低品位炭を燃料とする火力発電プラント
【課題】プラント全体の熱効率を向上させることができる低品位炭を燃料とする火力発電プラントを提供する。
【解決手段】褐炭ミル（微粉炭機）４に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置３と、この乾燥装置３に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器１３とを備え、コンデンサ１２と前記乾燥ガス加熱器１３とが熱交換器１９を介して接続され、前記コンデンサ１２の排熱が、前記空気を暖める熱源として利用される。
【解決手段】褐炭ミル（微粉炭機）４に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置３と、この乾燥装置３に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器１３とを備え、コンデンサ１２と前記乾燥ガス加熱器１３とが熱交換器１９を介して接続され、前記コンデンサ１２の排熱が、前記空気を暖める熱源として利用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低品位炭（含水量が約２０質量％を超える亜瀝青炭や褐炭等）を燃料とする火力発電プラント、特に、褐炭を燃料とする褐炭焚き火力発電プラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低品位炭は多量の水分を含んでいるため、そのままの状態でボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕して燃焼させたとしても、ボイラ火炉内で燃焼する燃焼ガスの水分による熱損失（潜熱）が増加し、プラント全体の熱効率が低下してしまうといった問題点があった。
そこで、燃料となる低品位炭を予め乾燥させ、プラント全体の熱効率を向上させようとする発明が、例えば、特許文献１に開示されている。また、この特許文献１の図１には、衝突式乾燥粉砕装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４１１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、低品位炭とされる褐炭は、高品位炭とされる瀝青炭と同等の埋蔵量をもち、低硫黄分のものが多いため、今後、さらに熱効率の良い褐炭焚き火力発電プラントが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、燃料となる低品位炭を効率的に乾燥させることによって、プラント全体の熱効率を向上させることができる低品位炭を燃料とする火力発電プラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気を暖める熱源として利用される。
【０００７】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
なお、乾燥装置としては、特許文献１の図１に開示された衝突式乾燥粉砕装置等が好適に用いられる。
【０００８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【０００９】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がった空気は、ボイラ内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機を、容量の小さい小型のものにすることができる。さらに、低品位炭の乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００１０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００１１】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がった空気を、ボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用空気を押し込む乾燥用空気通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００１２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される暖かい空気をさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給される空気（１次乾燥用空気）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気の流量を低減させることができ、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気の温度が高くなる分流量を小さく出来、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００１４】
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記ボイラ排ガスを暖める熱源として利用される。
【００１５】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱と、ボイラで煙突に排出する低温の燃焼ガスの顕熱（排熱）を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、ボイラ燃焼排ガス中の酸素濃度は空気に比べ低いため、自然酸化昇温しやすく・発火性の高い低品位炭を、より高い温度で乾燥することができる。この結果、高い乾燥効率と安全性を実現することが可能である。
【００１６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【００１７】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ内に押し込まれ、乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００１８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００１９】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がったボイラ排ガスを、大きいボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用排ガスを押し込む乾燥用排ガス通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００２０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給されるボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００２１】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができ、さらに容量の小さい小型の乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００２２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００２３】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から排出される低品位炭（褐炭等）中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。すなわち、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）および抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
【００２４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられているとさらに好適である。
