乾燥システム
【課題】流動層乾燥装置から微粉炭供給ホッパへ向かう褐炭を発火させることなく、イナートガスを効率良く使用することが可能な乾燥システムを提供する。
【解決手段】乾燥した褐炭を排出すると共に、褐炭の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な流動層乾燥装置１２と、乾燥後の褐炭を、粗粒の褐炭と微粒の褐炭とに分級する分級器１３と、粗粒の褐炭を粉砕して、微粒の褐炭とする微粉炭機１４と、排出ガスに含まれる微粒の褐炭を集塵する集塵装置１５と、分級器１３によって分級された微粒の褐炭と、微粉炭機１４によって粉砕された微粒の褐炭と、集塵装置１５で集塵された微粒の褐炭とを貯留する微粉炭供給ホッパ１９と、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９に至る褐炭の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置２０と、を備えた。
【解決手段】乾燥した褐炭を排出すると共に、褐炭の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な流動層乾燥装置１２と、乾燥後の褐炭を、粗粒の褐炭と微粒の褐炭とに分級する分級器１３と、粗粒の褐炭を粉砕して、微粒の褐炭とする微粉炭機１４と、排出ガスに含まれる微粒の褐炭を集塵する集塵装置１５と、分級器１３によって分級された微粒の褐炭と、微粉炭機１４によって粉砕された微粒の褐炭と、集塵装置１５で集塵された微粒の褐炭とを貯留する微粉炭供給ホッパ１９と、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９に至る褐炭の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置２０と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐炭等の湿潤燃料を乾燥させる乾燥システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような乾燥システムとして、石炭を乾燥させて、乾燥後の石炭をコークス炉および高炉で燃焼させる石炭の事前処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この事前処理装置は、石炭を乾燥すると共に粗粒炭と細粒炭とに分級する流動層乾燥装置を有し、分級した粗粒炭をコークス炉に搬送すると共に、分級した細粒炭を高炉用微粉炭製造機を介して高炉に搬送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０９２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、乾燥後の石炭を、コークス炉および高炉へ向けて搬送する場合、石炭の発火を抑制すべく、窒素等のイナートガス（不活性ガス）を供給する場合がある。しかしながら、石炭の乾燥時において、イナートガスを供給し続けると、供給されるイナートガスの使用量は増大するため、イナートガスを効率良く使用することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ向かう乾燥燃料を発火させることなく、イナートガスを効率良く使用することが可能な乾燥システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の乾燥システムは、湿潤燃料を乾燥した乾燥燃料を排出すると共に、湿潤燃料の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な乾燥装置と、乾燥燃料が供給され、供給された乾燥燃料を、粗粒の乾燥燃料と微粒の乾燥燃料とに分級する分級装置と、粗粒の乾燥燃料が供給され、供給された乾燥燃料を粉砕して、微粒の乾燥燃料とする粉砕機と、排出ガスに含まれる微粒の乾燥燃料を集塵する集塵装置と、分級装置によって分級された微粒の乾燥燃料と、粉砕機によって粉砕された微粒の乾燥燃料と、集塵装置で集塵された微粒の乾燥燃料とを貯留する乾燥燃料貯留部と、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路には、イナートガスが供給されるため、微粒の乾燥燃料を発火させることなく、乾燥燃料を乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ供給することができる。このとき、イナートガスは、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路において循環されることから、イナートガスの使用量を抑制することができるため、イナートガスを効率良く使用することができる。
【０００８】
この場合、イナートガス循環装置は、粉砕機と乾燥燃料貯留部との間に介設され、粉砕機から供給される混合状態の乾燥燃料とイナートガスとを分離し、分離後の乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第１固気分離装置と、第１固気分離装置によって分離されたイナートガスを、粉砕機へ向けて供給する第１ガス循環ブロアと、を有していることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１固気分離装置および第１ガス循環ブロアにより、粉砕機から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ供給することができ、分離後のイナートガスを、第１固気分離装置から粉砕機へ向けて供給することができる。
【００１０】
この場合、乾燥装置と分級装置との間に設けられ、乾燥装置から排出された乾燥燃料を冷却する第１冷却装置と、集塵装置と乾燥燃料貯留部との間に介設され、集塵装置で集塵された乾燥燃料を冷却する第２冷却装置と、をさらに備え、分級装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路の一部は、集塵装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路と合流する合流搬送経路となっており、イナートガス循環装置は、合流搬送経路に介設され、混合状態の乾燥燃料とイナートガスとを分離し、分離後の乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第２固気分離装置と、第２固気分離装置によって分離されたイナートガスを、第１冷却装置および第２冷却装置へ向けて供給する第２ガス循環ブロアと、を有していることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第２固気分離装置および第２ガス循環ブロアにより、第１冷却装置から分級装置を介して乾燥燃料貯留部に至る搬送経路と、第２冷却装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路とにおいて、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ供給することができ、分離後のイナートガスを、第２固気分離装置から第１冷却装置および第２冷却装置へ向けて供給することができる。
【００１２】
この場合、第２ガス循環ブロアは、乾燥装置から第１冷却装置に至る乾燥燃料の搬送経路、および集塵装置から第２冷却装置に至る乾燥燃料の搬送経路へ向けて、イナートガスを供給することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２固気分離装置によって分離されたイナートガスを、乾燥装置から第１冷却装置に至る搬送経路と、集塵装置から第２冷却装置に至る搬送経路とに供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の乾燥システムによれば、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路においてイナートガスを循環させることができるため、乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ向かう乾燥燃料を発火させることなく、イナートガスを効率良く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例に係る乾燥システムを適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る乾燥システムについて説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１７】
