drying container, the wet fuel falls while being moved radially outward by the centrifugal force of the rotating disperser, and the radial fuel Since it falls at a position where the surface length is different, the wet fuel can be supplied more uniformly to the fluidized bed, and an increase in the size of the apparatus can be suppressed.
本発明の流動層乾燥装置では、前記流動層が所定の大きさごとに区画された複数の領域の状態を検出する流動層状態検出センサと、前記複数の流動層状態検出センサの検出結果に基づいて前記回転駆動装置により前記分散器の回転速度と前記鉛直移動装置の鉛直方向移動の少なくとも1つを制御する制御装置とが設けられることを特徴としている。 In the fluidized bed drying apparatus of the present invention, based on the fluidized bed state detection sensor that detects the state of a plurality of regions in which the fluidized bed is divided for each predetermined size, and the detection results of the plurality of fluidized bed state detection sensors. And a control device for controlling at least one of a rotational speed of the disperser and a vertical movement of the vertical movement device by the rotation driving device.
従って、制御装置は、複数の流動層状態検出センサが検出した流動層における各領域の状態に基づいて分散器の回転速度を制御する。また鉛直移動装置の鉛直方向の上下へ移動するパターンの変化を制御してもよい。この場合、例えば、流動層における各領域の状態としての温度や圧力が均一となるように、分散器の回転速度と鉛直移動装置の鉛直方向移動パターンの少なくとも1つを調整して湿潤燃料の供給位置を調整することで、湿潤燃料の効率的な乾燥を行うことができる。 Accordingly, the control device controls the rotational speed of the disperser based on the state of each region in the fluidized bed detected by the plurality of fluidized bed state detection sensors. Moreover, you may control the change of the pattern which moves up and down of the vertical direction of a vertical movement apparatus. In this case, for example, at least one of the rotational speed of the disperser and the vertical movement pattern of the vertical movement device is adjusted so that the temperature and pressure as the state of each region in the fluidized bed are uniform, and the wet fuel is supplied. The wet fuel can be efficiently dried by adjusting the position.
本発明の原料供給装置及び方法によれば、下方に向け水平方向の断面積が増加させた錐形状をなして放射方向の表面長さが周方向で相違す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、原料をより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 whose radial surface length is different in the circumferential direction by forming a conical shape in which a horizontal sectional area is increased downward. Since the raw material supply unit capable of supplying the raw material toward the disperser is provided, the raw material can be supplied more uniformly and the increase in 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より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. And since a raw material supply apparatus is applied as a wet fuel supply apparatus, while being able to supply the wet fuel to a fluidized bed more uniformly, the enlargement of an apparatus can be suppressed.
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原炭供給装置を表す概略図、図3は、原炭供給装置における分散器の正面図で、図4は、原炭供給装置における分散器の平面図、図5は、原炭供給装置における分散器の展開図、図6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。 1 is a schematic diagram illustrating a fluidized bed drying apparatus according to Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a raw coal supply apparatus in the fluidized bed drying apparatus of Example 1, and FIG. 3 is a raw coal supply. 4 is a front view of the disperser in the apparatus, FIG. 4 is a plan view of the disperser in the raw coal supply apparatus, FIG. 5 is a development view of the disperser in the raw coal supply apparatus, and FIG. It is a schematic block diagram showing the coal gasification combined cycle facility to which the apparatus was applied.
実施例1は原料として石炭等の固体炭素質燃料をガス化する石炭ガス化複合発電設備(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)であり、石炭ガス化複合発電設備は、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、一例として空気燃焼方式(空気吹き)の発電設備を示しているが、酸化剤として酸素濃度の高いガスを用いる酸素吹き方式でもよい。 Example 1 is an integrated coal gasification combined cycle (IGCC) that gasifies solid carbonaceous fuel such as coal as a raw material. The coal gasification combined cycle facility gasifies air as an oxidizing agent. An air combustion system for generating coal gas in a furnace is adopted, and coal gas after purification by a gas purification device is supplied as fuel gas to gas turbine equipment for power generation. That is, the coal gasification combined power generation facility of Example 1 shows an air combustion type (air blowing) power generation facility as an example, but an oxygen blowing method using a gas having a high oxygen concentration as an oxidant may be used.
実施例1において、図6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. 6, 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して粉体状の原炭とすることができる。なお、この原炭の粉体状とは、液体状でなく、また未破砕状態などのために数cm以上の大きな固体サイズでないものを示している。本実施形態での石炭は含水した湿潤状態であるために、破砕した原炭はある程度の塊となったものも含めて、粉体状と表記する。
The
流動層乾燥装置12は、給炭装置11により投入された原炭に流動化蒸気(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、湿潤状態で粉体状の原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、原炭供給装置102と、乾燥炭排出口(乾燥物排出部)103と、流動化蒸気供給部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原炭供給装置(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 will be described as applied to a raw coal supply apparatus (wet fuel supply apparatus) 102.
