WO2012111378A1 - 石炭の横型回転式乾燥機、石炭ボイラ設備及び石炭ボイラ設備の運転方法 - Google Patents

石炭の横型回転式乾燥機、石炭ボイラ設備及び石炭ボイラ設備の運転方法 Download PDF

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WO2012111378A1
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WO
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coal
port
discharge port
fixed
dry
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PCT/JP2012/051056
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Inventor
隆行 野口
敏之 木村
片岡　正樹
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月島機械株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/30—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotary or oscillating containers; with movement performed by rotary floors
    • F26B17/32—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotary or oscillating containers; with movement performed by rotary floors the movement being in a horizontal or slightly inclined plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
    • F26B11/026—Arrangements for charging or discharging the materials to be dried, e.g. discharging by reversing drum rotation, using spiral-type inserts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects

Definitions

  • the present invention relates to a horizontal rotary dryer for coal that can be used in a thermal power plant or the like, a coal boiler facility equipped with the horizontal rotary dryer, and a method for operating the coal boiler facility.
  • Factories that use heat such as thermal power plants, sugar factories, and pulp factories, are equipped with boilers that generate steam by heating water, and coal is used as part or all of the fuel.
  • coal high-moisture content coal such as lignite and subbituminous coal may be used because it is inexpensive, and the coal is pulverized by a pulverizer such as a roller mill, It is burned with a burner attached to the boiler.
  • a pulverizer such as a roller mill
  • coal is pre-dried with a dryer and then pulverized with a pulverizer and used as fuel.
  • coal such as lignite and subbituminous coal
  • pulverized coal fine particles of 300 ⁇ m or less, which was present only at about 2%, increases to about 10%. Therefore, when transporting dry charcoal, etc., it is necessary to prevent pulverized coal from being scattered, which causes a problem that handling properties are poor.
  • pulverized coal that does not need to be pulverized is also pulverized by a pulverizer, there is a problem that the pulverization efficiency is poor.
  • the pulverizer is a roller mill or the like, if the amount of pulverized coal is large, vibration may occur and operation may become unstable. Therefore, in order to solve these problems, it is necessary to send dry coal to a classifier before pulverizing the dry coal with a pulverizer to remove pulverized coal in the dry coal.
  • a horizontal rotary dryer is known as a coal dryer, and a typical example is a so-called steam tube dryer (STD) (see, for example, Patent Document 1).
  • this steam tube dryer is mainly composed of a rotating cylinder 110 that rotates around an axis and a number of heating pipes 111 that are arranged inside the rotating cylinder 110 and that extend along the axial direction.
  • a heat medium such as steam is passed through the heating pipe 111.
  • Coal supplied (charged) from one end side of the rotating cylinder 110 is conveyed to the other end side as the rotating cylinder 110 rotates, and is heated by coming into contact with the heating tube 111 in the process of this conveying.
  • the dried charcoal dried by this heating is discharged from a discharge port 112 provided on the other end side of the rotating cylinder 110.
  • a carrier gas blow-in port 113 is provided on one end side of the rotating cylinder 110, and an exhaust gas provided on the other end side of the rotating cylinder 110 together with a gas such as steam generated inside the rotating cylinder 110.
  • the air is exhausted from an exhaust port 122 communicating with the outlet 112.
  • This steam tube dryer is extremely useful because it can stably dry coal and has many achievements.
  • pulverized coal in the dry coal cannot be removed. Therefore, in order to avoid the problem caused by the pulverized coal, it is necessary to separately provide a classifier even when the coal is pre-dried using the conventional steam tube dryer.
  • lignite when comparing lignite and bituminous coal, lignite has a low fixed carbon and a large amount of volatile matter, so the burning rate is fast, whereas bituminous coal has a high amount of fixed carbon and a low amount of volatile matter, so the combustion rate is slow. It is necessary to grind smaller than lignite.
  • the horizontal rotary dryer is for removing pulverized coal in order to prevent dust generation, carbon adhesion, etc., and the problem is to change the size of pulverized coal to be removed according to the type of coal. It is not something to do.
  • the main problems to be solved by the present invention are a horizontal rotary dryer for coal that can change the pulverized coal to be removed according to the type of coal, etc., a coal boiler facility equipped with this horizontal rotary dryer, and this coal It is in providing the operation method of boiler equipment.
  • This slip ratio is the ratio of pulverized coal discharged from the fixed exhaust port, and means that the higher the slip ratio, the greater the ratio of pulverized coal that is removed.
  • the change in the slip ratio (the shape of the curve) varies depending on the shape of the classification hood, the internal structure, and the like, but the same result was obtained if these conditions were the same. Accordingly, the inventors have found that the ratio of fine powder to be removed and the particle size distribution can be controlled by changing the flow velocity (u), and have come up with the following invention that solves the above problems.
  • a rotary cylinder having a coal supply port and a carrier gas blowing port on one end side, and a dry coal and exhaust gas discharge port on the other end side; Heating means for heating the coal in the rotating cylinder; A classification hood that covers the discharge port, has a fixed discharge port of dry charcoal at the bottom, and has a fixed exhaust port of exhaust gas at the top, Coal horizontal rotary dryer with Upward flow generating means for generating upward flow in the classification hood; A flow rate control means for controlling the flow rate of the upward flow, Discharging part or all of the pulverized coal in the dry coal from the fixed exhaust port by the upward flow, A horizontal rotary dryer for coal.
  • Ascending flow generation means for generating upward flow in the classification hood and flow velocity control means for controlling the flow velocity of the upward flow are provided, so that the ratio and particle size distribution of pulverized coal discharged from the fixed exhaust port can be controlled.
  • the pulverized coal to be removed can be changed according to the type of coal.
  • a coal boiler facility comprising a coal dryer, a dry coal pulverizer dried by the dryer, and a boiler using the pulverized coal pulverized by the pulverizer as fuel,
  • a rotary cylinder having a coal supply port and a carrier gas blowing port on one end side, and a dry coal and exhaust gas discharge port on the other end side; Heating means for heating the coal in the rotating cylinder;
  • a classification hood that covers the discharge port, has a fixed discharge port of dry charcoal at the bottom, and has a fixed exhaust port of exhaust gas at the top, Upward flow generating means for generating upward flow in the classification hood, A flow rate control means for controlling the flow rate of the upward flow,
  • a horizontal rotary dryer that discharges part or all of the pulverized coal in the dry coal from the fixed exhaust port by the upward flow is used as the dryer.
  • Dispersing gas blowing means for blowing up the dispersing gas from the bottom of the classification hood as the upward flow generating means, As at least one of the carrier gas and the dispersion gas, exhaust gas exhausted from the fixed exhaust port and collected of the pulverized coal, and at least one of the exhaust gas of the boiler is used.
  • At least one of the carrier gas and the dispersion gas As at least one of the carrier gas and the dispersion gas, at least one of the exhaust gas after being discharged from the fixed exhaust port and the pulverized coal is collected and the exhaust gas of the boiler is used, so that the thermal efficiency is excellent. In addition, since these exhaust gases have a low oxygen concentration, an explosion of coal dust can be prevented.
  • a method for operating a coal boiler facility comprising: a coal dryer; a dry coal pulverizer dried by the dryer; and a boiler using the pulverized coal pulverized by the pulverizer as fuel.
  • a rotary cylinder having a coal supply port and a carrier gas blowing port on one end side, and a dry coal and exhaust gas discharge port on the other end side; Heating means for heating the coal in the rotating cylinder;
  • a horizontal rotary dryer provided with a classification hood that covers the discharge port, has a fixed discharge port for dry coal at the bottom, and has a fixed exhaust port for exhaust gas at the top, is used as the dryer.
  • the discharged pulverized coal is controlled by controlling the flow rate of the upward flow.
  • the dry coal discharged from the fixed discharge port of the horizontal rotary dryer is crushed by the pulverizer and then used as fuel for the boiler.
  • the pulverized coal discharged from the fixed exhaust port of the horizontal rotary dryer is collected and used as fuel for the boiler.
  • a horizontal rotary dryer for coal that can change the pulverized coal to be removed according to the type of coal, etc.
  • a coal boiler facility equipped with the horizontal rotary dryer and a method for operating the coal boiler facility are provided. .
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2. It is an enlarged view of classification food. It is an enlarged view of a dispersion gas blowing means. It is explanatory drawing of a dispersion gas blowing means. It is a modification of a classification hood and a dispersion gas blowing means. It is a modification of a classification hood and a dispersion gas blowing means. It is a figure which shows the relationship between the change of a flow rate, and a slip ratio. It is a perspective view of the conventional steam tube dryer.
  • FIG. 1 the equipment flowchart of the coal boiler equipment of this form was shown.
  • the coal boiler equipment of this embodiment is supplied with a horizontal rotary dryer 100, a pulverizer 120 of dry coal C2 dried by the horizontal rotary dryer 100, and a pulverized coal C3 pulverized by the pulverizer 120 as fuel.
  • Boiler 130 and so on.
  • the “pulverized coal” means dry coal after being pulverized by a pulverizer, and is not distinguished from “pulverized coal” described later because the particle diameter is different.
  • the horizontal rotary dryer 100 has a supply port for coal C1 made of lignite, subbituminous coal, and the like and a blow-in port for carrier gas G1 on one end side (left side of the paper), and dry coal C2 on the other end side (right side of the paper surface). And a rotary cylinder 10 having a discharge port 50 (see FIG. 3) for the exhaust gas G2, heating means for heating the coal C1 in the rotary cylinder 10, and a classification hood 55 for covering the discharge port 50 for the dry coal C2 and the exhaust gas G2. From, become the main. The details of the horizontal rotary dryer 100 will be described later.
  • the carrier gas G1 is blown (supplied) into the rotary cylinder 10 by the blower 113, and exhausted from the rotary cylinder 10 as exhaust gas along with steam generated by heating the coal C1.
  • the carrier gas G1 for example, any one of the exhaust gas G3 of the boiler 130, the inert gas such as nitrogen, the exhaust gas G4 after the pulverized coal C4 is collected (removed), the air, or the like is appropriately combined Gas can be used.
  • the oxygen concentration of the carrier gas G1 usually 13% or less, preferably 12% or less). Therefore, it is preferable to use at least one of the exhaust gas G3 and the exhaust gas G4 as the carrier gas G1.
  • both the exhaust gases G3 and G4 have a low oxygen concentration and a high temperature, even if they are used as the carrier gas G1, there is no possibility of preventing the heating of the coal C1.
  • the oxygen concentration of the exhaust gas is measured (monitored), and when the measured value exceeds a predetermined value, the inert gas can be mixed or the amount of the mixed gas can be increased to control the oxygen concentration.
  • the exhaust gas G4 after dust coal C4 is collected has shown the form discharged
  • the dry charcoal C2 dried in the rotary cylinder 10 is discharged from the rotary cylinder 10 into the classification hood 55, and is then discharged from the fixed discharge port 57 (see FIG. 2) provided at the bottom (lower part) of the classification hood 55 to the outside of the apparatus. It is discharged and conveyed to the supply hopper 121 of the crusher 120 by a conveying means such as a belt conveyor.