図１は、本実施例に係る乾燥システムを適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。本実施例の乾燥システム１が適用された石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏａｌ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ）１００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っている。すなわち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する湿潤原料として褐炭を使用している。
【００１８】
なお、本実施例では、湿潤原料として褐炭を適用したが、水分含量の高いものであれば、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等の泥炭を適用してもよく、また、高品位炭であっても適用可能である。また、湿潤原料として、褐炭等の石炭に限らず、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。
【００１９】
本実施例において、図１に示すように、石炭ガス化複合発電設備１００は、給炭装置１１１、乾燥システム１、石炭ガス化炉１１４、チャー回収装置１１５、ガス精製装置１１６、ガスタービン設備１１７、蒸気タービン設備１１８、発電機１１９、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１２０を有している。
【００２０】
給炭装置１１１は、原炭バンカ１２１と、石炭供給機１２２と、クラッシャ１２３とを有している。原炭バンカ１２１は、褐炭を貯留可能であって、所定量の褐炭を石炭供給機１２２に投下する。石炭供給機１２２は、原炭バンカ１２１から投下された褐炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ１２３に投下する。このクラッシャ１２３は、投下された褐炭を細かく破砕して細粒化する。
【００２１】
乾燥システム１は、給炭装置１１１から投下された破砕後の褐炭を加熱乾燥すると共に、乾燥後の褐炭を、微粒の褐炭（微粉炭）として、石炭ガス化炉１１４に供給するものである。なお、乾燥システム１の詳細については後述する。
【００２２】
石炭ガス化炉１１４は、乾燥システム１で処理された微粉炭が供給されると共に、チャー回収装置１１５で回収されたチャー（石炭の未燃分）が供給される。
【００２３】
石炭ガス化炉１１４は、ガスタービン設備１１７（圧縮機１６１）から圧縮空気供給ライン１４１が接続されており、このガスタービン設備１１７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１４２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１４３が石炭ガス化炉１１４に接続され、この第１窒素供給ライン１４３に、後述する乾燥システム１の微粉炭供給ホッパ１９からの給炭ライン１４４が接続されている。また、第２窒素供給ライン１４５も石炭ガス化炉１１４に接続され、この第２窒素供給ライン１４５にチャー回収装置１１５からのチャー戻しライン１４６が接続されている。更に、酸素供給ライン１４７は、圧縮空気供給ライン１４１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。
【００２４】
石炭ガス化炉１１４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１１４は、微粉炭に混入した異物を除去する異物除去装置１４８が設けられている。この場合、石炭ガス化炉１１４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１１４は、チャー回収装置１１５に向けて可燃性ガスのガス生成ライン１４９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１４９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１１５に供給するとよい。
【００２５】
チャー回収装置１１５は、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２とを有している。この場合、集塵装置１５１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１１４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１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。供給ホッパ１５２は、集塵装置１５１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。なお、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ１５２を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ１５２からのチャー戻しライン１４６が第２窒素供給ライン１４５に接続されている。
【００２６】
ガス精製装置１１６は、チャー回収装置１１５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１１６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１１７に供給する。なお、このガス精製装置１１６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。
【００２７】
ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１、燃焼器１６２、タービン１６３を有しており、圧縮機１６１とタービン１６３は、回転軸１６４により連結されている。燃焼器１６２は、圧縮機１６１から圧縮空気供給ライン１６５が接続されると共に、ガス精製装置１１６から燃料ガス供給ライン１６６が接続され、タービン１６３に燃焼ガス供給ライン１６７が接続されている。また、ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１から石炭ガス化炉１１４に延びる圧縮空気供給ライン１４１が設けられており、圧縮空気供給ライン１４１に昇圧機１６８が介設されている。従って、燃焼器１６２では、圧縮機１６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン１６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００２８】
蒸気タービン設備１１８は、ガスタービン設備１１７における回転軸１６４に連結されるタービン１６９を有しており、発電機１１９は、この回転軸１６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ１２０は、ガスタービン設備１１７（タービン１６３）からの排ガスライン１７０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１２０は、蒸気タービン設備１１８のタービン１６９との間に蒸気供給ライン１７１が設けられると共に、蒸気回収ライン１７２が設けられ、蒸気回収ライン１７２に復水器１７３が設けられている。従って、蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９が駆動し、回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００２９】
そして、排熱回収ボイラ１２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置１７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突１７５から大気へ放出される。
【００３０】
ここで、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００の作動について説明する。
【００３１】