乾燥容器101は、中空箱型形状をなしており、一端側の上部に原炭を供給する原炭供給装置102が設けられる一方、他端側の下部に原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蒸気供給部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、原炭供給装置102から原炭が供給されると共に、流動化蒸気供給部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の上方の空間にフリーボード部Fが形成される。
The drying
そして、乾燥容器101は、内部が原炭が乾燥炭を排出する乾燥炭排出口103へ向かう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、原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が原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により下部に原炭の通過開口部116,117が形成されている。この各仕切板114,115は、原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、原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、原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、原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、原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、原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、投入される原炭の含水率が高いことから、所定の含水率まで原炭の乾燥速度が上昇する予熱乾燥領域である。原炭の乾燥速度は、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、原炭の乾燥速度が一定となる定率乾燥領域である。原炭の乾燥速度は、原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、原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が原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個の流動化蒸気供給部104a,104b,104cが設けられている。
Further, the drying
この各区画板118,119は、原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、原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110a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(流動化蒸気供給部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、原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,103c)、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 apparatus of the present invention includes a fluidized steam supply unit 104 (104a, 104b, 103c), a
この乾燥容器101は、その室内において、供給された原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、原炭が流動方向に拡散しないように、この原炭が乾燥炭を排出する乾燥炭排出口103へ向かう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の原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に供給された原炭は、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で初期乾燥された原炭は、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で中期乾燥された原炭は、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。
Accordingly, the raw coal supplied to the
これにより、各乾燥室111,112,113の流動層S1,S2,S3を形成する原炭は、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。
Thereby, the raw 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における原炭供給装置102について詳細に説明する。
Next, the raw
原炭供給装置102は、図1から図4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、原炭供給部132と、回転駆動装置133とを有している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the raw
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から第1乾燥室111内に向けて円筒形状をなす供給配管142が設けられており、この供給配管142は、内部に鉛直方向をなす原炭供給路(原料供給路)143が形成されている。また、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、上部がケーシング141の軸受部145に回転自在に支持されている。この回転軸144は、原炭供給路143の中心部に沿って配置されており、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、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなし、放射方向の表面長さ(母線)が周方向で連続的に相違するものとなっている。即ち、分散器131は、放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなっている。
The
具体的に説明すると、分散器131は、中空で下部が開口した円錐形状をなし、下端131aが螺旋形状となっている。この場合、分散器131は、下端131aの位置で回転軸心Oを中心として描かれた水平な仮想円Gにて、放射方向の表面長さが徐々に連続的に長くなり、位置Aで、放射方向の表面長さが最も長くなっている。そして、分散器131は、位置Aから位置B、位置C、位置Dと放射方向の表面長さが徐々に連続的に短くなり、360度移動した位置Aで回転軸心Oと重なり、最も短くなる。
More specifically, the
図5に分散器131の展開図を表す。分散器131は、この図5に示すように、所定角度θを有する扇形状をなす仮想扇形Sの円弧部分を曲線状に切り取った形状となっている。そして、分散器131は、図4に示すように、放射方向の表面長さが最も長い位置Aにて、表面に放射方向に沿った案内部材146が設けられている。
FIG. 5 shows a development view of the
また、ケーシング141は、クラッシャ23に投下されて破砕され粉体状となった原炭を貯蔵する原炭貯蔵装置147が設けられ、この原炭貯蔵装置147の下方に原炭搬送装置(搬送コンベヤ)148が配置されている。この原炭搬送装置148は、原炭貯蔵装置147から落下した粉体状の原炭を水平方向に搬送し、供給配管142の原炭供給路143に供給するものである。原炭は含水した湿潤状態になっており、湿潤のためにある程度の塊となったものも含めて粉体状と表記している。
The
なお、前述した原炭供給部132は、乾燥容器101の上部から分散器131に向けて原炭を供給可能なものであり、原炭貯蔵装置147、原炭搬送装置148、供給配管142(原炭供給路143)などにより構成されている。
The raw
このように構成された原炭供給装置102を用いた原炭供給方法は、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器131を鉛直方向に沿う回転軸144により回転する工程と、乾燥容器101の上部から分散器131の表面に向けて原炭を供給する工程とを有している。
The raw coal supply method using the raw