  • the dispersion gas N blowing means 58 is provided, and the desired pulverized coal C4 is classified from the dry coal C2, It discharges
  • the dispersion gas N is directly blown into the classification hood 55 and blown up by the blower 113 used for blowing the carrier gas G1.
  • a control valve 14 is provided on the flow path of the dispersion gas N, and the flow rate of the dispersion gas N is controlled by adjusting the opening degree (opening degree) of the control valve 14.
  • the flow rate of the upward flow at is controlled.
  • the control valve 14 functions as a flow rate control means for controlling the flow rate of the upward flow.
  • a blower different from the blower 113 for the carrier gas G1 is provided, and this blower is used as the flow rate control means for the upward flow. It can also be.
  • a separate blower is provided in this manner, the same kind of gas as the carrier gas G1 or a different kind of gas can be used as the dispersion gas N, but the same kind of gas is used from the viewpoint of processing stability. Is preferred.
  • the pulverized coal C4 raised to the top by the upward flow in the classification hood 55 is discharged along with the exhaust gas G2 from the fixed exhaust port 56 provided in the top of the classification hood 55, and is collected by the dust collector 140. .
  • the pulverized coal C4 collected by the dust collector 140 is conveyed to the pulverized coal hopper 150 and temporarily stored.
  • the pulverized coal C4 stored in the pulverized coal hopper 150 is supplied to the burner 132 attached to the boiler 130 and burned as necessary.
  • the supply of the pulverized coal C4 can be performed, for example, by air conveyance. In the illustrated example, a flow (air flow) of air A1 is formed by the blower 114, and pulverized coal C4 is conveyed by this air flow.
  • the dry coal C2 conveyed to the supply hopper 121 and temporarily stored is cut out by the crusher 120 and pulverized.
  • the finely pulverized pulverized coal C3 is supplied to a burner 131 attached to the boiler 130 and burned.
  • the pulverized coal C4 is removed from the dry coal C2
  • the pulverization by the pulverizer 120 is extremely efficient.
  • vibrations are less likely to occur and the operation becomes unstable.
  • the degree of fine pulverization of the dry coal C2 in the pulverizer 120 can be appropriately determined based on the type of coal, the combustion rate in the burner 131, and the like.
  • the burning rate in the burner 131 is relatively fast, so that the degree of fine pulverization can be roughened.
  • the burn rate in the burner 131 is relatively slow, so the degree of fine pulverization needs to be fine.
  • FIG. 2 shows a horizontal rotary dryer (100) of this embodiment.
  • the horizontal rotary dryer according to this embodiment includes a cylindrical rotary cylinder 10.
  • the length of the rotary cylinder 10 in the axial direction is, for example, 10 to 30 m.
  • the rotary cylinder 10 is installed such that its axis is slightly inclined with respect to the horizontal plane, and one end side (left side of the paper surface) of the rotary cylinder 10 is higher than the other end side (right side of the paper surface).
  • two support units 20 and a motor unit 30 are installed so as to support the rotating cylinder 10.
  • the rotating cylinder 10 is rotatable about its own axis by the motor unit 30. As shown in FIG. 4, the rotating cylinder 10 rotates in one direction, in the illustrated example, in the counterclockwise direction (arrow R direction).
  • the rotation speed is not particularly limited, but is usually less than 1 m / s.
  • a large number of steam tubes (heating tubes) 11 are attached inside the rotary cylinder 10 so as to extend along the axial direction of the rotary cylinder 10.
  • the steam tube 11 is made of, for example, a metal pipe, and a heat medium such as steam circulates therein.
  • a plurality of steam tubes 11 can be arranged in the circumferential direction and the radial direction so as to form a concentric circle with respect to the axial center of the rotating cylinder 10.
  • a plurality of discharge ports 50 are formed on the peripheral wall of the other end of the rotating cylinder 10. Through the plurality of discharge ports 50, the dry coal C2 and the exhaust gas are discharged and discharged from the rotary cylinder 10.
  • the plurality of discharge ports 50 are arranged at appropriate intervals in the circumferential direction of the rotary cylinder 10 and form a row along the circumferential direction. In the example shown in the figure, this column has two columns, but it may be one column or a plurality of columns of three or more columns.
  • all the shapes of each discharge port 50 are the same rectangular shape, it can also be set as a different shape or shapes other than square shapes, such as a circle.
  • each of the scraping plate rows 60 includes a plurality of scraping plates 61 in the illustrated example that are spaced apart from each other at equal intervals.
  • Each scraping plate 61 is formed of a thick metal, and has a hook shape in which a tip end portion is bent toward the front side in the rotation direction R of the rotary cylinder 10.
  • the extension length of the scraping plate 61 can be, for example, 1/10 to 3/10 of the inner diameter D of the rotary cylinder 10. Further, each scraping plate 61 extends from the vicinity of a straight line that passes through the front end of the discharge port 50 located on the rear side in the rotation direction R of the rotating cylinder 10 and is parallel to the axial direction of the rotating cylinder 10. Are arranged to be. Therefore, the discharge port 50 does not exist in the immediate vicinity of the scraping plate 61, and the inner wall of the rotating cylinder 10 exists. As shown in FIG. 2, the scraping plate row 60 is disposed between the discharge port 50 and a supply port 41 described later in the rotary cylinder 10, and is the other end in the rotary cylinder 10 than the discharge port 50. Does not exist on the side. Further, the scraping plate row 60 is disposed in a portion near the discharge port 50 between the discharge port 50 and the supply port 41.
  • an agitating means 65 for agitating coal C ⁇ b> 1 supplied (charged) into the rotary cylinder 10 is provided at one end of the rotary cylinder 10 with respect to the scraping plate row 60 inside the rotary cylinder 10. is set up.
  • the stirring means 65 is also separated from the scraping plate row 60 arranged on the most end side inside the rotary cylinder 10.
  • a well-known stud type, a reverse blade, etc. can be used, for example.
  • it is particularly preferable to select the reverse blade for reasons such as the effect of separating (dispersing) pulverized coal and increasing the filling rate of dry coal whose volume specific gravity is reduced and the volume is reduced by drying.
  • the rotary cylinder 10 is provided with a classification hood 55 capable of discharging dry coal C2 and exhaust gas G2 so as to cover the other end side having the plurality of discharge ports 50.
  • the classification hood 55 is formed of a thick metal, and as shown in FIG. 5, the dry coal C2 that has been dried and classified (removal of pulverized coal C4) is fixed to the bottom surface of the bottom (lower) 55d.
  • the exhaust port 57 has a fixed exhaust port 56 for the exhaust gas G2 on the top surface of the top (upper part) 55u. Further, as shown in FIG.
  • the classification hood 55 is narrower as the top portion 55u heads toward the fixed exhaust port 56 in the width direction orthogonal to the axial direction of the rotary cylinder 10, and similarly, the bottom portion 55d has a width. The width becomes narrower toward the fixed outlet 57 with respect to the direction.
  • the fixed exhaust port 56 and the fixed exhaust port 57 are located substantially at the center of the classification hood 55 in plan view.
  • the inside of the classification hood 55 above the rotary cylinder 10 (range indicated by the symbol L) is a settling zone 90 which is a space filled with exhaust gas and the dispersed gas N from the rotary cylinder 10. That is, the classification hood 55 is provided so that the sedimentation zone 90 is formed above the rotary cylinder 10. Further, the classification hood 55 is fixed to the ground by means (not shown) so as not to rotate with the rotation of the rotary cylinder 10.
  • the fixed exhaust port 56 opens in the vertical direction and is connected to the dust collecting means 140 described above. From the fixed exhaust port 56, exhaust gas G2 containing steam, dispersion gas N, pulverized coal C4, and the like generated as the carrier gas G1 and coal C1 are dried is discharged. On the other hand, the fixed discharge port 57 is also opened in the vertical direction, and is connected to the supply hopper 121 of the pulverizer 120. From the fixed discharge port 57, the dry coal C2 after the pulverized coal C4 is classified and removed is discharged.
  • the horizontal rotary dryer 100 generates an upward flow in the classification hood 55 and controls the flow rate of the upward flow to control the particle size distribution and amount of the pulverized coal C4 discharged from the fixed exhaust port 56. Is to control.
  • the particle size distribution and amount can be controlled more suitably. Specifically, when the separation distance L is shortened, the overall slip rate is increased, but this increase rate is larger for pulverized coal C4 having a relatively large diameter. Therefore, when the separation distance L is shortened, the pulverized coal C4 discharged from the fixed exhaust port 56 has a higher particle size distribution on the large diameter side.
  • the separation distance L is L> 0.3D, preferably 0.8D ⁇ L ⁇ 4.0D, more preferably 1.0D ⁇ with respect to the inner diameter D of the rotary cylinder 10. L ⁇ 2.5D. Further, from the viewpoint of adjusting the particle size distribution of the pulverized coal C4 discharged from the fixed exhaust port 56, as shown in an enlarged manner in FIG.
  • baffle plates 91 it is preferable to attach one or a plurality of baffle plates 91 to the inner wall surface 55a of the classification hood 55 that constitutes the classification hood 55.
  • the large-diameter pulverized coal that collides with the baffle plate 91 falls and is discharged from the fixed discharge port 57 as it is.
  • the small diameter pulverized coal that collides with the baffle plate 91 once falls a part of the pulverized coal rises again by the upward flow. Therefore, the particle size distribution of the pulverized coal C4 discharged from the fixed exhaust port 56 shows a low value on the large diameter side.
  • the classification hood 55 extends in the axial direction of the rotary cylinder 10 in the sedimentation zone 90. If the classification hood 55 spreads in the axial direction in the settling zone 90, the collision rate between the pulverized coals or between the pulverized coal and the classification hood 55 (particularly the wall materials 55A and 55B at both ends in the axial direction of the classification hood 55) decreases. The particle size distribution of the pulverized coal C4 can be controlled more accurately. Note that spreading in the axial direction means spreading compared to the connection portion with the rotating cylinder 10.
  • the sedimentation zone 90 does not need to extend in the axial direction over the entire length in the vertical direction.
  • pulverized coal or the like is immediately after being discharged from the rotating cylinder 10 through the discharge port 50, and since it does not spread in a plane, it can not be spread in the axial direction as in the illustrated example.
  • the top portion 55u of the classification hood 55 becomes narrower toward the fixed exhaust port 56 in the axial direction of the rotary cylinder 10 as illustrated.
  • the extent of spreading of the classification hood 55 is preferably 1.5Z1 ⁇ Z2 ⁇ 6Z1, where Z1 is the axial length of the connecting portion with the rotary cylinder 10 and Z2 is the axial length of the spreading portion, and 2Z1 ⁇ More preferably, Z2 ⁇ 4Z1.
  • the sinking zone 90 can be expanded in the width direction as shown in FIGS. 8 and 9, or can be expanded in both the width direction and the axial direction although not shown. How to widen the sedimentation zone 90 can be appropriately determined in consideration of surrounding facilities and the like. However, there is an advantage that the installation space of the entire horizontal rotary dryer can be narrowed by extending in the axial direction.