【００２５】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサの排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプを介して乾燥ガス加熱器に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプにより乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機または乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００２６】
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気および前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気およびボイラ排ガスを暖める熱源として利用される。
【００２７】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、空気、コンデンサの排熱およびボイラ燃焼ガスの顕熱（排熱）を利用してボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、ボイラ燃焼排ガス中の酸素濃度は空気に比べ低いため、自然酸化昇温しやすく・発火性の高い低品位炭を、より高い温度で乾燥することができる。この結果、高い乾燥効率と安全性を実現することが可能である。
【００２８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【００２９】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）乾燥させるために利用された空気およびボイラ排ガスは、ボイラ内に押し込まれ、乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００３０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００３１】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用された空気およびボイラ排ガスを、抵抗の大きいボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用排ガスを押し込む乾燥用排ガス通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００３２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００３３】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００３４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００３５】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から排出される低品位炭（褐炭等）中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。すなわち、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）および抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
【００３６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられているとさらに好適である。
【００３７】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサの排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプを介して乾燥ガス加熱器に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプにより乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機または乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００３８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気およびボイラ排ガスの混合量を、乾燥装置入口に設置された酸素濃度計により計測・調整するように構成することもできる。
【００３９】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサ排熱による比較的低温の空気に、高温のボイラ排ガスを混合することで、乾燥機への乾燥用ガスの温度を簡単に調整（高くも低くも）できるとともに、低酸素濃度（〜５％程度）のボイラ排ガスを空気に混合することで乾燥機入口の酸素濃度を低く設定することが可能となる。
ここで、乾燥機入口乾燥ガスの酸素濃度は、ボイラ排ガス中の酸素濃度（ボイラ制御に使用）および大気酸素濃度（２１％）よりの計算によるものでもよい。同酸素濃度制御は１３％（wet）以下であることが好ましい。
【００４０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記ボイラからのボイラ排ガスで暖められた（加熱方法に関しては混合による直接加熱、熱交換による間接加熱を含む）空気が、前記微粉炭機に供給された低品位炭を乾燥させるのに利用されるように構成されているとさらに好適である。
【００４１】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から微粉炭機に供給された低品位炭（褐炭等）が、例えば、空気予熱器内で熱交換された（加熱された）暖かい空気によりさらに水分が除去される（乾燥される）こととなるので、ボイラ火炉内で燃焼する燃焼ガスの水分による熱損失（潜熱）が低下し、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
【００４２】
本発明に係る乾燥システムは、微粉炭機に供給される前の低品位炭を、乾燥装置内で乾燥させる乾燥システムであって、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される乾燥用ガスが、前記乾燥装置に接続されて、閉じられた系を形成する配管内を循環するように構成されている。
【００４３】
本発明に係る乾燥システムによれば、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度（wet）を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置内において低品位炭乾燥時に混入した低品位炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
【００４４】
上記乾燥システムにおいて、前記配管の途中に、前記乾燥装置から送出された前記乾燥用ガス中の水分を凝縮・回収する凝縮器または冷却器が設けられているとさらに好適である。
【００４５】
このような乾燥システムによれば、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置内に供給された低品位炭が乾燥させられることになるので、低品位炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
【００４６】
上記乾燥システムにおいて、前記凝縮器または前記冷却器と、前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００４７】
このような乾燥システムによれば、加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱されることになるので、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【００４８】
上記乾燥システムにおいて、前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第２の加熱器が設けられており、この第２の加熱器と前記冷却器とが、前記配管とは別の閉じられた系を形成する第２の配管で接続され、この第２の配管の途中に設けられた圧縮機とともに圧縮式ヒートポンプを構成しているとさらに好適である。