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、図1及び図2に示すように、乾燥容器101に対して、原炭供給装置102から原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。原炭は、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、原炭供給装置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、原炭貯蔵装置147に貯蔵された原炭が原炭搬送装置148に落下し、この原炭搬送装置148により供給配管142の原炭供給路143に供給される。すると、原炭供給路143を自由落下する原炭は、回転する分散器131の表面に向けて周方向にほぼ均一に落下し、この回転する分散器131の表面を放射方向に下降し、下端部131aから流動層S1の表面部に落下する。
That is, in the raw
このとき、分散器131は、表面が下方に向けて傾斜していることから、湿潤状態で粉体状の原炭はこの表面上を放射方向に下降するが、分散器131が回転しているため、原炭に遠心力が付与され、分散器131の径方向のより外方に移動し、下端131aに至るとその放射方向で落下する。そして、分散器131は、放射方向の表面長さ、つまり、下端131aの位置が周方向で相違することから、原炭は、分散器131の放射方向の異なる位置で落下する。
At this time, since the surface of the
即ち、原炭は、原炭供給路143を通って回転する分散器131の表面に周方向に分散して落下する。また、ほぼ均一に落下するように分散器131の傾斜状態と回転速度を適切に選定すると、より好ましい。そして、分散器131の表面を放射方向に移動する原炭は、下端131aの位置D、位置C、位置B、位置Aを通る各位置で順に落下する。つまり、分散器131上の原炭は、原炭供給路143から周方向に分散されて、より好ましくはほぼ均一に分散供給される。そして、この分散器131が回転することから、流動層S1に対して周方向にほぼ均一に供給される。また、分散器131上の原炭は、分散器131の放射方向の長さが周方向で相違することから、流動層S1に対して径方向に分散され、より好ましくは、ほぼ均一に供給される。更に、分散器131上の原炭は、分散器131上の遠心力により、より径方向の外方に飛ばされて分散し供給される。その結果、分散器131は、原炭を流動層S1の広域にわたって均一に供給することができる。
That is, the raw coal is dispersed and dropped in the circumferential direction on the surface of the
そして、原炭供給装置102から原炭が流動層S1に分散して供給され、より好ましくは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、湿潤状態の原炭は、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 the raw coal is supplied to the fluidized bed S1 in a dispersed manner from the raw
次に、第1乾燥室111で初期乾燥が終了した原炭は、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、原炭は、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原炭は、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 raw 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、原炭は、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。このように原炭は、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、原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で原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、流動層Sの上方の空間に形成されるフリーボード部Fから乾燥炭排出口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 raw coal has been dried is discharged to the outside through the dry
このように実施例1の原炭供給装置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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器131と、乾燥容器101の上部から分散器131に向けて原炭を供給可能な原炭供給部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 raw
従って、分散器131は、円錐形状をなして放射方向の表面長さが周方向で相違することから、回転駆動装置133により分散器131を回転し、原炭供給部132から分散器131の表面に向けて原炭が供給されると、この原炭は、回転する分散器131の表面を放射方向に下降し、下端131aから流動層S1に落下する。このとき、原炭は、回転する分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する複数の位置で落下するため、原炭を流動層S1の広域にわたって分散して供給し、より好ましくは分散器131の傾斜状態と回転速度を適切に選定することで、より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, since the
この場合、分散器131を円錐形状とすることで、回転する分散器131の表面に供給された原炭は、周方向に対して分散して振り分けられ、より好ましくは均一に振り分けられ、また、分散器131の表面を適正に下降して落下させることができる。
In this case, when the
実施例1の原炭供給装置102では、分散器131の放射方向の表面長さを周方向に沿って長くしている。従って、原炭は、回転する分散器131の遠心力により径方向の外方に移動しながら、放射方向の下端131aの異なる位置で落下するため、原炭を分散して供給でき、より好ましくは均一に供給することができる。
In the raw
実施例1の原炭供給装置102では、分散器131における放射方向の表面長さが最も長い位置に放射方向に沿う案内部材146を設けている。従って、回転する分散器131の表面に供給された原炭は、放射方向に下降して下端131aから落下するが、このとき、放射方向の表面長さが最も長い位置の原炭は、案内部材146により案内されながら下降することから、表面の途中で分散されずに落下することはなく、原炭をより均一に分散して供給することができる。
In the raw
実施例1の原炭供給装置102では、原炭供給部132として鉛直方向に沿う原炭供給路143を設け、分散器131の回転軸144をこの原炭供給路143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を原炭供給路143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、原炭を適正に分散器131に供給することができる。
In the raw
また、実施例1の原炭供給方法にあっては、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器131を鉛直方向に沿う回転軸144により回転する工程と、乾燥容器101の上部から分散器131の表面に向けて原炭を供給する工程とを有している。
Further, in the raw coal supply method according to the first embodiment, the
従って、原炭は、回転する分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する位置で落下するため、原炭を分散して供給し、より好ましくは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, the raw coal falls while being moved radially 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が形成される仕切部材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原炭と共に流動層S1,S2,S3を形成する流動化蒸気供給部104とを設け、原炭供給装置102として、上述した分散器131と原炭供給部132と回転駆動装置133を設けている。