  • a plurality of support members (62, 63) are provided between one axial wall material 55A and the other axial wall material 55B of the classification hood 55. Is provided. If the classification hood 55 spreads in the axial direction, the strength may decrease, but a plurality of support members (62, 63) are provided between one axial wall material 55A and the other axial wall material 55B. By providing, the strength of the classification hood 55 is maintained.
  • the support members (62, 63) can also be provided between the one wall member 55A and the other wall member 55B of the portion that does not spread in the axial direction of the classification hood 55 as in the illustrated example.
  • the support material for maintaining the strength of the classification hood 55 can be composed of only a straight bar, a pipe, or the like, but in this embodiment, the support is arranged on the pipe 62 and the pipe 62. It is comprised with the umbrella material 63.
  • FIG. The umbrella material 63 has an umbrella shape with the center in the width direction protruding upward, and is arranged so as to extend along the extending direction of the pipe material 62. The presence of the umbrella material 63 prevents the dry coal C2 from being deposited on the pipe material 62.
  • the umbrella material 63 itself may or may not have a function for maintaining the strength of the classification hood 55.
  • the top portion 55u of the classification hood 55 is narrower toward the fixed exhaust port 56 in the width direction.
  • the support members (62, 63) are preferably not positioned. If the upper portion 55u of the classification hood 55 becomes narrower toward the fixed exhaust port 56 in the width direction, as shown in FIG. 4, a flow (upflow) S1 along the wall material that becomes narrower is generated, The pulverized coal C4 rides on this flow S1. Therefore, the rising pulverized coal C4 does not collide with the top surface of the classification hood 55 and descend, and the particle size distribution of the pulverized coal C4 can be controlled more accurately.
  • a flow S1 along the wall material is generated, and a flow S2 that rises vertically in the center is mainly generated, and the pulverized coal C4 is also on the flow S2. Therefore, if a plurality of support members (62, 63) are not positioned below the fixed exhaust port 56, the pulverized coal C4 riding on the flow S2 that rises vertically in the center collides with the support members (62, 63). There is no lowering, and the particle size distribution of the pulverized coal C4 can be controlled more accurately.
  • the dispersed gas N serving as the upward flow generating means is disposed on the flow path of the dry coal C2 from the discharge port 50 of the rotary cylinder 10 to the fixed discharge port 57 by free fall or the like.
  • a blowing means 58 is provided inside the classification hood 55. An upward flow is generated by blowing up the dispersed gas N, but especially when this blowing is performed on the flow path of the dry coal C2, the pulverized coal that has descended from the discharge port 50 together with the dry coal C2 is reliably blown up. Therefore, the particle size distribution of the pulverized coal C4 can be controlled more accurately.
  • the specific form of the dispersion gas N blowing means 58 is not particularly limited, and may be configured by, for example, a dispersion plate made of a mesh material or the like and a means for blowing the dispersion gas N through the mesh material.
  • a hole 58Ac is formed in the peripheral wall across the flow path of the dry coal C2 reaching the fixed discharge port 57.
  • the pipe material 58A is provided, and the dispersion gas N is blown up from the hole 58Ac formed in the pipe material 58A.
  • the dispersion gas N blowing means 58 is constituted by the pipe material 58 ⁇ / b> A crossing the flow path of the dry coal C ⁇ b> 2 reaching the fixed discharge port 57, consideration for guiding the dry coal C ⁇ b> 2 to the fixed discharge port 57. Is not necessary. Further, when the dispersion gas N is blown up from the hole 58Ac formed in the peripheral wall of the pipe material 58A, the blowing effect is reliably exerted on the pulverized coal in the dry coal C2.
  • the holes 58Ac formed in the peripheral wall of the pipe material 58A are formed in a circular shape, and a plurality of holes 58Ac are formed at appropriate intervals in the extending direction of the pipe material 58A. Further, as shown in FIG. 7A, the hole 58Ac is formed so that the dispersed gas N blows up obliquely upward.
  • a plurality of pipe members 58A are arranged in parallel with the axial direction of the rotary cylinder 10 in the vicinity of the fixed discharge port 57 as shown in the illustrated example.
  • the dispersion gas N is blown to the dry coal C2 that is going to descend between the pipe materials 58A adjacent to each other, the pulverized coal is blown up by the dispersion gas N, while the dry coal C2 passes between the pipe materials 58A. It descends as it is and is discharged from the fixed discharge port 57.
  • the pulverized coal blown up to the dispersion gas N soars in the classification hood 55, and a part of the pulverized coal C4 is discharged from the fixed exhaust port 56 in relation to the soaring speed (upflow speed).
  • the flow velocity of the upward flow is controlled by controlling the flow velocity of the dispersion gas N blown up from each hole 58Ac.
  • the flow velocity of the dispersion gas N is controlled in order to control the flow velocity of the upward flow in the classification hood 55, but the flow velocity of the upward flow is usually different depending on the parts such as the bottom and the top. Therefore, in determining the flow velocity of the upward flow, the flow velocity in the subsidence zone 90, particularly the center in the vertical direction of the subsidence zone 90 (the central portion when the separation distance L is divided into three equal parts) should be used as a reference. Recommend. Since pulverized coal is classified in the sedimentation zone 90, it is preferable to use the upward flow velocity in the sedimentation zone 90 as a reference.
  • the slip rate tends to be lower than intended when the lower end portion in the vertical direction of the subsidence zone 90 is used as a reference, while the slip rate is higher than intended when the upper end portion in the vertical direction of the settling region 90 is used as a reference. Since there is a tendency, it is preferable to determine the flow velocity with reference to the center in the vertical direction of the sedimentation zone 90.
  • the pipe material group composed of the plurality of pipe materials 58A can be provided in a plurality of stages separated in the vertical direction.
  • the umbrella material 58B can also be arrange
  • the umbrella material 58B has an umbrella shape with the center in the width direction protruding upward, and extends along the extending direction of the pipe material 58A. Due to the presence of the umbrella material 58B, the dry coal C2 is more reliably prevented from being deposited on the pipe material 58A.
  • a supply pipe 70 and a drain pipe 71 for supplying steam J1 into a steam tube (heating pipe) 11 are provided on the other end side of the rotary cylinder 10.
  • the drain water D discharged through the drain pipe 71 can be sent to the heat exchanger 115 and used for heating the air A1 used for conveying the pulverized coal C4.
  • steam supplied to the steam tube 11 steam J2 generated by the boiler 130, bleed steam of a steam turbine using the steam J2, or the like can be used.
  • a screw feeder 42 having a screw inside is installed so as to be fitted into the rotating cylinder 10.
  • One end of the screw feeder 42 is provided with a driving means 43 such as a motor for rotating a screw provided inside the screw feeder 42.
  • the supply port 41 of coal C1 is opened in the upper part of the screw feeder 42, and the inside of this supply port 41 and the screw feeder 42 is connected.
  • the coal C ⁇ b> 1 to be dried is supplied into the screw feeder 42 from the supply port 41, and the screw installed inside the screw feeder 42 is rotated by the driving means 43 to be supplied into the rotary cylinder 10. It has become so. Further, the carrier gas G1 is also blown from the supply port 41 or another supply port (not shown), and the blown carrier gas G1 flows through the inside of the rotary cylinder 10 toward the other end side of the rotary cylinder 10.
  • the coal C1 is supplied to the supply port 41 as shown in FIG.
  • the coal C1 supplied from the supply port 41 is supplied to the inside of the rotary cylinder 10 by the screw feeder 42, and moves to the other end side of the rotary cylinder 10 while contacting and drying the steam tube 11 heated by the steam J1. To do.
  • the carrier gas G1 blown from the supply port 41 provided on one end side of the rotary cylinder 10 or another supply port (not shown) passes through the rotary cylinder 10 and is also an exhaust port for discharging the dry coal C2.
  • 50 is exhausted out of the rotary cylinder 10 as an exhaust gas accompanied by steam and the like.
  • the exhaust gas is exhausted from the discharge port 50 along with the pulverized coal dispersed in the rotary cylinder 10 by the scraping plate 61.
  • the exhaust gas exhausted from the exhaust port 50 is exhausted from the classification hood 55 through the fixed exhaust port 56 together with part of the pulverized coal.
  • the dispersion gas N is supplied by the blowing means 58 of the dispersion gas N so as to be blown upward toward the classification hood 55, and an upward flow is formed.
  • the flow rate of the dispersion gas N is made smaller than the flow rate of the exhaust gas normally exhausted from the exhaust port 50.
  • the exhaust gas has a flow velocity of, for example, 5 to 10 m / s when exhausted from the discharge port 50. This flow rate is appropriately adjusted according to the area of the discharge port 50 and the amount of carrier gas G1 blown.
  • Dry coal C2 falls in the rotary cylinder 10 and naturally falls from the discharge port 50 located on the lower side without accompanying exhaust gas.
  • the naturally-dried dry coal C2 is not further blown up by the dispersed gas N, passes through the pipe material 58A, and is discharged from the fixed discharge port 57.
  • the pulverized coal having a relatively large diameter is mounted on the exhaust gas or discharged from the discharge port 50 together with the dry coal C2, but is heavy and fixed by the upward flow. It is not conveyed to the exhaust port 56, falls downward, and is discharged from the fixed discharge port 57 together with the dry coal C2.
  • pulverized coal in the dry coal C2 pulverized coal having a relatively small diameter is discharged from the discharge port 50 along with the exhaust gas or together with the dry coal C2, and conveyed to the fixed exhaust port 56 by the upward flow.
  • the exhaust gas G2 is discharged from the fixed exhaust port 56 together with the exhaust gas G2.
  • the scraper plate 61 is provided inside the rotary cylinder 10 as in the horizontal rotary dryer of this embodiment, the pulverized coal contained in the coal C1 (dry coal C2) is dispersed in the space inside the rotary cylinder 10. Therefore, the pulverized coal can be put on the exhaust gas, and the possibility that the pulverized coal is discharged from the discharge port 50 together with the dry coal C2 and is directly discharged from the fixed discharge port 57 is reduced. Therefore, the particle size distribution of the pulverized coal C4 can be controlled more accurately.
  • each scraping plate 61 passes through the front end portion of the discharge port 50 located on the rear side with respect to the rotation direction R of the rotary cylinder 10 and is a straight line that is parallel to the axial direction of the rotary cylinder 10. If it arrange
  • the scraper plate 61 when the scraper plate 61 is intermittently positioned so as to be spaced apart from each other at equal intervals in the circumferential direction of the rotary cylinder 10, the coal C1 (dry coal C2) can be efficiently scraped.
  • a scraping plate 61 that extends from the inner wall of the rotary cylinder 10 toward the axial center and scrapes up the coal C1 (dry coal C2) with the rotation of the rotary cylinder 10 is spaced apart in the circumferential direction.
  • the exhaust gas passes through the coal C1 (dry coal C2) falling from the scraping plate 61. Therefore, a large amount of pulverized coal can be accompanied by the exhaust gas, and the pulverized coal is mixed with the dry coal C2. The probability of being discharged is reduced.
  • the scraping plate 61 increases the contact efficiency between the coal C1 and the steam tube 11, and has a secondary advantage of increasing the drying efficiency.