【００４９】
このような乾燥システムによれば、第２の加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置に供給される乾燥用ガス温度が高くできるため、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器と第２の加熱器とで圧縮式ヒートポンプが構成されることになるので、冷却器にて回収した熱を第２の過熱器へ乾燥ガスの加熱に利用できるため系内の熱効率を向上させることができる。
【００５０】
上記乾燥システムにおいて、前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第３の加熱器が設けられており、この第３の加熱器と、前記微粉炭機から送出された排気中の水分を凝縮・回収する第２の冷却器とが、前記配管および前記第２の配管とは別の閉じられた系を形成する第３の配管で接続され、この第３の配管の途中に設けられた第２の圧縮機とともに第２の圧縮式ヒートポンプを構成しているとさらに好適である。
【００５１】
このような乾燥システムによれば、第３の加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置に供給される乾燥用ガス温度が高くなるので、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、第２の冷却器と第３の加熱器とで圧縮式ヒートポンプが構成されることになるので、第２の冷却器にて回収した熱を第３の過熱器で乾燥ガスの加熱に利用できるため系内の熱効率を向上させることができる。
【００５２】
本発明に係る蒸気発生プラントは、上記いずれかの乾燥システムと、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記コンデンサの排熱が前記加熱器に供給され、前記乾燥用ガスを暖める熱源として利用されるように構成されている。
【００５３】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、燃料の乾燥に必要な熱（蒸気の抽気など）を低減できるためプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置を通過する際に水分を含んだ乾燥用ガスが、燃料とともにボイラに投入されることがないので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスを減少させることができて、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００５４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記配管の途中に、前記ボイラからの排ガスおよび／またはイナートガスを供給する供給管が接続されているとさらに好適である。
【００５５】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥用ガス中の酸素濃度（wet）を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
【００５６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記微粉炭機と、前記ボイラに燃料となる微粉炭を供給する微粉炭ホッパとの間に、前記微粉炭中から粉塵を回収する微粉炭集塵機が設けられているとさらに好適である。
【００５７】
このような蒸気発生プラントによれば、ボイラには燃料となる微粉炭のみが供給され、それ以外の粉塵や水分を含んだガスは、ボイラに供給されないようになっているので、ボイラでの水分（背熱）による熱ロスをさらに減少させることができて、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、微粉炭集塵機により粉塵等が除去されたクリーンなガスが系外に排出（放出）されることになるので、環境性能を向上させることができる。
【００５８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記微粉炭集塵機から送出された排気が、前記ボイラからの排ガス中から粉塵を回収する電気集塵機に送出され、この電気集塵機で処理されるように構成されているとさらに好適である。
【００５９】
このような蒸気発生プラントによれば、微粉炭集塵機により粉塵等が除去されたクリーンなガスが、電気集塵機により粉塵等がさらに除去された後、系外に排出（放出）されることになるので、環境性能をさらに向上させることができる。
【００６０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器および／または前記第２の加熱器および／または前記第３の加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００６１】
上記蒸気発生プラントにおいて、乾燥装置から排出される褐炭中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
【００６２】
本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラントは、熱効率の良い蒸気発生プラントを備えているので、発電システムを含む火力発電プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラントによれば、プラント全体の熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図８】本発明の第８実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図９】本発明の第９実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１３】本発明の第１０実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１５】本発明の第１２実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１６】本発明の第１３実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１７】本発明の第１４実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１８】本発明の第１５実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１９】本発明の第１６実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２０】本発明の第１７実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２１】本発明の第１８実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラント（以下、「褐炭焚き火力発電プラント」という。）の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１は、貯蔵サイロ２と、乾燥装置３と、褐炭ミル４と、ボイラ５と、空気予熱器６と、電気集塵器７と、誘引通風機８と、煙突９と、蒸気タービン１０と、発電機１１と、コンデンサ（復水器）１２と、乾燥ガス加熱器１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００６６】
貯蔵サイロ２は、図示しないトラックやベルトコンベヤ等で貯炭場から運ばれてきた褐炭（生褐炭）を一時的に貯蔵（貯留）する、いわゆる「コールバンカ」と呼ばれるものである。
乾燥装置３は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置３には、乾燥用空気通風機１４により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かい空気（１次乾燥用空気）が供給されるようになっており、この暖かい空気によって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００６７】