本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００において、給炭装置１１１にて、原炭（褐炭）が原炭バンカ１２１に貯留されており、この原炭バンカ１２１の褐炭が石炭供給機１２２によりクラッシャ１２３に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された褐炭は、乾燥システム１に供給される。乾燥システム１は、粉砕された褐炭を微粉炭とし、微粉炭は、空気分離装置１４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン１４３を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１１５で回収されたチャーが、空気分離装置１４２から供給される窒素により第２窒素供給ライン１４５を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１１７から抽気された圧縮空気が昇圧機１６８で昇圧された後、空気分離装置１４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン１４１を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。
【００３２】
石炭ガス化炉１１４では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素）により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１１４からガス生成ライン１４９を通して排出され、チャー回収装置１１５に送られる。
【００３３】
このチャー回収装置１１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置１５１に供給され、集塵装置１５１は、可燃性ガスに含まれるチャーを分離する。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１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ１５２に堆積され、チャー戻しライン１４６を通して石炭ガス化炉１１４に戻されてリサイクルされる。
【００３４】
チャー回収装置１１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１１６にて、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。そして、ガスタービン設備１１７では、圧縮機１６１が圧縮空気を生成して燃焼器１６２に供給すると、この燃焼器１６２は、圧縮機１６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１１６から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン１６３を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３５】
そして、ガスタービン設備１１７におけるタービン１６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１２０にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１１８に供給する。蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３６】
その後、ガス浄化装置１７４では、排熱回収ボイラ１２０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１７５から大気へ放出される。
【００３７】
次に、図１を参照して、上述した石炭ガス化複合発電設備１００における乾燥システム１について詳細に説明する。上記したように、乾燥システム１は、給炭装置１１１から供給された水分含量の高い石炭である褐炭を、加熱乾燥させて微粉炭とし、石炭ガス化炉１１４へ供給するものである。
【００３８】
乾燥システム１は、流動層乾燥装置（乾燥装置）１２と、分級器（分級装置）１３と、微粉炭機（粉砕機）１４と、集塵装置１５と、第１冷却器（第１冷却装置）１６と、第２冷却器（第２冷却装置）１７と、微粉炭バグフィルタ１８と、微粉炭供給ホッパ（乾燥燃料貯留部）１９と、イナートガス循環装置２０とを有している。
【００３９】
流動層乾燥装置１２は、給炭装置１１１により投入された褐炭に対して過熱蒸気等の乾燥用蒸気を供給することで、褐炭を流動させながら加熱乾燥し、褐炭が含有する水分を除去するものである。流動層乾燥装置１２は、乾燥後の褐炭を乾燥炭として排出すると共に、褐炭の乾燥時に発生した排出ガスを排出している。
【００４０】
第１冷却器１６は、第１冷却ライン８１を介して流動層乾燥装置１２に接続されており、流動層乾燥装置１２から排出された褐炭（乾燥炭）を冷却している。第１冷却ライン８１および第１冷却器１６には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。なお、イナートガスとは、不活性ガスであり、本実施例では窒素が用いられている。これにより、第１冷却ライン８１および第１冷却器１６では、褐炭の発火を抑制している。また、第１冷却器１６は、冷却後の褐炭を、イナートガスと共に排出する。
【００４１】
分級器１３は、第１冷却器１６に接続されており、第１冷却器１６から供給された冷却後の褐炭を分級している。分級器１３としては、例えば、サイクロン式のものが用いられており、供給された褐炭を、粗粒の褐炭と微粒の褐炭（微粉炭）とに分級している。そして、分級器１３は、粗粒の褐炭を微粉炭機１４に供給する一方で、微粒の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８に供給する。
【００４２】
微粉炭機１４は、ミル等の石炭粉砕機であって、分級器１３から供給された粗粒の褐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。すなわち、微粉炭機１４は、分級器１３から粗粒の褐炭が供給されると、この粗粒の褐炭を粉砕して微粒の褐炭とする。そして、粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ供給される。また、この微粉炭機１４には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。これにより、微粉炭機１４では、褐炭の発火を抑制している。また、微粉炭機１４は、粉砕後の褐炭を、イナートガスと共に排出する。
【００４３】
集塵装置１５は、乾燥炭サイクロン１３３と、乾燥炭電気集塵機１３４とを有している。乾燥炭サイクロン１３３は、流動層乾燥装置１２に接続されており、流動層乾燥装置１２から排出された排出ガス中に含まれる微粒の褐炭を分離する。乾燥炭サイクロン１３３は、分離後の褐炭を第２冷却器１７へ向けて供給する一方で、褐炭分離後の排出ガスを乾燥炭電機集塵機１３４へ向けて供給する。
【００４４】
乾燥炭電気集塵機１３４は、乾燥炭サイクロン１３３に接続されており、乾燥炭電気集塵機１３４から排出された排出ガス中に含まれる微粒の褐炭をさらに分離する。乾燥炭電気集塵機１３４は、分離後の褐炭を第２冷却器１７へ向けて供給する。なお、乾燥炭電気集塵機１３４で褐炭が分離された排出ガスは、蒸気圧縮機１３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として供給してもよい。
【００４５】
第２冷却器１７は、第２冷却ライン８６を介して乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４にそれぞれ接続されており、乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４から排出された褐炭（微粉炭）を冷却している。第２冷却ライン８６および第２冷却器１７には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。これにより、第２冷却ライン８６および第２冷却器１７では、褐炭の発火を抑制している。また、第２冷却器１７は、冷却後の褐炭を、イナートガスと共に微粉炭バグフィルタ１８へ向けて排出する。
【００４６】
微粉炭バグフィルタ１８は、第１微粉炭供給ライン８２を介して微粉炭機１４に接続され、また、第２微粉炭供給ライン８３を介して第２冷却器１７に接続されている。さらに、第２微粉炭供給ライン８３は、第３微粉炭供給ライン８４を介して分級器１３に接続されている。つまり、第２微粉炭供給ライン８３の搬送方向における下流側の一部は、第２冷却器１７から微粉炭バグフィルタ１８へ微粉炭を搬送する搬送経路と、分級器１３から微粉炭バグフィルタ１８へ微粉炭を搬送する搬送経路とが合流する合流搬送経路８３ａとなっている。微粉炭バグフィルタ１８は、分級器１３、微粉炭機１４および第２冷却器１７から供給された微粉炭を分離し、微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給する。そして、微粉炭供給ホッパ１９は、微粉炭バグフィルタ１８により分離された微粉炭を貯留する。
【００４７】