  • the scraping plate 61 of the scraping plate row 60 on at least the other end side (downstream side) of the scraping plate row 60 has a front side edge of the discharge port 50 with reference to the rotation direction R of the rotary cylinder 10.
  • the proximal end of the scraping plate 61 is in a position close to, and is in a positional relationship extending from the inner wall of the rotating cylinder 10 toward the axis. Therefore, a large amount of coal C1 (dry coal C2) can be held and scraped up with the next discharge port 50 on the rotational direction front side of the rotary cylinder 10.
  • coal C1 dry coal C2
  • coal C1 dry coal C2
  • the scraping plate 61 extends from the base end toward the axis of the rotating cylinder 10 and the extending distal end portion is bent forward with respect to the rotation direction R of the rotating cylinder 10. Has been. Therefore, more coal C1 (dry coal C2) can be held and scraped up with the next discharge port 50 ahead of the rotating cylinder 10 in the rotational direction. As a result, the probability that coal C1 (dry coal C2) is more reliably agitated and pulverized coal is discharged in a state of being mixed with dry coal C2 is reduced.
  • the fixed exhaust port 57 that does not move and the fixed exhaust port 56 provided at the top of the classification hood 55 are combined, the settling area between the exhaust port 50 and the fixed exhaust port 56 is combined.
  • classification by upward flow is performed. That is, the desired pulverized coal C4 is discharged from the fixed exhaust port 56 along with the exhaust gas G2, and other than that, the pulverized coal C4 is dropped toward the fixed discharge port 57 to be discharged.
  • the inside of the classification hood 55 above the rotary cylinder 10 is a sedimentation zone 90 that is a space filled with exhaust gas
  • the relatively large diameter pulverized coal accompanying the exhaust gas falls by inertia in the sedimentation zone 90. Then, it is discharged from the fixed discharge port 57.
  • the number of the scraping plates 61 per each scraping plate row 60 is not particularly limited as long as it is four, but may be four to six in order to secure the scraping capacity. preferable.
  • the number of the discharge ports 50 per line is not particularly limited, but is preferably 10 to 17 in consideration of reduction of pressure loss, dispersion of pulverized coal, mechanical strength of the rotating cylinder 10 and the like.
  • FIG. 8 shows the classification hood 55 of this embodiment.
  • the classification hood 55 of this embodiment is also installed on the one end side of the rotary cylinder 10 so as to cover the discharge port 50.
  • This classification hood 55 is also fixed to the ground by means not shown, and does not rotate as the rotating cylinder 10 rotates.
  • the top portion 55u is slightly wider than the intermediate portion 55c.
  • the interior of the top 55u is a sedimentation zone 90 that is a space filled with exhaust gas or the like.
  • the bottom 55d is narrower toward the fixed discharge port 57 in the width direction below the rotary cylinder 10.
  • the bottom 55d of the classification hood 55 of the present embodiment is also provided with a dispersion gas N blowing means 58 as an upward flow generating means.
  • the dispersion gas N blowing means 58 is composed of a dispersion plate 58a whose upper part is a fine mesh.
  • the dispersion plate 58a is disposed on the floor surface of the bottom 55d and is inclined downward toward the fixed discharge port 57 to form a falling chute.
  • the blowing means 58 is also supplied with the dispersed gas N, for example, as in the previous embodiment.
  • the supplied dispersion gas N passes through the dispersion plate 58a and is blown up into the classification hood 55.
  • the dispersion plate 58a since the dispersion plate 58a is inclined, the dry charcoal C2 can be quickly dropped to the fixed discharge port 57 as compared with the case where the dispersion plate 58a is horizontal.
  • almost the entire bottom surface of the bottom portion 55d is the fixed discharge port 57, whereas in this embodiment, only the central portion of the bottom surface of the bottom portion 55d is the fixed discharge port 57 due to the arrangement of the dispersion plate 58a. It is said that. Therefore, there is a possibility that dry charcoal C2 is deposited on the bottom surface. In this respect, the previous form is preferable.
  • the dispersion gas N blowing means 58 as the upward flow generating means is not provided on the flow path of the dry coal C2 from the discharge port 50 of the rotary cylinder 10 to the fixed discharge port 57. Therefore, there is a possibility that the dispersed gas N does not act directly on the dry coal C2, and the previous form is preferred also in this respect.
  • FIG. 9 shows another type of classification hood 55.
  • the classification hood 55 of the present embodiment is different from the above-described embodiment in the position of the dispersion gas N blowing means 58 and the position of the fixed discharge port 57 as the upward flow generating means.
  • the fixed discharge port 57 does not open downward but opens sideways.
  • a blowing means 58 for the dispersed gas N is arranged along with the fixed discharge port 57, and a dispersing plate 58a constituting the blowing means 58 is provided horizontally. This form is useful when there is no space below the classification hood 55.
  • the classification hood 55 is provided with only one upward flow generation means (58).
  • the upward flow generation means (58) includes two, three, four, or more. It is possible to provide a plurality. In the case where a plurality of ascending flow generating means (58) are provided, for example, it is preferable to arrange them separately in the top part 55u, the intermediate part 55c and the bottom part 55d of the classification hood 55.