Further, in the fluidized
従って、原炭供給装置102が乾燥容器101に原炭を供給するとき、原炭は、回転する分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する位置で落下するため、流動層S1への原炭を分散して供給し、より好ましくは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 raw
図7は、本発明の実施例2に係る流動層乾燥装置における原炭供給装置を表す概略図、図8は、原炭供給装置における分散器の正面図である。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. 7 is a schematic diagram illustrating a raw coal supply device in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 8 is a front view of a distributor in the raw coal supply device. 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7及び図8に示すように、原炭供給装置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、原炭供給部132と、回転駆動装置133とを有している。
In Example 2, as shown in FIG.7 and FIG.8, the raw coal supply apparatus 201 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から第1乾燥室111内に向けて供給配管142が設けられ、内部に原炭供給路143が形成されている。回転軸144は、原炭供給路143の中心部に沿って配置され、ケーシング141の軸受部145に回転自在に支持されており、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、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなし、放射方向の表面長さ(母線)が周方向で相違するものとなっている。即ち、分散器202は、放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなっている。
The
また、分散器202は、円錐形状の内部に中空部211と、中空部211に乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給装置212と、中空部211から分散器202の表面側に乾燥用ガスを噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部213とを有している。即ち、回転軸144及び分散器202は、中空形状をなし、下部に蓋214が固定されることで、中空部211が形成されている。回転軸144は、乾燥用ガスが回転軸144内を通過し、分散器222の中空部211に乾燥用ガスが供給されるよう中空形状をなし、中途部に連結部215が設けられ、乾燥用ガス供給装置212は、配管216を介して連結部215に連結されている。連結部215は、配管216を通して供給された乾燥用ガス(例えば、加熱蒸気)を回転軸144内に通過させるものである。
Further, the
そして、分散器202は、中空部211の乾燥用ガスを表面側に噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部213が設けられている。各乾燥用ガス噴出部213は、分散器202の放射方向に沿うと共に千鳥状に配置され、分散器202の径方向に向けて配置されている。
The
このように構成された実施例2の原炭供給装置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、原炭供給部132により原炭が原炭供給路143に供給される。すると、原炭供給路143を自由落下する原炭は、回転する分散器202の表面に向けて周方向にほぼ均一に落下し、この回転する分散器202の表面を放射方向に下降して流動層S1の表面部に落下する。
In the raw coal supply apparatus 201 of Example 2 configured as described above, the
このとき、分散器202は、表面が傾斜していることから、原炭はこの表面上を放射方向に下降するが、分散器202が回転しているため、原炭に遠心力が付与され、より径方向の外方に移動する。そして、分散器202は、放射方向の表面長さが周方向で相違することから、原炭は、分散器202の放射方向の異なる位置で落下する。
At this time, since the surface of the
また、分散器202は、内部に乾燥用ガスとしての加熱蒸気が供給されて加熱されて表面の温度が上昇していることから、分散器202の表面を放射方向に下降する原炭の乾燥が促進される。そして、分散器202は、複数の乾燥用ガス噴出部213から加熱蒸気が噴出されることから、原炭が分散器202の表面に固着することを抑制するとともに、この加熱蒸気によっても、分散器202の表面を放射方向に下降する原炭の乾燥が促進される。
In addition, since the surface temperature of the
このように実施例2の原炭供給装置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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器202を設け、この分散器202に、中空部211と、中空部211に乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給装置212と、中空部211から表面側に乾燥用ガスを噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部213を設けている。
Thus, in the raw coal supply apparatus 201 of Example 2, it is rotatably supported by the
従って、分散器202を回転し、分散器202の表面に向けて原炭が供給されると、この原炭は、回転する分散器202の表面を放射方向に下降して流動層S1に落下する。このとき、原炭は、回転する分散器202の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する複数の位置に落下するため、原炭を流動層S1の広域にわたって分散して供給し、より好ましくは、ほぼ均一に落下するように分散器131の傾斜状態と回転速度を適切に選定することで、より均一に供給することができる。
Therefore, when the
また、乾燥用ガス供給装置212が中空部211に乾燥用ガスを供給すると、この乾燥用ガスは、複数の乾燥用ガス噴出部213から分散器202の表面に噴出されることとなり、分散器202の表面に供給された原炭の含水率が高くても、この原炭が乾燥用ガスにより乾燥が促進されることとなり、分散器202の表面への原炭の付着が防止され、原炭の供給を適正に行うことができる。そして、原炭が分散器202の表面へ付着したとしても、乾燥用ガス噴出部213から噴出される乾燥用ガスにより付着して原炭が吹き飛ばされて、原炭が分散器202の表面に固着することを抑制する。更に、乾燥用ガスが加熱蒸気であると、分散器202自体を加熱して表面の温度を上昇することができ、加熱して分散器202の表面を原炭が移動することで、原炭の乾燥を促進することができる。
Further, when the drying
図9は、本発明の実施例3に係る流動層乾燥装置における原炭供給装置を表す概略図、図10は、原炭供給装置における分散器の平面図である。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. 9 is a schematic diagram illustrating a raw coal supply device in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10 is a plan view of a distributor in the raw coal supply device. 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9及び図10に示すように、原炭供給装置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222と、原炭供給部132と、回転駆動装置223とを有している。