従って、流動層乾燥装置１２で乾燥された褐炭は、第１冷却器１６へ供給されて冷却された後、第１冷却器１６から分級器１３へ供給される。分級器１３へ供給された褐炭は、粗粒の褐炭と微粒の褐炭とに分級され、分級された粗粒の褐炭は、微粉炭機１４へ供給される一方で、分級された微粒の褐炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。微粉炭機１４へ供給された粗粒の褐炭は、微粉炭機１４により微粒の褐炭に粉砕された後、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。
【００４８】
一方で、流動層乾燥装置１２から排出される排出ガス中の微粒の褐炭は、乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４へ供給されて集塵された後、第２冷却器１７へ供給されて冷却される。冷却された微粒の褐炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。
【００４９】
イナートガス循環装置２０は、流動層乾燥装置１２から微粉炭バグフィルタ１８に至る褐炭の搬送経路において、イナートガスを循環させている。イナートガス循環装置２０は、第１固気分離装置３１と、第２固気分離装置３２と、第１ガス循環ブロア３３と、第２ガス循環ブロア３４と、を有している。
【００５０】
第１固気分離装置３１は、いわゆる、サイクロン式の集塵装置であり、乾燥炭サイクロン１３３と同様の構成となっている。第１固気分離装置３１は、第１微粉炭供給ライン８２に介設されており、第１微粉炭供給ライン８２を通過する混合状態の褐炭およびイナートガスをそれぞれ分離している。第１固気分離装置３１は、分離後の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給する。一方で、第１固気分離装置３１は、褐炭分離後のイナートガスを、第１ガス供給ライン９１を介して微粉炭機１４へ向けて供給する。
【００５１】
第１ガス循環ブロア３３は、第１ガス供給ライン９１に介設されており、第１固気分離装置３１から排出されたイナートガスを、微粉炭機１４へ向けて供給している。これにより、イナートガスは、微粉炭機１４から第１微粉炭供給ライン８２を通って第１固気分離装置３１に流入し、第１固気分離装置３１から第１ガス供給ライン９１を通って微粉炭機１４に流入する。つまり、イナートガスは、微粉炭機１４と第１固気分離装置３１との間で循環する。
【００５２】
第２固気分離装置３２は、第１固気分離装置３１と同様に、サイクロン式の集塵装置となっている。第２固気分離装置３２は、第２微粉炭供給ライン８３の合流搬送経路８３ａに介設されている。第２固気分離装置３２は、合流搬送経路８３ａを通過する混合状態の褐炭およびイナートガスをそれぞれ分離している。第２固気分離装置３２は、分離後の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給する。一方で、第２固気分離装置３２は、褐炭分離後のイナートガスを、第２ガス供給ライン９２を介して、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給する。
【００５３】
第２ガス循環ブロア３４は、第２ガス供給ライン９２に介設されており、第２固気分離装置３２から排出されたイナートガスを、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給している。これにより、イナートガスは、第１冷却器１６から分級器１３へ向かった後、分級器１３から第３微粉炭供給ライン８４に流入する。この後、イナートガスは、第３微粉炭供給ライン８４から第２微粉炭供給ライン８３に合流した後、第２固気分離装置３２に流入する。一方で、イナートガスは、第２冷却器１７から第２微粉炭供給ライン８３へ向かった後、第２固気分離装置３２に流入する。第２固気分離装置３２に流入したイナートガスは、第２固気分離装置３２から第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給する。つまり、イナートガスは、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６と、第２固気分離装置３２との間で循環する。
【００５４】
以上のように、本実施例の構成によれば、イナートガス循環装置２０により、イナートガスを、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９に至る搬送経路の少なくとも一部において循環させることができるため、微粒の褐炭を発火させることなく、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９へ褐炭を供給することができる。このとき、イナートガスは、イナートガス循環装置２０によって循環させられることから、イナートガスの使用量を抑制することができるため、イナートガスを効率良く使用することができる。
【００５５】
また、本実施例の構成によれば、第１固気分離装置３１および第１ガス循環ブロア３３により、微粉炭機１４と第１固気分離装置３１との間において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された褐炭を微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給することができ、分離後のイナートガスを、第１固気分離装置３１から微粉炭機１４へ向けて供給することができる。
【００５６】
また、本実施例の構成によれば、第２固気分離装置３２および第２ガス循環ブロア３４により、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６と、第２固気分離装置３２との間において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された褐炭を微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給することができ、分離後のイナートガスを、第２固気分離装置３２から第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 乾燥システム
１２ 流動層乾燥装置
１３ 分級器
１４ 微粉炭機
１５ 集塵装置
１６ 第１冷却器
１７ 第２冷却器
１８ 微粉炭バグフィルタ
１９ 微粉炭供給ホッパ
２０ イナートガス循環装置
３１ 第１固気分離装置
３２ 第２固気分離装置
３３ 第１ガス循環ブロア
３４ 第２ガス循環ブロア
８１ 第１冷却ライン
８２ 第１微粉炭供給ライン
８３ 第２微粉炭供給ライン
８３ａ 合流搬送経路
８４ 第３微粉炭供給ライン
８６ 第２冷却ライン
９１ 第１ガス供給ライン
９２ 第２ガス供給ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐炭等の湿潤燃料を乾燥させる乾燥システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような乾燥システムとして、石炭を乾燥させて、乾燥後の石炭をコークス炉および高炉で燃焼させる石炭の事前処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この事前処理装置は、石炭を乾燥すると共に粗粒炭と細粒炭とに分級する流動層乾燥装置を有し、分級した粗粒炭をコークス炉に搬送すると共に、分級した細粒炭を高炉用微粉炭製造機を介して高炉に搬送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０９２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、乾燥後の石炭を、コークス炉および高炉へ向けて搬送する場合、石炭の発火を抑制すべく、窒素等のイナートガス（不活性ガス）を供給する場合がある。しかしながら、石炭の乾燥時において、イナートガスを供給し続けると、供給されるイナートガスの使用量は増大するため、イナートガスを効率良く使用することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ向かう乾燥燃料を発火させることなく、イナートガスを効率良く使用することが可能な乾燥システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の乾燥システムは、湿潤燃料を乾燥した乾燥燃料を排出すると共に、湿潤燃料の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な乾燥装置と、乾燥燃料が供給され、供給された乾燥燃料を、粗粒の乾燥燃料と微粒の乾燥燃料とに分級する分級装置と、粗粒の乾燥燃料が供給され、供給された乾燥燃料を粉砕して、微粒の乾燥燃料とする粉砕機と、排出ガスに含まれる微粒の乾燥燃料を集塵する集塵装置と、分級装置によって分級された微粒の乾燥燃料と、粉砕機によって粉砕された微粒の乾燥燃料と、集塵装置で集塵された微粒の乾燥燃料とを貯留する乾燥燃料貯留部と、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路には、イナートガスが供給されるため、微粒の乾燥燃料を発火させることなく、乾燥燃料を乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ供給することができる。このとき、イナートガスは、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路において循環されることから、イナートガスの使用量を抑制することができるため、イナートガスを効率良く使用することができる。