  • the method for generating the upward flow is not limited to the blowing up of the dispersed gas N, and if possible, a suction action (negative pressure) from above can be used.
  • the use of the coal boiler facility of this embodiment is not particularly limited, and can be used in, for example, a factory using heat such as a thermal power plant, a sugar factory, and a pulp factory.
  • the present invention can be appropriately applied to equipment that can use steam J2 generated by heating water W in boiler 130.
  • the present invention can be applied to a horizontal rotary dryer for coal that can be used in a thermal power plant or the like, and a coal boiler facility equipped with this horizontal rotary dryer.

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Abstract

【課題】石炭の種類等に応じて除去する微粉炭を変えることができる石炭の横型回転式乾燥機とする。 【解決手段】一端側に石炭Ｃ１の供給口４１及びキャリアガスＧ１の吹込み口４１を有し、他端側に乾燥炭Ｃ２及び排ガスの排出口５０を有する回転筒１０と、この回転筒１０内の石炭Ｃ１を加熱する加熱手段１１と、排出口５０を覆い、底部５５ｄに乾燥炭Ｃ２の固定排出口５７を有し、天部５５ｕに排ガスＧ２の固定排気口５７を有する分級フード５５とが備わる。そして、分級フード５５内に上昇流を発生させる上昇流発生手段５８と、上昇流の流速を制御する流速制御手段１４とを備え、上昇流によって乾燥炭Ｃ２中の微粉炭の一部又は全部を固定排気口５６から排出する。

Description

石炭の横型回転式乾燥機、石炭ボイラ設備及び石炭ボイラ設備の運転方法
　本発明は、火力発電所等において使用可能な石炭の横型回転式乾燥機、この横型回転式乾燥機が備わる石炭ボイラ設備、及びこの石炭ボイラ設備の運転方法に関するものである。
　火力発電所や砂糖工場、パルプ工場等の熱を利用する工場等には、水を加熱して蒸気を生成するボイラが備えられており、燃料の一部又は全部として、石炭が使用されている。この石炭としては、安価であること等を理由として、褐炭や亜瀝青炭等の水分高含有石炭が使用されることがあり、また、当該石炭は、ローラーミル等の粉砕機で粉砕された後、ボイラ付属のバーナーで燃焼されている。しかしながら、水分高含有石炭をそのまま燃料として使用すると、発熱量の一部が石炭に含有されている水分の蒸発に奪われてしまうため、ボイラで生成される蒸気の量が減るとの問題が生じる。そこで、現在は、石炭を乾燥機で事前乾燥してから、粉砕機で粉砕し、燃料として使用している。しかしながら、褐炭や亜瀝青炭等の石炭は、乾燥に伴って割れた際に微粉が発生するため、乾燥炭は微粉炭を多く含むことになる。例えば、水分率６０％程度の褐炭を水分率１０％程度になるまで乾燥させると、２％程度しか存在しなかった３００μｍ以下の微粉炭（微粒子）が１０％程度にまで増加する。したがって、乾燥炭を搬送等するに際しては、微粉炭が飛散するのを防止しなければならず、ハンドリング性が悪いとの問題が生じる。また、粉砕の必要がない微粉炭も粉砕機で粉砕することになるため、粉砕効率が悪いとの問題も生じる。特に粉砕機がローラーミル等である場合は、微粉炭の量が多いと、振動が発生し、運転が不安定になることがある。そこで、これらの問題を解決するために、乾燥炭を粉砕機で粉砕するに先立って分級機に送り、乾燥炭中の微粉炭を除去する必要が生じる。
　一方、石炭の乾燥機としては、横型回転式乾燥機が知られており、その代表例として、いわゆるスチームチューブドライヤ（ＳＴＤ）が存在する（例えば、特許文献１参照。）。このスチームチューブドライヤは、図１１にその例を示すように、軸心回りに回転する回転筒１１０と、この回転筒１１０の内部に配置された軸心方向に沿う多数の加熱管１１１とから主になり、この加熱管１１１の内部に蒸気等の熱媒体が通される。回転筒１１０の一端側から供給（装入）された石炭は、回転筒１１０の回転に伴って他端側へ搬送され、この搬送の過程において加熱管１１１と接触することにより加熱される。この加熱によって乾燥された乾燥炭は、回転筒１１０の他端側に設けられた排出口１１２から排出される。また、回転筒１１０の一端側にはキャリアガスの吹込み口１１３が設けられており、回転筒１１０の内部で発生する蒸気等のガスと伴に回転筒１１０の他端側に設けられた排出口１１２と連通する排気口１２２から排気される。このスチームチューブドライヤは、石炭を安定的に乾燥することができ、しかも数多くの実績が存在するので極めて有用である。しかしながら、この従来のスチームチューブドライヤでは、乾燥炭中の微粉炭を除去することができない。したがって、前記微粉炭による問題を避けるためには、この従来のスチームチューブドライヤを使用して石炭を事前乾燥する場合も、別途、分級機を備える必要がある。
　そこで、石炭の乾燥機として、本出願人が提案した分級機能を有する横型回転式乾燥機を使用することが考えられる（特許文献２参照）。この横型回転式乾燥機は、微粉炭を排ガスと伴に排出することで乾燥炭から除去する仕組みを有しており、コークス炉に供給する石炭を乾燥するために使用することができるほか、ボイラの燃料とする石炭の乾燥にも使用することができる。しかしながら、石炭は、褐炭、亜瀝青炭等の種類に応じて燃焼速度が異なるため、この燃焼速度に応じて粉砕機でどの程度まで粉砕するかを変えているという現状がある。例えば、褐炭と瀝青炭とを比べた場合、褐炭は固定炭素が少なく揮発分が多いため燃焼速度が速いのに対し、瀝青炭は固定炭素が多く揮発分が少ないため燃焼速度が遅く、したがって、瀝青炭は褐炭よりも小さく粉砕する必要がある。しかるに、前記横型回転式乾燥機は、発塵、カーボン付着等を防止するために微粉炭を除去するためのものであり、石炭の種類に応じて除去する微粉炭の大きさを変えることを課題とするものではない。したがって、例えば、石炭が褐炭である場合を前提に前記横型回転式乾燥機を設計して使用すると、石炭が亜瀝青炭である場合には、粉砕後の粉砕炭よりも大きな微粉炭が除去されてしまうことになる。もちろん、この除去された微粉炭も燃料として使用することができるが、粉砕後の粉砕炭よりも大きな微粉炭を含むため、別途粉砕機で粉砕する必要が生じる。他方、石炭が亜瀝青炭である場合を前提に乾燥機を設計して使用すると、石炭が褐炭である場合には、粉砕後の粉砕炭よりも小さな微粉炭の一部を乾燥炭から除去することができない。したがって、粉砕の必要がない微粉炭も粉砕機で粉砕することになり、粉砕効率が低下する。
特開２００４－４４８７６号公報 特開２０１０－１６９３２４号公報
　本発明が解決しようとする主たる課題は、石炭の種類等に応じて除去する微粉炭を変えることができる石炭の横型回転式乾燥機、この横型回転式乾燥機が備わる石炭ボイラ設備、及びこの石炭ボイラ設備の運転方法を提供することにある。
　微粉炭（微粒子）が上昇流中に存在する場合、大きな微粉炭は重力によって下降（落下）するが、小さな微粉炭は上昇流に乗って上昇する。本発明者らは、このことを前提に、種々の試験を行ったところ、上昇流の流速を変化させた場合に、どの程度の割合で微粉炭が上昇し、（固定）排気口から排出されるかは、図１０に示す状態になることを知見した。この図は、上昇流の流速がｕｔのときに落下するか上昇するかの境界となる大きさの微粉炭について、上昇流の流速（ｕ）を変化させた場合に、スリップ率がどのように変化するかを示す図である。このスリップ率とは、固定排気口から排出される微粉炭の割合であり、スリップ率が高いほど除去される微粉炭の割合が多いことを意味する。このスリップ率の変化（曲線の形状）は、分級フードの形状、内部構造等によっても変化するが、これらの条件が同じであれば同様の結果となった。そこで、流速（ｕ）を変化させることで、除去される微粉体の割合や粒径分布を制御できることを知見し、上記課題を解決する以下の発明を想到するに到った。
　〔請求項１記載の発明〕
　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、
　が備わる石炭の横型回転式乾燥機であって、
　前記分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、
　前記上昇流の流速を制御する流速制御手段と、が備わり、
　前記上昇流によって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出する、
　ことを特徴とする石炭の横型回転式乾燥機。
　（主な作用効果）
　分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、上昇流の流速を制御する流速制御手段とが備わるため、固定排気口から排出される微粉炭の割合や粒径分布を制御することができ、石炭の種類等に応じて除去する微粉炭を変えることができる。
　〔請求項２記載の発明〕
　石炭の乾燥機と、この乾燥機で乾燥された乾燥炭の粉砕機と、この粉砕機で粉砕された粉砕炭を燃料とするボイラと、を有する石炭ボイラ設備であって、
　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、
　この分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、
　前記上昇流の流速を制御する流速制御手段と、が備わり、
　前記上昇流によって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出する、横型回転式乾燥機を前記乾燥機として用い、
　この横型回転式乾燥機の固定排出口から排出された乾燥炭は前記粉砕機で粉砕した後、前記ボイラの燃料とし、
　他方、前記横型回転式乾燥機の固定排気口から排出された微粉炭は集塵して、前記ボイラの燃料とする、
　ことを特徴とする石炭ボイラ設備。
　（主な作用効果）
　分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、上昇流の流速を制御する流速制御手段とが備わるため、請求項１記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。したがって、固定排出口から排出された乾燥炭を粉砕機で粉砕するにおいて、ハンドリング性、粉砕効率等に関する前述微粉炭による問題が生じるのを防止することができる。しかも、固定排気口から排出される微粉炭を石炭の種類に応じた適切なものとすることができるため、別途、粉砕することなく、そのまま集塵してボイラの燃料とすることができる。
　〔請求項３記載の発明〕
　前記上昇流発生手段として、前記分級フードの底部から分散ガスを吹き上げる分散ガス吹上げ手段が備わり、
　前記キャリアガス及び前記分散ガスの少なくとも一方として、前記固定排気口から排出され、前記微粉炭が集塵された後の排ガス、及び、前記ボイラの排ガスの少なくとも一方を利用する、
　請求項２記載の石炭ボイラ設備。
　（主な作用効果）
　キャリアガス及び分散ガスの少なくとも一方として、固定排気口から排出され微粉炭が集塵された後の排ガス、及び、ボイラの排ガスの少なくとも一方を利用するので熱効率に優れる。しかも、これらの排ガスは酸素濃度が低いため、炭塵爆発を防止することができる。
　〔請求項４記載の発明〕
　石炭の乾燥機と、この乾燥機で乾燥された乾燥炭の粉砕機と、この粉砕機で粉砕された粉砕炭を燃料とするボイラと、を有する石炭ボイラ設備の運転方法であって、
　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、が備わる横型回転式乾燥機を前記乾燥機として用い、
　前記分級フード内に上昇流を発生させることによって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出するにあたり、この排出する微粉炭を前記上昇流の流速を制御することによって制御し、
　前記横型回転式乾燥機の固定排出口から排出された乾燥炭は前記粉砕機で粉砕した後、前記ボイラの燃料として使用し、
　他方、前記横型回転式乾燥機の固定排気口から排出された微粉炭は集塵して、前記ボイラの燃料として使用する、
　ことを特徴とする石炭ボイラ設備の運転方法。
　（主な作用効果）