In Example 3, as shown in FIGS. 9 and 10, the raw
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から第1乾燥室111内に向けて供給配管142が設けられ、内部に原炭供給路143が形成されている。回転軸144は、原炭供給路143の中心部に沿って配置され、ケーシング141の軸受部145に回転自在に支持されており、下端部に分散器222が連結されている。
The drying
分散器222は、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなし、放射方向の表面長さ(母線)が周方向で連続的に相違するものとなっている。即ち、分散器222は、放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなっている。
The
また、分散器222は、中空部211と、中空部211に乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給装置212と、中空部211から表面側に乾燥用ガスを噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部231とを有している。即ち、回転軸144及び分散器222は、中空形状をなし、下部に蓋214が固定されることで、中空部211が形成されている。回転軸144は、乾燥用ガスが回転軸144内を通過し、分散器222の中空部211に乾燥用ガスが供給されるよう中空形状をなし、中途部に連結部215が設けられ、乾燥用ガス供給装置212は、配管216を介して連結部215に連結されている。連結部215は、配管216を通して供給された乾燥用ガス(例えば、加熱蒸気)を回転軸144内に通過させるものである。
The
そして、分散器222は、中空部211の乾燥用ガスを表面側に噴出可能な複数の乾燥用ガス噴出部231が設けられている。各乾燥用ガス噴出部231は、分散器222の放射方向に沿うと共に千鳥状に配置されている。そして、この各乾燥用ガス噴出部231は、分散器222の周方向に向けて配置されることで回転駆動装置223を構成している。具体的に、各乾燥用ガス噴出部231は、分散器222の周方向に均等間隔で配置され、水平な仮想円Gに対して接線方向を向いて固定されている。
The
このように構成された実施例3の原炭供給装置221にて、乾燥用ガス供給装置212は、配管216を介して連結部215に乾燥用ガスを供給すると、この乾燥用ガスは、回転軸144を通して分散器222の中空部211に供給され、複数の乾燥用ガス噴出部231から外部に噴出される。そのため、回転駆動装置223により分散器222がR方向に回転する一方、原炭供給装置221により原炭が原炭供給路143に供給される。すると、原炭供給路143を自由落下する原炭は、回転する分散器222の表面に向けて周方向に分散され、さらに好ましくは、分散器222の傾斜状態と回転速度を適切に選定することで、ほぼ均一に落下し、この回転する分散器222の表面を放射方向に下降して流動層S1の表面部に落下する。
When the drying
このとき、分散器222は、表面が傾斜していることから、原炭はこの表面上を放射方向に下降するが、分散器222が回転しているため、原炭に遠心力が付与され、より径方向の外方に移動する。そして、分散器222は、放射方向の表面長さが周方向で相違することから、原炭は、分散器222の放射方向の異なる位置で落下する。
At this time, since the surface of the
また、分散器222は、内部に乾燥用ガスとしての加熱蒸気が供給されて加熱されていることから、分散器222の表面を放射方向に下降する原炭の乾燥が促進される。そして、分散器222は、複数の乾燥用ガス噴出部231から加熱蒸気が噴出されることから、この加熱蒸気によっても、分散器222の表面を放射方向に下降する原炭の乾燥が促進される。
Further, since the
このように実施例3の原炭供給装置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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器222を設け、この分散器222に、中空部211と乾燥用ガス供給装置212と乾燥用ガス噴出部231を設け、この各乾燥用ガス噴出部231を周方向に向けて設けている。
As described above, in the raw
従って、分散器222を回転し、表面に向けて原炭が供給されると、この原炭は、回転する分散器222の表面を放射方向に下降して流動層S1に落下する。このとき、原炭は、回転する分散器222の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する複数の位置に落下するため、原炭を流動層S1の広域にわたって分散して供給し、より好ましくは均一に供給することができる。
Accordingly, when the
また、乾燥用ガス供給装置212が中空部211に乾燥用ガスを供給すると、この乾燥用ガスは、複数の乾燥用ガス噴出部231から分散器222の表面に噴出されることとなり、分散器222の表面に供給された原炭の含水率が高くても、この原炭が乾燥用ガスにより乾燥が促進されることとなり、分散器222の表面への原炭の付着が防止され、原炭の供給を適正に行うことができる。
When the drying
そして、複数の乾燥用ガス噴出部231は、分散器222の周方向に向けて乾燥用ガスを噴出するため、この分散器222は噴射された乾燥用ガスにより推進力を得て回転することができ、複数の乾燥用ガス噴出部231により回転駆動装置223を構成することができることとなり、回転駆動装置の駆動動力を軽減したり、別途回転駆動装置を設ける必要がなくなり、構造の簡素化を可能とすることができる。
The plurality of drying
なお、上述した実施例2では、乾燥用ガス噴出部213を分散器202の径方向に向けて設け、実施例3では、乾燥用ガス噴出部231を分散器222の周方向に向けて設けたが、この構成に限定させるものではない。例えば、一部の乾燥用ガス噴出部を分散器の径方向に向け、残りの乾燥用ガス噴出部を分散器の周方向に向けてもよい。また、複数の乾燥用ガス噴出部の向きを異なる方向に向けることで、分散器の表面を移動する原炭に乾燥用ガスが接触しやすくするようにしてもよい。
In Example 2 described above, the drying
図11は、本発明の実施例4に係る流動層乾燥装置における原炭供給装置を表す概略図、図12は、原炭供給装置における分散器の正面図、図13は、原炭供給装置における分散器の平面図である。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. 11 is a schematic diagram illustrating a raw coal supply device in a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, FIG. 12 is a front view of a disperser in the raw coal supply device, and FIG. It is a top view of a disperser. 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4において、図11から図13に示すように、原炭供給装置241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242と、原炭供給部132と、回転駆動装置133とを有している。
In Example 4, as shown in FIGS. 11 to 13, the raw coal supply device 241 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から第1乾燥室111内に向けて供給配管142が設けられ、内部に原炭供給路143が形成されている。回転軸144は、原炭供給路143の中心部に沿って配置され、ケーシング141の軸受部145に回転自在に支持されており、上端部に回転駆動装置133が連結され、下端部に分散器242が連結されている。
The drying
分散器242は、下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなし、放射方向の表面長さ(母線)が周方向で連続的に相違するものとなっている。即ち、分散器242は、放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなっている。
The