褐炭ミル４は、乾燥装置３から供給されてきた少量の水分が含まれた褐炭を、ボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、いわゆる「微粉炭機」である。また、褐炭ミル４には、空気予熱器用空気通風機１５により空気予熱器６内に押し込まれ、空気予熱器６内で熱交換された（加熱された）後、冷空気（常温の空気）と混合（ミキシング）された暖かい空気（２次乾燥用空気）が供給されるようになっており、この暖かい空気によって褐炭中の水分が例えば、固有水分以下（たとえば２０ｗｔ％以下）程度になるまで、褐炭中の水分がさらに除去される（褐炭がさらに乾燥させられる）ようになっている。乾燥・微粉砕された褐炭および微粉炭機に供給された乾燥用空気（褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は）、空気予熱器よりの空気（冷空気と混合される前の空気（３００℃〜３５０℃の空気））と共にバーナからボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用される。
なお、図１中の符号１６は、褐炭ミル４の駆動源となるモータを示している。また、褐炭ミル４に供給される１次空気は、褐炭ミル４の出口における温度が所定の温度（例えば、６０℃〜８０℃）になるように冷空気と混合される。
【００６８】
ボイラ５内に供給された褐炭（燃焼用褐炭）と燃焼用空気は、ボイラ火炉５ａで燃焼し、この燃焼ガスの熱によりボイラ火炉５ａを構成する蒸発管（図示せず）内で高圧高温蒸気が生成されるようになっている。蒸発管には、コンデンサ１２から復水ポンプ１７を介して復水が供給されるようになっており、蒸発管内で発生した高圧高温蒸気は蒸気タービン１０のタービン部に供給されるようになっている。また、高圧高温蒸気を発生させるのに利用された燃焼ガスは、ボイラ排ガスとなって電気集塵器７の下流側に配置された誘引通風機８により下流側（空気予熱器６の側）に誘引（吸引）されて、空気予熱器６内を通過する空気を加熱するのに利用され、空気予熱器６の下流側に配置された電気集塵器７で除塵された後、誘引通風機８および煙突９を通って大気に放出される。
【００６９】
一方、蒸気タービン１０のタービン部に供給された高圧高温蒸気は、蒸気タービン１０のタービン部を構成するタービンブレード（図示せず）に作用し、蒸気タービン１０を構成するロータ軸１０ａを回転させた後、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水する。また、ロータ軸１０ａには発電機１１の回転軸１１ａが結合されており、この回転軸１１ａはロータ軸１０ａとともに回転するようになっている。そして、回転軸１１ａが回転させられることにより得られた電気エネルギー（電力）は、変圧器１８を介して所望の電圧に変換された後、一般家庭や工場等に供給される。
【００７０】
コンデンサ１２と乾燥ガス加熱器１３との間には熱交換器１９が配置されている。この熱交換器１９は、コンデンサ１２内に導かれた蒸気から熱を回収するとともに、その熱を乾燥ガス加熱器１３内を通過する空気に与えて、乾燥ガス加熱器１３内を通過する空気を暖めるものである。
【００７１】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１によれば、コンデンサ１２の排熱を利用してボイラ５の燃料となる褐炭（生褐炭）を乾燥させるようにしているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置３内で、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は、ボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ５内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機１５を、容量の小さい小型のものにすることができる。
【００７２】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１は、加熱器２２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７３】
図２に示すように、加熱器２２は、乾燥装置３と乾燥ガス加熱器１３との間に設けられて、乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気（１次乾燥用空気）をさらに加熱する熱交換器である。また、この加熱器２２には、蒸気タービン１０のタービン部の途中（例えば、蒸気タービン１０のタービン部を構成する低圧タービンの途中）から抽出された蒸気が供給されるようになっており、この蒸気の凝縮熱により乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気が加熱されるようになっている。そして、乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気を加熱するのに利用されて温度の下がった蒸気は、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水し、加熱器２２内で凝縮した蒸気は、ドレンとなってコンデンサ１２に導かれる。
【００７４】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１によれば、加熱器２２により乾燥装置３に供給される空気（１次乾燥用空気）の温度が第１実施形態のものよりも高められるようになっているので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給される空気の流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
また、乾燥装置３に供給される空気の温度が高くなる分流量を第１実施形態のものよりも小さくでき、さらに乾燥機の乾燥効率が高くなるため、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００７５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第３実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント３１は、水分計３２および流量調整弁３３を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７６】
図３に示すように、水分計３２は、乾燥装置３から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分を検出するものであり、水分計３２で検出された検出結果は、図示しない制御器に出力され、流量調整弁３３の開度を決定するデータとして利用される。
流量調整弁３３は、蒸気タービン１０のタービン部の途中から加熱器２２に供給される蒸気の流量を調整するものであり、その開度は、乾燥装置３から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度になるよう、上述した制御器により調整（制御）される。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【００７７】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント３１によれば、乾燥装置３内に存在する褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度に保たれることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらには、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた・乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）・抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