　分級フード内に上昇流を発生させることによって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を固定排気口から排出するにあたり、この排出する微粉炭を上昇流の流速を制御することによって制御するため、請求項２記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
　本発明によると、石炭の種類等に応じて除去する微粉炭を変えることができる石炭の横型回転式乾燥機、この横型回転式乾燥機が備わる石炭ボイラ設備、及び石炭ボイラ設備の運転方法となる。
本形態の石炭ボイラ設備の設備フロー図である。 本形態の横型回転式乾燥機の正面図である。 回転筒の他端側の拡大図であり、分級フードを省略した図である。 図２のＸ－Ｘ線断面図である。 分級フードの拡大図である。 分散ガス吹上げ手段の拡大図である。 分散ガス吹上げ手段の説明図である。 分級フード及び分散ガス吹上げ手段の変形例である。 分級フード及び分散ガス吹上げ手段の変形例である。 流速の変化とスリップ率との関係を示す図である。 従来のスチームチューブドライヤの斜視図である。
　次に、本発明を実施するための形態を説明する。
　（石炭ボイラ設備）
　図１に、本形態の石炭ボイラ設備の設備フロー図を示した。本形態の石炭ボイラ設備は、横型回転式乾燥機１００と、この横型回転式乾燥機１００で乾燥した乾燥炭Ｃ２の粉砕機１２０と、この粉砕機１２０で粉砕した粉砕炭Ｃ３が燃料として供給されるボイラ１３０と、から主になる。なお、「粉砕炭」とは、粉砕機で粉砕された後の乾燥炭を意味し、後述する「微粉炭」とは粒子径が異なるために区別されるというわけではない。
　横型回転式乾燥機１００は、一端側（紙面左側）に褐炭、亜瀝青炭等からなる石炭Ｃ１の供給口及びキャリアガスＧ１の吹込み口を有し、他端側（紙面右側）に乾燥炭Ｃ２及び排ガスＧ２の排出口５０（図３参照）を有する回転筒１０と、この回転筒１０内の石炭Ｃ１を加熱する加熱手段と、乾燥炭Ｃ２及び排ガスＧ２の排出口５０を覆う分級フード５５と、から主になる。なお、この横型回転式乾燥機１００の詳細は、後述する。
　キャリアガスＧ１は、ブロワ１１３によって回転筒１０内に吹き込まれ（供給され）、石炭Ｃ１の加熱によって発生した蒸気等を伴い排ガスとして回転筒１０内から排気される。キャリアガスＧ１としては、例えば、ボイラ１３０の排ガスＧ３や、窒素等の不活性ガス、微粉炭Ｃ４が集塵（除去）された後の排ガスＧ４、空気等のいずれか、又はこれらを適宜組み合わせたガスを使用することができる。ただし、横型回転式乾燥機１００における炭塵爆発を防止するために、キャリアガスＧ１の酸素濃度は低く（通常１３％以下、好ましくは１２％以下。）保つ必要がある。したがって、キャリアガスＧ１としては、排ガスＧ３及び排ガスＧ４の少なくとも一方を使用するのが好ましい。両排ガスＧ３，Ｇ４は、低酸素濃度であるうえに、温度が高いため、キャリアガスＧ１として利用したとしても、石炭Ｃ１の加熱を妨げるおそれがない。なお、排気ガスの酸素濃度を計測（監視）し、この計測値が規定値を超えた場合に、不活性ガスを混入し、又は混入量を増やして酸素濃度を制御することもできる。また、図示例では、微粉炭Ｃ４が集塵された後の排ガスＧ４は、煙突１６０から大気中に放気する形態を示している。
　回転筒１０内において乾燥した乾燥炭Ｃ２は、回転筒１０から分級フード５５内に排出された後、当該分級フード５５の底部（下部）に備わる固定排出口５７（図２参照）から装置外に排出され、ベルトコンベア等の搬送手段によって粉砕機１２０の供給ホッパー１２１へ搬送される。ただし、本形態においては、分級フード５５内に上昇流を発生させる上昇流発生手段として、分散ガスＮの吹上げ手段５８が備えられており、所望の微粉炭Ｃ４を乾燥炭Ｃ２から分級し、分級フード５５の天部（上部）に備わる固定排気口５６（図２参照）から排出するようになっている。したがって、供給ホッパー１２１へ搬送される乾燥炭Ｃ２は微粉炭Ｃ４を含まないものとなっており、ハンドリング性に優れる。
　本形態において、分散ガスＮは、キャリアガスＧ１の吹込みに利用されるブロワ１１３によって分級フード５５内に直接吹き込まれ、吹き上げられる。そして、分散ガスＮの流路上には制御弁１４が備えられており、この制御弁１４の開き具合（開度）を調節することによって、分散ガスＮの流速が制御され、もって分級フード５５内における上昇流の流速が制御される。このように本形態においては、制御弁１４が上昇流の流速を制御する流速制御手段として機能するが、キャリアガスＧ１のブロワ１１３とは別のブロワを設け、このブロワを上昇流の流速制御手段とすることもできる。このように別途ブロワを設ける場合、分散ガスＮとしては、キャリアガスＧ１と同種のガスも、異種のガスも使用することができるが、処理の安定性という観点からは、同種のガスを使用するのが好ましい。
　分級フード５５内を上昇流によって天部まで上昇させられた微粉炭Ｃ４は、分級フード５５の天部に備わる固定排気口５６から排ガスＧ２と伴に排出され、集塵装置１４０で集塵される。集塵装置１４０で集塵された微粉炭Ｃ４は、微粉炭ホッパー１５０へ搬送され、一時的に貯留される。この微粉炭ホッパー１５０内に貯留された微粉炭Ｃ４は、必要に応じてボイラ１３０に付属のバーナー１３２に供給され、燃焼される。この微粉炭Ｃ４の供給は、例えば空気搬送によることができる。図示例では、ブロワ１１４によって空気Ａ１の流れ（空気流）が形成され、この空気流によって微粉炭Ｃ４が搬送される。
　一方、供給ホッパー１２１へ搬送され、一時的に貯留された乾燥炭Ｃ２は、粉砕機１２０に切り出され、微粉砕される。微粉砕された粉砕炭Ｃ３は、ボイラ１３０に付属のバーナー１３１に供給され、燃焼される。本形態においては、乾燥炭Ｃ２から微粉炭Ｃ４が除去されているため、粉砕機１２０での微粉砕は極めて効率のよいものとなる。また、粉砕機１２０としてローラーミルを使用する場合においても、振動が発生し、運転が不安定になるおそれが少ない。粉砕機１２０における乾燥炭Ｃ２の微粉砕の程度は、石炭の種類やバーナー１３１での燃焼速度等に基づいて、適宜決定することができる。例えば、石炭Ｃ１が褐炭の場合は、バーナー１３１での燃焼速度が相対的に速いため、微粉砕の程度を粗くすることができる。他方、石炭Ｃ１が亜瀝青炭の場合は、バーナー１３１での燃焼速度が相対的に遅いため、微粉砕の程度を細かくする必要がある。
　（横型回転式乾燥機）
　次に、横型回転式乾燥機１００について、詳細に説明する。
　図２に、本形態の横型回転式乾燥機（１００）を示した。本形態の横型回転式乾燥機は、円筒状の回転筒１０を有する。この回転筒１０は、軸心方向の長さが、例えば１０～３０ｍとされる。回転筒１０は、軸心が水平面に対して若干傾くようにして設置されており、回転筒１０の一端側（紙面左側）が他端側（紙面右側）よりも高くなっている。回転筒１０の下方には、２台の支持ユニット２０及びモーターユニット３０が回転筒１０を支持するように設置されている。回転筒１０は、モーターユニット３０によって、自身の軸心回りに回転自在とされている。回転筒１０は、図４に示すように、一方向に、図示例では反時計回り方向（矢印Ｒ方向）に回転する。この回転の速度は、特に限定されないが、通常、周速１ｍ／ｓ未満である。
　回転筒１０の内部には、多数のスチームチューブ（加熱管）１１が、回転筒１０の軸心方向に沿って延在するように取り付けられている。スチームチューブ１１は、例えば金属製のパイプからなり、内部を蒸気等の熱媒体が流通する。スチームチューブ１１は、例えば、回転筒１０の軸心に対して同心円を成すように周方向及び径方向に複数本ずつ配列することができる。
　図３に示すように、回転筒１０の他端部の周壁には、複数の排出口５０が形成されている。この複数の排出口５０を通して、回転筒１０内から乾燥炭Ｃ２及び排ガスが排出・排気される。複数の排出口５０は、回転筒１０の周方向に適宜の間隔をおいて並んでおり、周方向に沿う列を形成している。図示例では、この列が２列となっているが、１列又は３列以上の複数列とすることもできる。また、図示例では、各排出口５０の形状が全て同形の方形状となっているが、異形とすることや、円形等の方形状以外の形状とすることもできる。
　図４に示すように、回転筒１０の内部には、回転筒１０の内壁から回転筒１０の軸心に向かって延出する複数の掻上板６１が備えられている。この複数の掻上板６１は、図２に示すように、回転筒１０の軸方向に離間して、複数の列、図示例では３つの列を成すように配置されている。各掻上板列６０は、図４に示すように、互いが等間隔に離間する複数枚の、図示例では４枚の掻上板６１で構成されている。各掻上板６１は、肉厚な金属から形成されており、先端部が回転筒１０の回転方向Ｒの先方側に向かって折れ曲がった鉤状を成している。掻上板６１の延出長さは、例えば回転筒１０の内径Ｄの１／１０～３／１０とすることができる。また、各掻上板６１は、回転筒１０の回転方向Ｒの後方側に位置する排出口５０の先方側端部を通過し、かつ回転筒１０の軸方向と平行を成す直線近傍から延出するように配置されている。したがって、掻上板６１の先方側直近には、排出口５０が存在せず、回転筒１０の内壁が存在する。図２に示すように、掻上板列６０は、回転筒１０内部において、排出口５０と後述する供給口４１との間に配置されており、排出口５０よりも回転筒１０内部における他端側には存在していない。また、掻上板列６０は、排出口５０と供給口４１との間における、排出口５０寄りの部分に配置されている。
　図２に示すように、回転筒１０内部における掻上板列６０よりも、回転筒１０の一端側には、回転筒１０内部に供給（装入）された石炭Ｃ１を撹拌する撹拌手段６５が設置されている。この撹拌手段６５は、回転筒１０内部における最も一端側に配置された掻上板列６０とも離間している。この撹拌手段６５としては、例えば公知のスタッドタイプや逆羽根などを使用することができる。その中でも特に、微粉炭分離（分散）の効果、乾燥によって嵩比重が小さくなり容積が減少した乾燥炭の充填率を高める等の理由から、逆羽根を選択するのが好ましい。
　図２及び図５に示すように、回転筒１０には、複数の排出口５０を有する他端側を覆うように、乾燥炭Ｃ２及び排ガスＧ２を排出可能な分級フード５５が設けられている。この分級フード５５は、肉厚な金属から形成されており、図５に示すように、底部（下部）５５ｄの底面に、乾燥及び分級（微粉炭Ｃ４の除去）がされた乾燥炭Ｃ２の固定排出口５７を、天部（上部）５５ｕの天面に排ガスＧ２の固定排気口５６を、それぞれ有する。また、分級フード５５は、図４に示すように、天部５５ｕが回転筒１０の軸方向と直交する幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっており、同様に底部５５ｄも幅方向に関して固定排出口５７に向かうに従って幅狭となっている。固定排気口５６及び固定排出口５７は、平面視で分級フード５５のほぼ中央部に位置している。回転筒１０上方（符号Ｌで示す範囲）の分級フード５５内は、回転筒１０からの排ガスや分散ガスＮで満たされた空間である沈降域９０となっている。つまり、分級フード５５は、回転筒１０上方において沈降域９０が形成されるように備えられている。また、分級フード５５は、図示しない手段によって地面に固定されており、回転筒１０の回転に伴う回転をしないようになっている。
　固定排気口５６は、上下方向に開口しており、前述した集塵手段１４０に接続されている。固定排気口５６からは、キャリアガスＧ１や石炭Ｃ１の乾燥に伴って発生した蒸気、分散ガスＮ、微粉炭Ｃ４等を含む排ガスＧ２が排出される。一方、固定排出口５７も上下方向に開口しており、粉砕機１２０の供給ホッパー１２１に接続されている。固定排出口５７からは、微粉炭Ｃ４が分級・除去された後の乾燥炭Ｃ２が排出される。
　本形態の横型回転式乾燥機１００は、分級フード５５内に上昇流を発生させ、この上昇流の流速を制御することによって、固定排気口５６から排出される微粉炭Ｃ４の粒径分布や量を制御するものである。しかしながら、回転筒１０の上縁と固定排気口５６との離間距離Ｌを調節することによって、より好適に前記粒径分布や量を制御することができる。具体的には、離間距離Ｌを短くすると全体的なスリップ率が上昇するが、この上昇率は相対的に大径な微粉炭Ｃ４の方が大きくなる。したがって、離間距離Ｌを短くすると、固定排気口５６から排出される微粉炭Ｃ４は、粒径分布が大径側においてより高い値を示すようになる。他方、離間距離Ｌを長くすると全体的なスリップ率が低下するが、この低下率は相対的に小径な微粉炭Ｃ４の方が大きくなる。したがって、離間距離Ｌを長くすると、固定排気口５６から排出される微粉炭Ｃ４は、粒径分布が小径側においてより低い値を示すようになる。このような事情を考慮したうえで、離間距離Ｌは、回転筒１０の内径Ｄに対して、Ｌ＞０．３Ｄ、好ましくは０．８Ｄ＜Ｌ＜４．０Ｄ、より好ましくは１．０Ｄ＜Ｌ＜２．５Ｄとすることができる。また、固定排気口５６から排出される微粉炭Ｃ４の粒径分布を調節するという観点からは、図４中に拡大して示すように、分級フード５５の内壁面５５ａに、好ましくは沈降域９０を構成する分級フード５５の内壁面５５ａに、１又は複数枚の邪魔板９１を取り付けるのが好ましい。この邪魔板９１に衝突した大径の微粉炭は、落下し、そのまま固定排出口５７から排出される。他方、邪魔板９１に衝突した小径の微粉炭は、いったん落下するものの、一部の微粉炭は再度上昇流によって上昇する。したがって、固定排気口５６から排出される微粉炭Ｃ４の粒径分布が、大径側において低い値を示すようになる。