また、分散器242は、表面に放射方向に沿って複数の案内部材251,252,253,254が設けられており、各案内部材251,252,253,254は、周方向に所定間隔(等間隔)で設けられている。即ち、分散器242は、下端242aの位置で回転軸心Oを中心として描かれた水平な仮想円Gにて、位置Aで、放射方向の表面長さが最も長く、この位置Aから、例えば90度ごとの位置B、位置C、位置Dと放射方向の表面長さが徐々に短くなり、360度移動した位置Aで回転軸心Oと重なり、最も短くなる。各案内部材251,252,253,254は、この位置A、位置B、位置C、位置Dに分散器242の放射方向に沿って設けられている。なお、本実施例において、分散器242の表面に4つの案内部材251、252、253、254が設けられている例を用いて説明したがこれに限ることはなく、分散器の大きさ等に応じて案内部材の設置数を適宜変更することができる。
Further, the
このように構成された実施例4の原炭供給装置241にて、回転駆動装置133により回転軸144を介して分散器242がR方向に回転する一方、原炭供給部132により原炭が原炭供給路143に供給される。すると、原炭供給路143を自由落下する原炭は、回転する分散器242の表面に向けて周方向に分散されて落下し、より好ましくは、分散器131の傾斜状態と回転速度を適切に選定することで、ほぼ均一に落下し、この回転する分散器242の表面を放射方向に下降して流動層S1の表面部に落下する。
In the raw coal supply device 241 of Example 4 configured in this way, the
このとき、分散器242は、表面が傾斜していることから、原炭はこの表面上を放射方向に下降するが、分散器242が回転しているため、原炭に遠心力が付与され、より径方向の外方に移動する。そして、分散器242は、放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違することから、原炭は、分散器242の放射方向の異なる位置で落下する。
At this time, since the surface of the
また、分散器242は、表面に放射方向に沿って突出する案内部材251,252,253,254が複数設けられていることから、分散器242の表面を下降する原炭は、案内部材251,252,253,254により区画されたその領域を下降することとなり、原炭の周方向の移動を抑制して原炭が分散されずに局所的に落下することが防止される。
In addition, since the
このように実施例4の原炭供給装置241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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器242を設け、この分散器242の表面に放射方向に沿って複数の案内部材251,252,253,254を周方向に所定間隔で設けている。
As described above, in the raw coal supply device 241 of the fourth embodiment, the horizontal cross-sectional area is downwardly supported by the
従って、分散器242を回転し、表面に向けて原炭が供給されると、この原炭は、回転する分散器242の表面を放射方向に下降して流動層S1に落下する。このとき、原炭は、回転する分散器242の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下し、且つ、放射方向の表面長さが相違する複数の位置に落下するため、原炭を流動層S1の広域にわたって分散して供給し、より好ましくは均一に供給することができる。
Therefore, when the
また、原炭は、分散器242の表面に沿って下降するとき、各案内部材251,252,253,254に案内されて下降することから、原炭の周方向の移動が抑制され、原炭が流動層S1に対して局所的に落下することはなく、原炭を流動層S1に分散して供給し、より好ましくは均一に供給することができる。
Further, when the raw coal descends along the surface of the
図14は、本発明の実施例5に係る流動層乾燥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. 14 is a schematic diagram showing a fluidized bed drying apparatus according to Example 5 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5において、図14に示すように、流動層乾燥装置12は、乾燥容器101と、原炭供給装置102と、乾燥炭排出口103と、流動化蒸気供給部104と、ガス排出口105と、伝熱管106,107,108とを有している。そして、原炭供給装置102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、原炭供給部132及び回転駆動装置133を有している。なお、この流動層乾燥装置12並びに原炭供給装置102の構成は、前述した実施例1と同様であることから、詳細な説明は省略する。
In Example 5, as shown in FIG. 14, the fluidized
本実施例では、流動層S1が所定の大きさごとに区画された複数の領域の状態を検出する流動層状態検出センサとして、複数の温度センサ261が設けられている。制御装置262は、この各温度センサ261の検出結果が入力可能となっており、この検出結果に基づいて回転駆動装置133により分散器131の回転速度を制御可能となっている。
In the present embodiment, a plurality of
即ち、乾燥容器101の流動層S1は、複数の領域、例えば、上下方向における上部と中部と下部、水平方向における中央部と外周部とその中間部などの領域に区画し、各領域におけるほぼ中央部に流動層S1の温度を検出する温度センサ261が設けられている。この場合、各温度センサ261は、乾燥容器101の底板101a、天井板101b、側壁などから図示しない支持ロッドを用いて支持されている。
That is, the fluidized bed S1 of the drying
制御装置262は、複数の温度センサ261の検出結果が入力されると共に、回転駆動装置133により分散器131の回転速度を調整可能となっている。具体的に、制御装置262は、複数の温度センサ261が検出した流動層S1における各領域の温度に基づいて、隣接する領域の温度偏差が予め設定された所定温度(例えば、5℃または10℃)以上になったら、回転駆動装置133により分散器131の回転速度を調整することで、原炭は、回転する分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら落下する量を調整して、放射方向の表面長さが相違する位置で落下する量を調整することができるので、流動層S1への原炭の分散状態を調整して供給し、該当する領域への原炭の供給量を調整する。
The
流動層S1の水平方向における中央部の温度が低下したら、この領域における原炭の乾燥度合が遅れていると判断し、この領域への原炭の供給量を減少させる。つまり、制御装置262は、回転駆動装置133により分散器131の回転速度を上昇させる。分散器131の回転速度が上昇すると、分散器131により分散される原炭へ付与する遠心力が増加し、原炭は、流動層S1の水平方向における外周部に多く供給されることとなる。
If the temperature of the central part in the horizontal direction of the fluidized bed S1 decreases, it is determined that the dryness of the raw coal in this region is delayed, and the supply amount of raw coal to this region is reduced. That is, the
一方、流動層S1の水平方向における外周部の温度が低下したら、この領域における原炭の乾燥度合が遅れていると判断し、この領域への原炭の供給量を減少させる。つまり、制御装置262は、回転駆動装置133により分散器131の回転速度を低下させる。分散器131の回転速度が低下すると、分散器131により分散される原炭へ付与する遠心力が減少し、原炭は、流動層S1の水平方向における中央部に多く供給されることとなる。
On the other hand, if the temperature of the outer peripheral part in the horizontal direction of the fluidized bed S1 decreases, it is determined that the dryness of the raw coal in this region is delayed, and the supply amount of raw coal to this region is reduced. That is, the