【０００８】
この場合、イナートガス循環装置は、粉砕機と乾燥燃料貯留部との間に介設され、粉砕機から供給される混合状態の乾燥燃料とイナートガスとを分離し、分離後の乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第１固気分離装置と、第１固気分離装置によって分離されたイナートガスを、粉砕機へ向けて供給する第１ガス循環ブロアと、を有していることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１固気分離装置および第１ガス循環ブロアにより、粉砕機から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ供給することができ、分離後のイナートガスを、第１固気分離装置から粉砕機へ向けて供給することができる。
【００１０】
この場合、乾燥装置と分級装置との間に設けられ、乾燥装置から排出された乾燥燃料を冷却する第１冷却装置と、集塵装置と乾燥燃料貯留部との間に介設され、集塵装置で集塵された乾燥燃料を冷却する第２冷却装置と、をさらに備え、分級装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路の一部は、集塵装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路と合流する合流搬送経路となっており、イナートガス循環装置は、合流搬送経路に介設され、混合状態の乾燥燃料とイナートガスとを分離し、分離後の乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第２固気分離装置と、第２固気分離装置によって分離されたイナートガスを、第１冷却装置および第２冷却装置へ向けて供給する第２ガス循環ブロアと、を有していることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第２固気分離装置および第２ガス循環ブロアにより、第１冷却装置から分級装置を介して乾燥燃料貯留部に至る搬送経路と、第２冷却装置から乾燥燃料貯留部に至る搬送経路とにおいて、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された乾燥燃料を乾燥燃料貯留部へ供給することができ、分離後のイナートガスを、第２固気分離装置から第１冷却装置および第２冷却装置へ向けて供給することができる。
【００１２】
この場合、第２ガス循環ブロアは、乾燥装置から第１冷却装置に至る乾燥燃料の搬送経路、および集塵装置から第２冷却装置に至る乾燥燃料の搬送経路へ向けて、イナートガスを供給することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２固気分離装置によって分離されたイナートガスを、乾燥装置から第１冷却装置に至る搬送経路と、集塵装置から第２冷却装置に至る搬送経路とに供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の乾燥システムによれば、乾燥装置から乾燥燃料貯留部に至る乾燥燃料の搬送経路においてイナートガスを循環させることができるため、乾燥装置から乾燥燃料貯留部へ向かう乾燥燃料を発火させることなく、イナートガスを効率良く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例に係る乾燥システムを適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る乾燥システムについて説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１７】
図１は、本実施例に係る乾燥システムを適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。本実施例の乾燥システム１が適用された石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏａｌ Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ）１００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っている。すなわち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する湿潤原料として褐炭を使用している。
【００１８】
なお、本実施例では、湿潤原料として褐炭を適用したが、水分含量の高いものであれば、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等の泥炭を適用してもよく、また、高品位炭であっても適用可能である。また、湿潤原料として、褐炭等の石炭に限らず、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。
【００１９】
本実施例において、図１に示すように、石炭ガス化複合発電設備１００は、給炭装置１１１、乾燥システム１、石炭ガス化炉１１４、チャー回収装置１１５、ガス精製装置１１６、ガスタービン設備１１７、蒸気タービン設備１１８、発電機１１９、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１２０を有している。
【００２０】
給炭装置１１１は、原炭バンカ１２１と、石炭供給機１２２と、クラッシャ１２３とを有している。原炭バンカ１２１は、褐炭を貯留可能であって、所定量の褐炭を石炭供給機１２２に投下する。石炭供給機１２２は、原炭バンカ１２１から投下された褐炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ１２３に投下する。このクラッシャ１２３は、投下された褐炭を細かく破砕して細粒化する。
【００２１】
乾燥システム１は、給炭装置１１１から投下された破砕後の褐炭を加熱乾燥すると共に、乾燥後の褐炭を、微粒の褐炭（微粉炭）として、石炭ガス化炉１１４に供給するものである。なお、乾燥システム１の詳細については後述する。
【００２２】
石炭ガス化炉１１４は、乾燥システム１で処理された微粉炭が供給されると共に、チャー回収装置１１５で回収されたチャー（石炭の未燃分）が供給される。
【００２３】
石炭ガス化炉１１４は、ガスタービン設備１１７（圧縮機１６１）から圧縮空気供給ライン１４１が接続されており、このガスタービン設備１１７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１４２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１４３が石炭ガス化炉１１４に接続され、この第１窒素供給ライン１４３に、後述する乾燥システム１の微粉炭供給ホッパ１９からの給炭ライン１４４が接続されている。また、第２窒素供給ライン１４５も石炭ガス化炉１１４に接続され、この第２窒素供給ライン１４５にチャー回収装置１１５からのチャー戻しライン１４６が接続されている。更に、酸素供給ライン１４７は、圧縮空気供給ライン１４１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。
【００２４】
石炭ガス化炉１１４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１１４は、微粉炭に混入した異物を除去する異物除去装置１４８が設けられている。この場合、石炭ガス化炉１１４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１１４は、チャー回収装置１１５に向けて可燃性ガスのガス生成ライン１４９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１４９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１１５に供給するとよい。