その他の作用効果は、第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００７８】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第４実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント４１は、乾燥用空気通風機１４の代わりに、乾燥用排ガス通風機４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７９】
図４に示すように、乾燥用排ガス通風機４２には、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用排ガス通風機４２に供給されるボイラ排ガスの総流量、および空気予熱器６と電気集塵器７との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量と電気集塵器７と誘引通風機８との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量との比率は、乾燥装置３が要求する（必要とする）温度に依存している（により変化する）。そして、乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かいボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）は、乾燥装置３に供給され、この暖かいボイラ排ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００８０】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント４１によれば、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置３には、第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）よりも温度の高いボイラ排ガスが利用されることとなるので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらに、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）と同じとした場合には、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
さらにまた、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００８１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第５実施形態について、図５を参照しながら説明する。
図５は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント５１は、第２実施形態のところで説明した加熱器２２を備えているという点で上述した第４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８２】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント５１によれば、加熱器２２により乾燥装置３に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が第４実施形態のものよりも高められるようになっているので、第４実施形態のものよりも乾燥装置４に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第４実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
また、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第４実施形態のものと同じとした場合には、第４実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第６実施形態について、図６を参照しながら説明する。
図６は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント６１は、第３実施形態のところで説明した水分計３２および流量調整弁３３を備えているという点で上述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【００８４】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント６１によれば、乾燥装置３から排出される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度に保たれることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
その他の作用効果は、第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第７実施形態について、図７を参照しながら説明する。
図７は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント７１は、熱交換器１９の代わりに、アンモニア、ＣＯ２等を冷媒とする圧縮式ヒートポンプ７２を備えているという点で上述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８６】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント７１によれば、コンデンサ１２の排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプ７２を介して乾燥ガス加熱器１３に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプ７２により乾燥装置３に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が第５実施形態のものよりも高められるようになっているので、第５実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第５実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらに、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第５実施形態のものと同じとした場合には、第５実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第８実施形態について、図８を参照しながら説明する。
図８は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント８１は、乾燥装置３内で褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気が、誘引通風機８と煙突９との間に導かれて、誘引通風機８から煙突９に導かれるボイラ排ガスとともに煙突９を通って大気に放出されるという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８８】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント８１によれば、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気を、抵抗の大きいボイラ５内に押し込む必要がなくなる（すなわち、抵抗の少ない誘引通風機８と煙突９との間に流すだけでよい）ので、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
【００８９】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第９実施形態について、図９を参照しながら説明する。
図９は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント９１は、第４実施形態のところで説明した乾燥用排ガス通風機４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００９０】