このように実施例5の原炭供給装置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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で連続的に相違する分散器131と、この分散器131を回転駆動する回転駆動装置133と、流動層S1が所定の大きさごとに区画された複数の領域の温度を検出する複数の温度センサ261と、各温度センサ261の検出結果に基づいて回転駆動装置133により分散器131の回転速度を制御する制御装置262を設けている。
Thus, in the raw
従って、制御装置262は、各温度センサ261が検出した流動層S1における各領域の温度に基づいて分散器131の回転速度を調整する。この場合、流動層S1における各領域の温度が均一となるように、分散器131の回転速度を調整することで、原炭の供給位置や供給量を調整し、原炭の効率的な乾燥を行うことができる。
Therefore, the
図15は、本発明の実施例6に係る流動層乾燥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. 15 is a schematic diagram illustrating a fluidized bed drying apparatus according to Embodiment 6 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6において、図15に示すように、流動層乾燥装置12は、乾燥容器101と、原炭供給装置102と、乾燥炭排出口103と、流動化蒸気供給部104と、ガス排出口105と、伝熱管106,107,108とを有している。
In Example 6, as shown in FIG. 15, the fluidized
原炭供給装置102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、原炭供給部132及び回転駆動装置133を有している。また、原炭供給装置102にて、分散器131は、回転軸144を介して鉛直方向に沿って移動自在に支持され、鉛直移動装置271により鉛直方向に移動可能となっている。
The raw
なお、この流動層乾燥装置12並びに原炭供給装置102におけるその他の構成は、前述した実施例1と同様であることから、詳細な説明は省略する。
In addition, since the other structure in this fluidized
本実施例では、流動層S1が所定の大きさごとに区画された複数の領域の状態を検出する複数の温度センサ261が設けられている。制御装置262は、この各温度センサ261の検出結果が入力可能となっており、この検出結果に基づいて鉛直移動装置271により分散器131を鉛直方向に移動してその位置を制御可能となっている。
In the present embodiment, a plurality of
即ち、制御装置262は、複数の温度センサ261の検出結果が入力されると共に、鉛直移動装置271により分散器131の鉛直方向における位置を調整可能となっている。具体的に、制御装置262は、複数の温度センサ261が検出した流動層S1における各領域の温度に基づいて、隣接する領域の温度偏差が予め設定された所定温度(例えば、5℃または10℃)以上になったら、鉛直移動装置271により分散器131の位置を調整することで、分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら、水平方向へ速度をもって落下する原炭の落下位置を調整することで、流動層S1への原炭の分散状態を調整して供給して、該当する領域への原炭の供給量を調整する。
That is, the
流動層S1の水平方向における中央部の温度が低下したら、この領域における原炭の乾燥度合が遅れていると判断し、この領域への原炭の供給量を減少させる。つまり、制御装置262は、鉛直移動装置271により分散器131を上昇させる。分散器131が上昇すると、分散器131により分散される原炭は、分散器131の遠心力により径方向の外方に移動されながら、水平方向へ速度をもって落下するので、原炭の落下位置は径方向に広がり、流動層S1の水平方向における外周部に多く供給されることとなる。
If the temperature of the central part in the horizontal direction of the fluidized bed S1 decreases, it is determined that the dryness of the raw coal in this region is delayed, and the supply amount of raw coal to this region is reduced. That is, the
一方、流動層S1の水平方向における外周部の温度が低下したら、この領域における原炭の乾燥度合が遅れていると判断し、この領域への原炭の供給量を減少させる。つまり、制御装置262は、鉛直移動装置271により分散器131を下降させる。分散器131が下降すると、原炭の落下位置は径方向に広がりが少なくなり、分散器131により分散される原炭は、流動層S1の水平方向における中央部に多く供給されることとなる。
On the other hand, if the temperature of the outer peripheral part in the horizontal direction of the fluidized bed S1 decreases, it is determined that the dryness of the raw coal in this region is delayed, and the supply amount of raw coal to this region is reduced. That is, the
このように実施例6の原炭供給装置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て下方に向け水平方向の断面積を増加させた円錐形状をなすと共に放射方向の表面長さが周方向で相違する分散器131と、この分散器131を回転駆動する回転駆動装置133と、分散器131を鉛直方向に移動する鉛直移動装置271と、流動層S1が所定の大きさごとに区画された複数の領域の温度を検出する複数の温度センサ261と、各温度センサ261の検出結果に基づいて鉛直移動装置271により分散器131の位置を制御する制御装置262を設けている。
Thus, in the raw
従って、制御装置262は、各温度センサ261が検出した流動層S1における各領域の温度に基づいて分散器131の高さ位置を調整する。この場合、流動層S1における各領域の温度が均一となるように、分散器131の高さ位置を調整することで、原炭の供給位置や供給量を調整し、原炭の効率的な乾燥を行うことができる。
Therefore, the
なお、この実施例6では、分散器131を鉛直方向に移動する鉛直移動装置271を設け、流動層S1の状態に応じて分散器131の位置を調整するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、鉛直移動装置271により分散器131を常時鉛直上下方向に往復移動する量や移動速度のパターンを調整することで、流動層S1に対して広範囲にわたって原炭を分散供給するようにしてもよい。また、原炭の含水量などに応じて、分散器131を鉛直方向に移動させ、その高さ位置を制御することで流動層S1に対して広範囲にわたり原炭を分散供給することもできる。
In the sixth embodiment, the vertical moving
また、上述した実施例5、6では、流動層S1が所定の大きさごとに区画された複数の領域の状態を検出する流動層状態検出センサとして、複数の温度センサ261を適用したが、圧力センサを適用してもよい。この場合、流動層S1における圧力が高い領域は、原炭量が多くて乾燥が遅れている領域であることから、原炭の供給量を減少させる必要がある。各圧力センサが検出した各領域の圧力に基づいて分散器131の回転速度や分散器131の高さ位置を調整してもよい。
In the fifth and sixth embodiments described above, a plurality of
また、上述した実施例では、乾燥容器101に一つの原炭供給装置102,201,221,241を設けたが、乾燥容器101の大きさや原炭の供給量に応じて複数設けてもよいものである。
Moreover, in the Example mentioned above, although one raw