【００２５】
チャー回収装置１１５は、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２とを有している。この場合、集塵装置１５１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１１４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１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。供給ホッパ１５２は、集塵装置１５１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。なお、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ１５２を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ１５２からのチャー戻しライン１４６が第２窒素供給ライン１４５に接続されている。
【００２６】
ガス精製装置１１６は、チャー回収装置１１５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１１６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１１７に供給する。なお、このガス精製装置１１６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。
【００２７】
ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１、燃焼器１６２、タービン１６３を有しており、圧縮機１６１とタービン１６３は、回転軸１６４により連結されている。燃焼器１６２は、圧縮機１６１から圧縮空気供給ライン１６５が接続されると共に、ガス精製装置１１６から燃料ガス供給ライン１６６が接続され、タービン１６３に燃焼ガス供給ライン１６７が接続されている。また、ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１から石炭ガス化炉１１４に延びる圧縮空気供給ライン１４１が設けられており、圧縮空気供給ライン１４１に昇圧機１６８が介設されている。従って、燃焼器１６２では、圧縮機１６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン１６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００２８】
蒸気タービン設備１１８は、ガスタービン設備１１７における回転軸１６４に連結されるタービン１６９を有しており、発電機１１９は、この回転軸１６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ１２０は、ガスタービン設備１１７（タービン１６３）からの排ガスライン１７０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１２０は、蒸気タービン設備１１８のタービン１６９との間に蒸気供給ライン１７１が設けられると共に、蒸気回収ライン１７２が設けられ、蒸気回収ライン１７２に復水器１７３が設けられている。従って、蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９が駆動し、回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００２９】
そして、排熱回収ボイラ１２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置１７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突１７５から大気へ放出される。
【００３０】
ここで、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００の作動について説明する。
【００３１】
本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００において、給炭装置１１１にて、原炭（褐炭）が原炭バンカ１２１に貯留されており、この原炭バンカ１２１の褐炭が石炭供給機１２２によりクラッシャ１２３に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された褐炭は、乾燥システム１に供給される。乾燥システム１は、粉砕された褐炭を微粉炭とし、微粉炭は、空気分離装置１４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン１４３を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１１５で回収されたチャーが、空気分離装置１４２から供給される窒素により第２窒素供給ライン１４５を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１１７から抽気された圧縮空気が昇圧機１６８で昇圧された後、空気分離装置１４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン１４１を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。
【００３２】
石炭ガス化炉１１４では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素）により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１１４からガス生成ライン１４９を通して排出され、チャー回収装置１１５に送られる。
【００３３】
このチャー回収装置１１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置１５１に供給され、集塵装置１５１は、可燃性ガスに含まれるチャーを分離する。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１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ１５２に堆積され、チャー戻しライン１４６を通して石炭ガス化炉１１４に戻されてリサイクルされる。
【００３４】
チャー回収装置１１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１１６にて、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。そして、ガスタービン設備１１７では、圧縮機１６１が圧縮空気を生成して燃焼器１６２に供給すると、この燃焼器１６２は、圧縮機１６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１１６から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン１６３を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３５】
そして、ガスタービン設備１１７におけるタービン１６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１２０にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１１８に供給する。蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３６】
その後、ガス浄化装置１７４では、排熱回収ボイラ１２０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１７５から大気へ放出される。
【００３７】
次に、図１を参照して、上述した石炭ガス化複合発電設備１００における乾燥システム１について詳細に説明する。上記したように、乾燥システム１は、給炭装置１１１から供給された水分含量の高い石炭である褐炭を、加熱乾燥させて微粉炭とし、石炭ガス化炉１１４へ供給するものである。
【００３８】
乾燥システム１は、流動層乾燥装置（乾燥装置）１２と、分級器（分級装置）１３と、微粉炭機（粉砕機）１４と、集塵装置１５と、第１冷却器（第１冷却装置）１６と、第２冷却器（第２冷却装置）１７と、微粉炭バグフィルタ１８と、微粉炭供給ホッパ（乾燥燃料貯留部）１９と、イナートガス循環装置２０とを有している。
【００３９】
流動層乾燥装置１２は、給炭装置１１１により投入された褐炭に対して過熱蒸気等の乾燥用蒸気を供給することで、褐炭を流動させながら加熱乾燥し、褐炭が含有する水分を除去するものである。流動層乾燥装置１２は、乾燥後の褐炭を乾燥炭として排出すると共に、褐炭の乾燥時に発生した排出ガスを排出している。