　図５に示すように、沈降域９０においては、分級フード５５が回転筒１０の軸方向に広がっている。沈降域９０において分級フード５５が軸方向に広がっていると、微粉炭同士や微粉炭と分級フード５５（特に分級フード５５の軸方向両端の壁材５５Ａ，５５Ｂ）との衝突率が減るため、微粉炭Ｃ４の粒径分布をより正確に制御することができる。なお、軸方向に広がっているとは、回転筒１０との接続部分に比して広がっていることを意味する。
　沈降域９０は、上下方向に関する全長にわたって軸方向に広がっている必要はない。回転筒１０近傍においては、微粉炭等が排出口５０を通して回転筒１０から排出された直後であり、平面的には広がっていないため、図示例のように軸方向に広げないこともできる。また、分級フード５５の天部５５ｕにおいては、図示例のように、回転筒１０の軸方向に関して固定排気口５６に向かうに従って狭くなっているのが好ましい。分級フード５５の広がりの程度は、回転筒１０との接続部分の軸方向長をＺ１、広がり部分の軸方向長をＺ２とした場合、１．５Ｚ１＜Ｚ２＜６Ｚ１とするのが好ましく、２Ｚ１＜Ｚ２＜４Ｚ１とするのがより好ましい。なお、沈降域９０は、図８，９に示すように幅方向に広げることや、図示はしないが幅方向及び軸方向の両方に広げることもできる。沈降域９０をどのように広げるかは周囲の設備等を考慮して適宜決定することができる。ただし、軸方向に広げた方が横型回転式乾燥機全体の設置スペースを狭めることができるとの利点がある。
　沈降域９０においては、図４及び図５に示すように、分級フード５５の軸方向一方の壁材５５Ａと軸方向他方の壁材５５Ｂとの間に、複数本の支持材（６２，６３）が備わる。分級フード５５が軸方向に広がっていると強度が低下するおそれがあるが、軸方向一方の壁材５５Ａと軸方向他方の壁材５５Ｂとの間に複数本の支持材（６２，６３）が備わることで、分級フード５５の強度が保たれる。なお、支持材（６２，６３）は、図示例のように、分級フード５５の軸方向に広がっていない部分の一方の壁材５５Ａ及び他方の壁材５５Ｂ間にも備えることができる。
　分級フード５５の強度を保つための支持材は、直線状の棒材、パイプ材等のみで構成することもできるが、本形態では、パイプ材６２と、このパイプ材６２の上に配置された傘材６３とで構成されている。傘材６３は、幅方向中央が上方に突出した傘状とされており、パイプ材６２の延在方向に沿って延在するように配置される。傘材６３の存在によって、パイプ材６２上に乾燥炭Ｃ２が堆積するのが防止される。傘材６３自体は、分級フード５５の強度を保つための機能を有しても、有しなくてもよい。
　前述したように、分級フード５５の天部５５ｕは、幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっているが、この場合、固定排気口５６の下方には、図４に示すように、支持材（６２，６３）が位置しないようにするのが好ましい。分級フード５５の上部５５ｕが幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっていると、図４に示すように、この幅狭となる壁材に沿う流れ（上昇流）Ｓ１が生じ、この流れＳ１に微粉炭Ｃ４が乗ることになる。したがって、上昇する微粉炭Ｃ４が分級フード５５の天面に衝突して下降するといったことがなくなり、微粉炭Ｃ４の粒径分布をより正確に制御することができる。また、分級フード５５の内部においては、上記壁材に沿う流れＳ１が生じるとともに、中央を垂直に上昇する流れＳ２が主に生じ、この流れＳ２にも微粉炭Ｃ４が乗ることになる。したがって、固定排気口５６の下方に複数本の支持材（６２，６３）が位置しないと、中央を垂直に上昇する流れＳ２に乗った微粉炭Ｃ４が支持材（６２，６３）に衝突して下降するといったことがなくなり、微粉炭Ｃ４の粒径分布をより正確に制御することができる。
　図４に示すように、分級フード５５の内部には、回転筒１０の排出口５０から自由落下等によって固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路上に、上昇流発生手段たる分散ガスＮの吹上げ手段５８が備わる。分散ガスＮの吹上げによって上昇流が発生するが、特にこの吹上げを乾燥炭Ｃ２の流路上において行うと、排出口５０から乾燥炭Ｃ２と伴に下降してしまった微粉炭が確実に吹き上げられるため、微粉炭Ｃ４の粒径分布をより正確に制御することができる。しかも、分散ガスＮの吹上げが、固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路上において行われると、乾燥炭Ｃ２が、そのまま分級フード５５底面の固定排出口５７から外部に排出されるため、乾燥炭Ｃ２を固定排出口５７に導くための考慮が必要とならない。
　分散ガスＮの吹上げ手段５８の具体的な形態は特に限定されず、例えば、網材等からなる分散板と、当該網材の目を通して分散ガスＮを吹き上げる手段とで構成することもできる。しかしながら、本形態においては、分散ガスＮの吹上げ手段５８として、図６及び図７に示すように、固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路を横切り、かつ周壁に孔５８Ａｃが形成されたパイプ材５８Ａが備わり、このパイプ材５８Ａに形成された孔５８Ａｃから分散ガスＮを吹き上がるように構成されている。このように分散ガスＮの吹上げ手段５８が、固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路を横切るパイプ材５８Ａで構成されていると、乾燥炭Ｃ２を固定排出口５７に導くための考慮が必要にならない。また、パイプ材５８Ａの周壁に形成された孔５８Ａｃから分散ガスＮを吹き上げると、吹上げ効果が乾燥炭Ｃ２中の微粉炭に確実に及ぶ。
　本形態において、パイプ材５８Ａの周壁に形成された孔５８Ａｃは、円形状とされており、また、パイプ材５８Ａの延在方向に適宜の間隔をおいて複数形成されている。また、孔５８Ａｃは、図７の（ａ）に示すように、分散ガスＮが斜め上方に吹き上がるように形成されている。
　パイプ材５８Ａは、図示例のように、固定排出口５７近傍において複数本を回転筒１０の軸方向に平行に並べるのが好ましい。この形態においては、相互に隣接するパイプ材５８Ａ間を下降しようとする乾燥炭Ｃ２に分散ガスＮが吹き付けられ、微粉炭は分散ガスＮによって吹き上げられ、他方、乾燥炭Ｃ２はパイプ材５８Ａ間をそのまま下降して固定排出口５７から排出される。なお、分散ガスＮに吹き上げられた微粉炭は、分級フード５５内を舞い上がり、この舞い上がる速度（上昇流の速度）との関係で一部の微粉炭Ｃ４が固定排気口５６から排出される。
　本形態においては、各孔５８Ａｃから吹き上げる分散ガスＮの流速を制御することによって、上昇流の流速を制御する。ここで、分散ガスＮの流速は、分級フード５５内における上昇流の流速を制御するために制御するが、上昇流の流速は底部、天部等の部位に応じて、通常異なる。そこで、上昇流の流速を判断するにあたっては、沈降域９０、特に沈降域９０の上下方向中央部（離間距離Ｌを三等分した場合に、中央となる部位）における流速を基準にすることを推奨する。微粉炭が分級されるのは沈降域９０においてであるため、沈降域９０における上昇流の流速を基準にするのが好ましい。また、沈降域９０の上下方向下端部を基準にすると意図するよりもスリップ率が低くなる傾向があり、他方、沈降域９０の上下方向上端部を基準にすると意図するよりもスリップ率が高くなる傾向があるため、沈降域９０の上下方向中央部を基準に流速を判断するのが好ましい。
　複数本のパイプ材５８Ａからなるパイプ材群は、上下方向に離間して複数段設けることもできる。また、本形態のように、各パイプ材５８Ａの上に傘材５８Ｂを配置することもできる。この傘材５８Ｂは、幅方向中央が上方に突出した傘状とされており、パイプ材５８Ａの延在方向に沿って延在している。傘材５８Ｂの存在によって、パイプ材５８Ａ上に乾燥炭Ｃ２が堆積するのがより確実に防止される。
　図１及び図２に示すように、回転筒１０の他端側には、スチームチューブ（加熱管）１１内に蒸気Ｊ１を供給する供給管７０とドレン管７１とが設けられている。ドレン管７１を通して排出されたドレン水Ｄは、熱交換器１１５に送り、微粉炭Ｃ４を搬送するために使用する空気Ａ１の加熱に利用することができる。また、スチームチューブ１１に供給する蒸気としては、ボイラ１３０で生成された蒸気Ｊ２や、この蒸気Ｊ２を利用する蒸気タービンの抽気蒸気等を利用することができる。
　他方、回転筒１０の一端側には、内部にスクリューを備え、円筒状とされたスクリューフィーダ４２が、回転筒１０に嵌め込まれるようにして設置されている。このスクリューフィーダ４２の一端には、スクリューフィーダ４２内部に設けられたスクリューを回動させるモータ等の駆動手段４３が備えられている。また、スクリューフィーダ４２の上部には、石炭Ｃ１の供給口４１が開口しており、この供給口４１とスクリューフィーダ４２の内部は連通している。
　乾燥の対象となる石炭Ｃ１は、供給口４１からスクリューフィーダ４２内部に供給され、このスクリューフィーダ４２内部に設置されたスクリューを駆動手段４３によって回動させることによって、回転筒１０の内部に供給されるようになっている。また、供給口４１あるいは図示しない別の供給口からは、キャリアガスＧ１も吹き込まれ、吹き込まれたキャリアガスＧ１は、回転筒１０の他端側に向かって回転筒１０の内部を流通する。
　次に、この横型回転式乾燥機（１００）の動作について説明する。
　本形態の横型回転式乾燥機で石炭Ｃ１を乾燥するにあたっては、図２に示すように、石炭Ｃ１を供給口４１に供給する。供給口４１から供給された石炭Ｃ１は、スクリューフィーダ４２によって回転筒１０内部に供給され、蒸気Ｊ１によって加熱されたスチームチューブ１１に接触して加熱乾燥されつつ、回転筒１０の他端側に移動する。
　石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）は、撹拌手段６５の存在する位置まで到達すると、撹拌手段６５によって撹拌され、続いて、図４に示すように、回転筒１０の回転に伴って回動する掻上板６１によって掻き上げられる。掻き上げられた石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）は、掻上板６１が回転筒１０の上側に位置すると、自然に落下し、その際に石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）に含まれる微粉炭が回転筒１０内に分散する（いわゆるフライトアクション）。
　他方、回転筒１０の一端側に設けられた供給口４１あるいは図示しない別の供給口から吹き込まれたキャリアガスＧ１は、回転筒１０内を通過して、乾燥炭Ｃ２の排出口でもある排出口５０から、蒸気等を伴い排ガスとして回転筒１０外に排気される。この際、排ガスは、掻上板６１によって回転筒１０内に分散された微粉炭を伴って排出口５０から排気される。排出口５０から排気された排ガスは、微粉炭の一部と伴に固定排気口５６を介して分級フード５５から排気される。また、分散ガスＮの吹込み手段５８によって、分級フード５５の上方に向かって分散ガスＮが吹き上げられるようにして供給され、上昇流が形成される。この分散ガスＮの流量は、通常排出口５０から排気される排ガスの流量よりも少なくされる。なお、排ガスは、排出口５０から排気される際に、流速が例えば５～１０ｍ／ｓとなっている。この流速は、排出口５０の面積とキャリアガスＧ１の吹込み量によって適宜調整される。
　乾燥炭Ｃ２は、回転筒１０内において落下し、排ガスに伴うことなく、下側に位置した排出口５０から自然落下する。この自然落下した乾燥炭Ｃ２は、更に分散ガスＮによっても吹き上げられることがなく、パイプ材５８Ａ間を通り、固定排出口５７から排出される。また、乾燥炭Ｃ２中の微粉炭のうち、比較的大径の微粉炭は、排ガスに乗って、あるいは乾燥炭Ｃ２と伴に排出口５０から排出されるものの、重量が重く、上昇流によって固定排気口５６まで搬送されず、下方に落下し、乾燥炭Ｃ２と伴に固定排出口５７から排出される。他方、乾燥炭Ｃ２中の微粉炭のうち、比較的小径の微粉炭は、排ガスに乗って、あるいは乾燥炭Ｃ２と伴に排出口５０から排出され、上昇流によって固定排気口５６まで搬送され、排ガスＧ２と伴に固定排気口５６から排出される。
　次に、横型回転式乾燥機（１００）の作用効果を説明する。
　本形態の横型回転式乾燥機のように、掻上板６１が回転筒１０内部に設けられていると、石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）に含有される微粉炭が回転筒１０内部の空間において分散するため、この微粉炭を排ガスに乗せることができ、乾燥炭Ｃ２と伴に排出口５０から排出され、そのまま固定排出口５７から排出されてしまう可能性が減る。したがって、微粉炭Ｃ４の粒径分布をより正確に制御することができる。
　また、それぞれの掻上板６１が、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として後方側に位置する排出口５０の先方側端部を通過し、かつ回転筒１０の軸心方向と平行を成す直線近傍から延出するようにして配置されていると、掻上板６１上に載った乾燥炭Ｃ２は排出口５０の後方側に位置することとなる。したがって、掻上板６１上の乾燥炭Ｃ２が直接排出口５０に入ってしまうことが防止され、微粉炭が混ざった状態の乾燥炭Ｃ２が排出口５０から排出されてしまう確率が減少する。