また、上述した実施例では、分散器131,202,222,242を円錐形状としたが、角錐形状としてもよく、放射方向の傾斜面も直線に限らず、凹凸形状をなす湾曲面としてもよい。
In the above-described embodiments, the
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、原炭供給装置102、乾燥炭排出口103、流動化蒸気供給部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。
In the above-described embodiment, the inside of 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 乾燥容器
102,201,221,241 原炭供給装置(原料供給装置、湿潤燃料供給装置)
103 乾燥炭排出口(乾燥物排出部)
104,104a,104b,104c 流動化蒸気供給部(流動化ガス供給装置)
105 ガス排出口
106,107,108 伝熱管
110 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)
131,202,222,242 分散器
132 原炭供給部(原料供給部)
133,223 回転駆動装置
143 原炭供給路(原料供給路)
144 回転軸
146,251,252,253,254 案内部材
213,231 乾燥用ガス噴出部
261 温度センサ(流動層状態検出センサ)
262 制御装置
271 鉛直移動装置
F,F1,F2,F3 フリーボード部
S,S1,S2,S3 流動層
DESCRIPTION OF
103 Dry coal discharge port (dry matter discharge part)
104, 104a, 104b, 104c Fluidized steam supply unit (fluidized gas supply device)
105
111
131, 202, 222, 242
133, 223
144
262
Claims (11)
前記容器の上部から前記分散器に向けて粉体状の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、
を有し、
前記分散器は、前記放射方向の表面長さが周方向に沿って長くなる、
ことを特徴とする原料供給装置。 It is rotatably supported by a rotating shaft that hangs down along the vertical direction at the top of the container, forms a cone shape with a horizontal cross-section increased downward, and the radial surface length is continuous in the circumferential direction. A different disperser,
A raw material supply unit capable of supplying a powdery raw material from the upper part of the container toward the disperser;
A rotary drive device capable of rotating the disperser;
I have a,
The disperser has a surface length in the radial direction that increases along the circumferential direction.
The raw material supply apparatus characterized by the above-mentioned.
前記容器の上部から前記分散器に向けて粉体状の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、
を有し、
前記複数の乾燥用ガス噴出部は、前記分散器の周方向に向けて配置されることで、前記回転駆動装置が構成される、
ことを特徴とする原料供給装置。 It is rotatably supported by a rotating shaft that hangs down along the vertical direction at the top of the container, forms a cone shape with a horizontal cross-section increased downward, and the radial surface length is continuous in the circumferential direction. A different disperser,
A raw material supply unit capable of supplying a powdery raw material from the upper part of the container toward the disperser;
A rotary drive device capable of rotating the disperser;
I have a,
The plurality of drying gas ejection portions are arranged in the circumferential direction of the disperser, whereby the rotation driving device is configured.
The raw material supply apparatus characterized by the above-mentioned.
上部から前記分散器の表面に向けて粉体状の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 having a conical shape with an increased horizontal cross-sectional area downward and a radial surface length extending along a circumferential direction by a rotating shaft along a vertical direction;
Supplying a powdery raw material from above to the surface of the disperser;
The raw material supply method characterized by having.
前記乾燥容器を湿潤燃料が前記乾燥物排出部に向かう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原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請求項1から8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 dry container having a hollow shape as the container and provided with a wet fuel supply device on one end side and a dry matter discharge part on the other end side;
A partition member in which the dry container is divided in a flow direction in which the wet fuel is directed toward the dry matter discharge portion to form a plurality of divided dry chambers and a wet fuel passage opening is formed;
A fluidized gas supply device that forms a fluidized bed with a wet raw material by supplying fluidized gas from below the plurality of divided drying chambers;
In a fluidized bed drying apparatus having
9. A fluidized bed drying apparatus, wherein the raw material supply apparatus according to claim 1 is applied as the wet fuel supply apparatus.
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