【００４０】
第１冷却器１６は、第１冷却ライン８１を介して流動層乾燥装置１２に接続されており、流動層乾燥装置１２から排出された褐炭（乾燥炭）を冷却している。第１冷却ライン８１および第１冷却器１６には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。なお、イナートガスとは、不活性ガスであり、本実施例では窒素が用いられている。これにより、第１冷却ライン８１および第１冷却器１６では、褐炭の発火を抑制している。また、第１冷却器１６は、冷却後の褐炭を、イナートガスと共に排出する。
【００４１】
分級器１３は、第１冷却器１６に接続されており、第１冷却器１６から供給された冷却後の褐炭を分級している。分級器１３としては、例えば、サイクロン式のものが用いられており、供給された褐炭を、粗粒の褐炭と微粒の褐炭（微粉炭）とに分級している。そして、分級器１３は、粗粒の褐炭を微粉炭機１４に供給する一方で、微粒の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８に供給する。
【００４２】
微粉炭機１４は、ミル等の石炭粉砕機であって、分級器１３から供給された粗粒の褐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。すなわち、微粉炭機１４は、分級器１３から粗粒の褐炭が供給されると、この粗粒の褐炭を粉砕して微粒の褐炭とする。そして、粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ供給される。また、この微粉炭機１４には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。これにより、微粉炭機１４では、褐炭の発火を抑制している。また、微粉炭機１４は、粉砕後の褐炭を、イナートガスと共に排出する。
【００４３】
集塵装置１５は、乾燥炭サイクロン１３３と、乾燥炭電気集塵機１３４とを有している。乾燥炭サイクロン１３３は、流動層乾燥装置１２に接続されており、流動層乾燥装置１２から排出された排出ガス中に含まれる微粒の褐炭を分離する。乾燥炭サイクロン１３３は、分離後の褐炭を第２冷却器１７へ向けて供給する一方で、褐炭分離後の排出ガスを乾燥炭電機集塵機１３４へ向けて供給する。
【００４４】
乾燥炭電気集塵機１３４は、乾燥炭サイクロン１３３に接続されており、乾燥炭電気集塵機１３４から排出された排出ガス中に含まれる微粒の褐炭をさらに分離する。乾燥炭電気集塵機１３４は、分離後の褐炭を第２冷却器１７へ向けて供給する。なお、乾燥炭電気集塵機１３４で褐炭が分離された排出ガスは、蒸気圧縮機１３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として供給してもよい。
【００４５】
第２冷却器１７は、第２冷却ライン８６を介して乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４にそれぞれ接続されており、乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４から排出された褐炭（微粉炭）を冷却している。第２冷却ライン８６および第２冷却器１７には、イナートガス循環装置２０により、イナートガスが供給されている。これにより、第２冷却ライン８６および第２冷却器１７では、褐炭の発火を抑制している。また、第２冷却器１７は、冷却後の褐炭を、イナートガスと共に微粉炭バグフィルタ１８へ向けて排出する。
【００４６】
微粉炭バグフィルタ１８は、第１微粉炭供給ライン８２を介して微粉炭機１４に接続され、また、第２微粉炭供給ライン８３を介して第２冷却器１７に接続されている。さらに、第２微粉炭供給ライン８３は、第３微粉炭供給ライン８４を介して分級器１３に接続されている。つまり、第２微粉炭供給ライン８３の搬送方向における下流側の一部は、第２冷却器１７から微粉炭バグフィルタ１８へ微粉炭を搬送する搬送経路と、分級器１３から微粉炭バグフィルタ１８へ微粉炭を搬送する搬送経路とが合流する合流搬送経路８３ａとなっている。微粉炭バグフィルタ１８は、分級器１３、微粉炭機１４および第２冷却器１７から供給された微粉炭を分離し、微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給する。そして、微粉炭供給ホッパ１９は、微粉炭バグフィルタ１８により分離された微粉炭を貯留する。
【００４７】
従って、流動層乾燥装置１２で乾燥された褐炭は、第１冷却器１６へ供給されて冷却された後、第１冷却器１６から分級器１３へ供給される。分級器１３へ供給された褐炭は、粗粒の褐炭と微粒の褐炭とに分級され、分級された粗粒の褐炭は、微粉炭機１４へ供給される一方で、分級された微粒の褐炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。微粉炭機１４へ供給された粗粒の褐炭は、微粉炭機１４により微粒の褐炭に粉砕された後、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。
【００４８】
一方で、流動層乾燥装置１２から排出される排出ガス中の微粒の褐炭は、乾燥炭サイクロン１３３および乾燥炭電気集塵機１３４へ供給されて集塵された後、第２冷却器１７へ供給されて冷却される。冷却された微粒の褐炭は、微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給される。
【００４９】
イナートガス循環装置２０は、流動層乾燥装置１２から微粉炭バグフィルタ１８に至る褐炭の搬送経路において、イナートガスを循環させている。イナートガス循環装置２０は、第１固気分離装置３１と、第２固気分離装置３２と、第１ガス循環ブロア３３と、第２ガス循環ブロア３４と、を有している。
【００５０】
第１固気分離装置３１は、いわゆる、サイクロン式の集塵装置であり、乾燥炭サイクロン１３３と同様の構成となっている。第１固気分離装置３１は、第１微粉炭供給ライン８２に介設されており、第１微粉炭供給ライン８２を通過する混合状態の褐炭およびイナートガスをそれぞれ分離している。第１固気分離装置３１は、分離後の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給する。一方で、第１固気分離装置３１は、褐炭分離後のイナートガスを、第１ガス供給ライン９１を介して微粉炭機１４へ向けて供給する。
【００５１】
第１ガス循環ブロア３３は、第１ガス供給ライン９１に介設されており、第１固気分離装置３１から排出されたイナートガスを、微粉炭機１４へ向けて供給している。これにより、イナートガスは、微粉炭機１４から第１微粉炭供給ライン８２を通って第１固気分離装置３１に流入し、第１固気分離装置３１から第１ガス供給ライン９１を通って微粉炭機１４に流入する。つまり、イナートガスは、微粉炭機１４と第１固気分離装置３１との間で循環する。
【００５２】
第２固気分離装置３２は、第１固気分離装置３１と同様に、サイクロン式の集塵装置となっている。第２固気分離装置３２は、第２微粉炭供給ライン８３の合流搬送経路８３ａに介設されている。第２固気分離装置３２は、合流搬送経路８３ａを通過する混合状態の褐炭およびイナートガスをそれぞれ分離している。第２固気分離装置３２は、分離後の褐炭を微粉炭バグフィルタ１８へ向けて供給する。一方で、第２固気分離装置３２は、褐炭分離後のイナートガスを、第２ガス供給ライン９２を介して、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給する。
【００５３】
第２ガス循環ブロア３４は、第２ガス供給ライン９２に介設されており、第２固気分離装置３２から排出されたイナートガスを、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給している。これにより、イナートガスは、第１冷却器１６から分級器１３へ向かった後、分級器１３から第３微粉炭供給ライン８４に流入する。この後、イナートガスは、第３微粉炭供給ライン８４から第２微粉炭供給ライン８３に合流した後、第２固気分離装置３２に流入する。一方で、イナートガスは、第２冷却器１７から第２微粉炭供給ライン８３へ向かった後、第２固気分離装置３２に流入する。第２固気分離装置３２に流入したイナートガスは、第２固気分離装置３２から第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給する。つまり、イナートガスは、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６と、第２固気分離装置３２との間で循環する。
【００５４】