　複数の掻上板列６０が、回転筒１０の軸心方向に間欠的に位置していると、回転筒１０内部を移動する石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）は、掻上板６１が存在する部分と存在しない部分とを交互に通過するようになる。したがって、複数回に分けて石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）が掻き上げられるようになり、掻き上げ効率が向上する。
　また、掻上板６１が回転筒１０の周方向に相互に等間隔で離間するよう間欠的に位置していると、効率良く石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を掻き上げることができる。具体的には、回転筒１０の内壁から軸心に向かって延出し、回転筒１０の回転と伴に石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を掻き上げる掻上板６１を、周方向に間隔をおいて複数設けると、掻上板６１から落下する石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）に対して排ガスが通り抜けるので、多くの微粉炭を排ガスに同伴させることができ、微粉炭が乾燥炭Ｃ２に混ざった状態で排出されてしまう確率が減少する。しかも、掻上板６１によって、石炭Ｃ１とスチームチューブ１１との接触効率が高められ、乾燥効率が高まる副次的な利点もある。
　本形態では、掻上板列６０のうち少なくとも他端側（下流側）の掻上板列６０の掻上板６１は、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として、排出口５０の先方側縁に近接した位置に掻上板６１の基端を有し、回転筒１０の内壁から軸心に向かって延出する位置関係にある。したがって、回転筒１０の回転方向先方側の次の排出口５０との間で多くの石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を抱いて掻き上げることができる。結果、キルンアクションと比較して、石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）がより細かく撹拌され、微粉炭が乾燥炭Ｃ２に混ざった状態で排出されてしまう確率が減少する。
　さらに、本形態では、掻上板６１が基端から回転筒１０の軸心に向かって延出し、延出する先端部が、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として、先方に折れ曲がるように構成されている。したがって、回転筒１０の回転方向先方の次の排出口５０との間でより多くの石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を抱いて掻き上げることができる。結果、石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）がより確実に撹拌され、微粉炭が乾燥炭Ｃ２に混ざった状態で排出されてしまう確率が減少する。
　掻上板列６０よりも、回転筒１０の一端側に、回転筒１０内に供給された石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を撹拌する撹拌手段６５が設置されていると、掻上板６１で石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）を掻き上げるに先立って石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）が撹拌されるため、石炭Ｃ１（乾燥炭Ｃ２）が含有する微粉炭が洗い出される。結果、掻上板６１による微粉炭の分散効率が向上する。なお、以上の撹拌手段６５及び掻上板６１は備えないこともできるが、備えると微粉炭が乾燥炭Ｃ２に混ざった状態で排出されてしまう確率が減少し、より好ましい装置となる。
　回転筒１０の周壁に設けられた回転筒１０の回転に伴って周方向に移動する排出口５０と、この排出口５０を覆うようにして設置された分級フード５５の底部に設けられた固定されていて移動することのない固定排出口５７と、分級フード５５の天部に設けられた固定排気口５６と、が組み合わせられていると、排出口５０と固定排気口５６との間の沈降域９０において、上昇流による分級が行われる。つまり、所望の微粉炭Ｃ４は排ガスＧ２に同伴して固定排気口５６より排出され、それ以外は、固定排出口５７に向かって落下させて排出させることによって分級が実現される。
　回転筒１０上方の分級フード５５内部が、排ガス等で満たされた空間である沈降域９０となっていると、排ガスに同伴した比較的大径な微粉炭は、沈降域９０内でイナーシャによって落下し、固定排出口５７から排出される。
　固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路上に、分散ガスＮの吹上げ手段５８が設けられていると、固定排出口５７へ乾燥炭Ｃ２と伴に落下する微粉炭を固定排気口５６に向かって上昇させることができ、結果、微粉炭の除去効率が向上する。
　本形態においては、各掻上板列６０あたりの掻上板６１の枚数は、４枚でなくとも良く特に限定されないが、掻き上げ容量を確保するために４～６枚とされていることが好ましい。また、排出口５０の一列あたりの数は、特に限定されないものの、圧力損失の低減、微粉炭の分散、回転筒１０の機械強度などを考慮して、１０～１７個とすることが好ましい。
　〔変形例１〕
　次に、横型回転式乾燥機（１００）の変形例について、上記した形態と異なる点を中心に説明する。
　図８に、本形態の分級フード５５を示した。本形態の分級フード５５も回転筒１０の一端側に排出口５０を覆うようにして設置される。この分級フード５５も、図示しない手段によって地面に固定され、回転筒１０の回動に伴う回動をしない。ただし、本形態の分級フード５５は、中間部５５ｃに比べて天部５５ｕが若干幅広がりとなっている。この天部５５ｕの内部は、排ガス等で満たされた空間である沈降域９０である。また、底部５５ｄは、回転筒１０の下方において幅方向に関して固定排出口５７に向かうに従って幅狭となっている。
　本形態の分級フード５５の底部５５ｄにも、上昇流発生手段たる分散ガスＮの吹上げ手段５８が備えられている。この分散ガスＮの吹上げ手段５８は、上部が目の細かい網である分散板５８ａで構成されている。この分散板５８ａは、底部５５ｄの床面上に配置されており、固定排出口５７へ向かって下り傾斜して落下シュートを形成している。この吹上げ手段５８にも、例えば、先の形態と同様に、分散ガスＮが供給される。供給された分散ガスＮは、分散板５８ａを通過して分級フード５５内に吹き上げられる。本形態では、分散板５８ａが傾斜しているため、分散板５８ａが水平の場合に比較して、乾燥炭Ｃ２を速やかに固定排出口５７へ落下させることができる。ただし、前述した形態では、底部５５ｄのほぼ底面全域が固定排出口５７とされているのに対し、本形態では、分散板５８ａ配置のために、底部５５ｄの底面中央部のみが固定排出口５７とされている。したがって、底面上に乾燥炭Ｃ２が堆積する可能性があり、この点では先の形態の方が好ましい。また、本形態では、上昇流発生手段たる分散ガスＮの吹上げ手段５８が回転筒１０の排出口５０から固定排出口５７に至る乾燥炭Ｃ２の流路上に設けられていない。したがって、乾燥炭Ｃ２に直接分散ガスＮが作用しない可能性があり、この点でも先の形態の方が好ましい。
　〔変形例２〕
　図９に、別の形態の分級フード５５を示した。本形態の分級フード５５は、上昇流発生手段たる分散ガスＮの吹上げ手段５８の位置、固定排出口５７の位置が上記形態と異なる。固定排出口５７は、下方に向かって開口しておらず、側方に向かって開口している。この固定排出口５７と並んで分散ガスＮの吹上げ手段５８が配置されており、この吹上げ手段５８を構成する分散板５８ａが水平に設けられている。この形態は、分級フード５５の下方にスペースがない場合等に有用である。
　（その他）
　以上の形態例では、分級フード５５に上昇流発生手段（５８）を１つのみ備えた形態を示したが、上昇流発生手段（５８）は、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の複数備えることもできる。上昇流発生手段（５８）を複数備える場合は、例えば、分級フード５５の天部５５ｕ、中間部５５ｃ、底部５５ｄに分けて配置すると好適である。また、上昇流を発生させるための方法は、分散ガスＮの吹上げに限定されず、可能であれば上方からの吸引作用（負圧）を利用することもできる。
　また、本形態の石炭ボイラ設備は、その用途が特に限定されず、例えば、火力発電所や砂糖工場、パルプ工場等の熱を利用する工場等において使用することができる。ボイラ１３０において水Ｗを加熱して生成した蒸気Ｊ２を使用することができる設備に適宜適用することができる。
　本発明は、火力発電所等において使用可能な石炭の横型回転式乾燥機、及びこの横型回転式乾燥機が備わる石炭ボイラ設備として適用可能である。
　１０…回転筒、１１…スチームチューブ（加熱管）、４１…供給口、５０…排出口、５５…分級フード、５６…固定排気口、５７…固定排出口、５８…吹上げ手段、６１…掻上板、６５…撹拌手段、１００…横型回転式乾燥機、１２０…粉砕機、１３０…ボイラ、Ｃ１…石炭、Ｃ２…乾燥炭、Ｃ３…粉砕炭、Ｃ４…微粉炭、Ｇ１…キャリアガス、Ｎ…分散ガス。

Claims (4)

  1. 　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
    　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
    　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、
    　が備わる石炭の横型回転式乾燥機であって、
    　前記分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、
    　前記上昇流の流速を制御する流速制御手段と、が備わり、
    　前記上昇流によって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出する、
    　ことを特徴とする石炭の横型回転式乾燥機。
  2. 　石炭の乾燥機と、この乾燥機で乾燥された乾燥炭の粉砕機と、この粉砕機で粉砕された粉砕炭を燃料とするボイラと、を有する石炭ボイラ設備であって、
    　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
    　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
    　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、
    　この分級フード内に上昇流を発生させる上昇流発生手段と、
    　前記上昇流の流速を制御する流速制御手段と、が備わり、
    　前記上昇流によって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出する、横型回転式乾燥機を前記乾燥機として用い、
    　この横型回転式乾燥機の固定排出口から排出された乾燥炭は前記粉砕機で粉砕した後、前記ボイラの燃料とし、
    　他方、前記横型回転式乾燥機の固定排気口から排出された微粉炭は集塵して、前記ボイラの燃料とする、
    　ことを特徴とする石炭ボイラ設備。
  3. 　前記上昇流発生手段として、前記分級フードの底部から分散ガスを吹き上げる分散ガス吹上げ手段が備わり、
    　前記キャリアガス及び前記分散ガスの少なくとも一方として、前記固定排気口から排出され、前記微粉炭が集塵された後の排ガス、及び、前記ボイラの排ガスの少なくとも一方を利用する、
    　請求項２記載の石炭ボイラ設備。
  4. 　石炭の乾燥機と、この乾燥機で乾燥された乾燥炭の粉砕機と、この粉砕機で粉砕された粉砕炭を燃料とするボイラと、を有する石炭ボイラ設備の運転方法であって、
    　一端側に石炭の供給口及びキャリアガスの吹込み口を有し、他端側に乾燥炭及び排ガスの排出口を有する回転筒と、
    　この回転筒内の石炭を加熱する加熱手段と、
    　前記排出口を覆い、底部に乾燥炭の固定排出口を有し、天部に排ガスの固定排気口を有する分級フードと、が備わる横型回転式乾燥機を前記乾燥機として用い、
    　前記分級フード内に上昇流を発生させることによって乾燥炭中の微粉炭の一部又は全部を前記固定排気口から排出するにあたり、この排出する微粉炭を前記上昇流の流速を制御することによって制御し、
    　前記横型回転式乾燥機の固定排出口から排出された乾燥炭は前記粉砕機で粉砕した後、前記ボイラの燃料として使用し、
    　他方、前記横型回転式乾燥機の固定排気口から排出された微粉炭は集塵して、前記ボイラの燃料として使用する、
    　ことを特徴とする石炭ボイラ設備の運転方法。
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