以上のように、本実施例の構成によれば、イナートガス循環装置２０により、イナートガスを、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９に至る搬送経路の少なくとも一部において循環させることができるため、微粒の褐炭を発火させることなく、流動層乾燥装置１２から微粉炭供給ホッパ１９へ褐炭を供給することができる。このとき、イナートガスは、イナートガス循環装置２０によって循環させられることから、イナートガスの使用量を抑制することができるため、イナートガスを効率良く使用することができる。
【００５５】
また、本実施例の構成によれば、第１固気分離装置３１および第１ガス循環ブロア３３により、微粉炭機１４と第１固気分離装置３１との間において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された褐炭を微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給することができ、分離後のイナートガスを、第１固気分離装置３１から微粉炭機１４へ向けて供給することができる。
【００５６】
また、本実施例の構成によれば、第２固気分離装置３２および第２ガス循環ブロア３４により、第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６と、第２固気分離装置３２との間において、イナートガスを循環させることができる。これにより、イナートガスから分離された褐炭を微粉炭供給ホッパ１９へ向けて供給することができ、分離後のイナートガスを、第２固気分離装置３２から第１冷却器１６、第２冷却器１７、第１冷却ライン８１および第２冷却ライン８６へ向けて供給することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 乾燥システム
１２ 流動層乾燥装置
１３ 分級器
１４ 微粉炭機
１５ 集塵装置
１６ 第１冷却器
１７ 第２冷却器
１８ 微粉炭バグフィルタ
１９ 微粉炭供給ホッパ
２０ イナートガス循環装置
３１ 第１固気分離装置
３２ 第２固気分離装置
３３ 第１ガス循環ブロア
３４ 第２ガス循環ブロア
８１ 第１冷却ライン
８２ 第１微粉炭供給ライン
８３ 第２微粉炭供給ライン
８３ａ 合流搬送経路
８４ 第３微粉炭供給ライン
８６ 第２冷却ライン
９１ 第１ガス供給ライン
９２ 第２ガス供給ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤燃料を乾燥した乾燥燃料を排出すると共に、前記湿潤燃料の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な乾燥装置と、
前記乾燥燃料が供給され、供給された前記乾燥燃料を、粗粒の前記乾燥燃料と微粒の前記乾燥燃料とに分級する分級装置と、
粗粒の前記乾燥燃料が供給され、供給された前記乾燥燃料を粉砕して、微粒の前記乾燥燃料とする粉砕機と、
前記排出ガスに含まれる微粒の前記乾燥燃料を集塵する集塵装置と、
前記分級装置によって分級された微粒の前記乾燥燃料と、前記粉砕機によって粉砕された微粒の前記乾燥燃料と、前記集塵装置で集塵された微粒の前記乾燥燃料とを貯留する乾燥燃料貯留部と、
前記乾燥装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置と、を備えたことを特徴とする乾燥システム。
【請求項２】
前記イナートガス循環装置は、
前記粉砕機と前記乾燥燃料貯留部との間に介設され、前記粉砕機から供給される混合状態の前記乾燥燃料と前記イナートガスとを分離し、分離後の前記乾燥燃料を前記乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第１固気分離装置と、
前記第１固気分離装置によって分離された前記イナートガスを、前記粉砕機へ向けて供給する第１ガス循環ブロアと、を有していることを特徴とする請求項１に記載の乾燥システム。
【請求項３】
前記乾燥装置と前記分級装置との間に設けられ、前記乾燥装置から排出された前記乾燥燃料を冷却する第１冷却装置と、
前記集塵装置と前記乾燥燃料貯留部との間に介設され、前記集塵装置で集塵された前記乾燥燃料を冷却する第２冷却装置と、をさらに備え、
前記分級装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路の一部は、前記集塵装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路と合流する合流搬送経路となっており、
前記イナートガス循環装置は、
前記合流搬送経路に介設され、混合状態の前記乾燥燃料と前記イナートガスとを分離し、分離後の前記乾燥燃料を前記乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第２固気分離装置と、
前記第２固気分離装置によって分離された前記イナートガスを、前記第１冷却装置および前記第２冷却装置へ向けて供給する第２ガス循環ブロアと、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の乾燥システム。
【請求項４】
前記第２ガス循環ブロアは、
前記乾燥装置から前記第１冷却装置に至る前記乾燥燃料の搬送経路、および前記集塵装置から前記第２冷却装置に至る前記乾燥燃料の搬送経路へ向けて、前記イナートガスを供給することを特徴とする請求項３に記載の乾燥システム。
【請求項１】
湿潤燃料を乾燥した乾燥燃料を排出すると共に、前記湿潤燃料の乾燥時に発生した排出ガスを排出可能な乾燥装置と、
前記乾燥燃料が供給され、供給された前記乾燥燃料を、粗粒の前記乾燥燃料と微粒の前記乾燥燃料とに分級する分級装置と、
粗粒の前記乾燥燃料が供給され、供給された前記乾燥燃料を粉砕して、微粒の前記乾燥燃料とする粉砕機と、
前記排出ガスに含まれる微粒の前記乾燥燃料を集塵する集塵装置と、
前記分級装置によって分級された微粒の前記乾燥燃料と、前記粉砕機によって粉砕された微粒の前記乾燥燃料と、前記集塵装置で集塵された微粒の前記乾燥燃料とを貯留する乾燥燃料貯留部と、
前記乾燥装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路の少なくとも一部において、イナートガスを循環させるイナートガス循環装置と、を備えたことを特徴とする乾燥システム。
【請求項２】
前記イナートガス循環装置は、
前記粉砕機と前記乾燥燃料貯留部との間に介設され、前記粉砕機から供給される混合状態の前記乾燥燃料と前記イナートガスとを分離し、分離後の前記乾燥燃料を前記乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第１固気分離装置と、
前記第１固気分離装置によって分離された前記イナートガスを、前記粉砕機へ向けて供給する第１ガス循環ブロアと、を有していることを特徴とする請求項１に記載の乾燥システム。
【請求項３】
前記乾燥装置と前記分級装置との間に設けられ、前記乾燥装置から排出された前記乾燥燃料を冷却する第１冷却装置と、
前記集塵装置と前記乾燥燃料貯留部との間に介設され、前記集塵装置で集塵された前記乾燥燃料を冷却する第２冷却装置と、をさらに備え、
前記分級装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路の一部は、前記集塵装置から前記乾燥燃料貯留部に至る前記乾燥燃料の搬送経路と合流する合流搬送経路となっており、
前記イナートガス循環装置は、
前記合流搬送経路に介設され、混合状態の前記乾燥燃料と前記イナートガスとを分離し、分離後の前記乾燥燃料を前記乾燥燃料貯留部へ向けて供給する第２固気分離装置と、
前記第２固気分離装置によって分離された前記イナートガスを、前記第１冷却装置および前記第２冷却装置へ向けて供給する第２ガス循環ブロアと、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の乾燥システム。
【請求項４】
前記第２ガス循環ブロアは、
前記乾燥装置から前記第１冷却装置に至る前記乾燥燃料の搬送経路、および前記集塵装置から前記第２冷却装置に至る前記乾燥燃料の搬送経路へ向けて、前記イナートガスを供給することを特徴とする請求項３に記載の乾燥システム。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２４１９９２（Ｐ２０１２−２４１９９２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３３３０（Ｐ２０１１−１１３３３０）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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