図９に示すように、乾燥用排ガス通風機４２には、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用排ガス通風機４２に供給されるボイラ排ガスの総流量、および空気予熱器６と電気集塵器７との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量と電気集塵器７と誘引通風機８との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量との比率は、乾燥装置３が要求する（必要とする）温度に依存している（により変化する）。乾燥用排ガス通風機４２から吐出されたボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）は、乾燥用空気通風機１４と乾燥ガス加熱器１３とを連通する配管の途中および乾燥ガス加熱器１３と乾燥装置３とを連通する配管の途中に供給されるようになっている。そして、乾燥用空気通風機１４により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かい空気（１次乾燥用空気）、乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かいボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）、および乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３と乾燥装置３とを連通する配管の途中に供給された暖かいボイラ排ガスは、乾燥装置３に供給され、これら暖かいボイラ排ガスおよび空気によって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００９１】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント９１によれば、コンデンサ１２の排熱を利用してボイラ５の燃料となる褐炭（生褐炭）を乾燥させるようにしているので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置３内で、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気およびボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ５内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機１５を、容量の小さい小型のものにすることができる。
さらに、乾燥装置３には、第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）よりも温度の高いボイラ排ガスが利用されることとなるので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらにまた、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）と同じとした場合には、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
さらにまた、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００９２】
以下、本発明に係る褐炭乾燥システムの第１実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
図１０は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
図１０に示すように、本実施形態に係る褐炭乾燥システム１０１は、乾燥装置１０２と、湿りガス凝縮器１０３と、乾燥ガス加熱器１０４と、配管１０５と、乾燥ガス循環ファン１０６とを主たる要素として構成されたものである。
【００９３】
配管１０５は、乾燥装置１０２から送出された湿りガスを湿りガス凝縮器１０３に導く第１の配管１０５ａと、湿りガス凝縮器１０３から送出された乾燥用ガスを乾燥ガス加熱器１０４に導く第２の配管１０５ｂと、乾燥ガス加熱器１０４から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１０２に導く第３の配管１０５ｃとを備えている。また、第２の配管１０５ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１０６が接続されており、乾燥ガス循環ファン１０６の吐出口から吐出された乾燥ガスは、乾燥ガス加熱器１０４、乾燥装置１０２、湿りガス凝縮器１０３を通って、乾燥ガス循環ファン１０６の吸入口に戻されるようになっている。
【００９４】
乾燥装置１０２は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％未満）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置１０２には、乾燥ガス循環ファン１０６により乾燥ガス加熱器１０４内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１０４内で熱交換された（加熱された）高温の乾燥用ガスが供給されるようになっており、この高温の乾燥用ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった低温（例えば、３０℃〜６０℃）の乾燥用ガス（湿りガス）は、湿りガス凝縮器１０３内に押し込まれ、処理される。
なお、乾燥装置１０２で乾燥させられた褐炭は、例えば、図１に示すボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４に供給される。
【００９５】
湿りガス凝縮器１０３の内部には、第１の配管１０５ａを介して湿りガス凝縮器１０３の頂面から流入した湿りガスを、一旦下方に向かって導いた後、第２の配管１０５ｂの一端（上流端）が接続された湿りガス凝縮器１０３の側面上部（頂部）に向かって導く流路１０３ａが形成されている。また、流路１０３ａの上流側にはスプレークーラ１０７が設けられており、流路１０３ａの下流側にはデミスター１０８が設けられている。
【００９６】
スプレークーラ１０７と湿りガス凝縮器１０３の底部とは、配管１０９を介して接続（連通）されており、配管１０９の途中には、給水ポンプ１１０が接続されている。これにより、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンが、スプレークーラ１０７から噴霧され、流路１０３内を通過する湿りガス中の水分が凝縮し、ドレンとなって湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まる。
なお、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して定期的に排出されるようになっている。
【００９７】
デミスター１０８は、スプレークーラ１０７によって水分の除去された乾燥用ガス中から、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等を回収するものである。
【００９８】
乾燥ガス加熱器１０４は、例えば、蒸気タービン１０の低圧タービン（図示せず）からの抽気蒸気、および／またはコンデンサ（復水器）１２を通過する際に熱交換（加熱）された温水によって、その内部を通過する乾燥用ガスを加熱するものである。また、低圧タービンから供給された抽気蒸気は、低圧タービンに戻され、コンデンサ１２から供給された温水は、空冷冷却塔１１１の内部下段に配置されたスプレークーラ１１２に供給されるようになっている。
【００９９】
スプレークーラ１１２から噴霧された温水は、空冷冷却塔１１１の内部に充満する（供給された）空気によって冷却され、ドレンとなって空冷冷却塔１１１の底部に設けられたドレンパン１１３内に溜まる。ドレンパン１１３内に溜まったドレンは、給水ポンプ１１４を介してコンデンサ１２の内部に配置された伝熱管１１５に、または給水ポンプ１１６を介して湿りガス凝縮器１０３の内部に配置された伝熱管１１７に供給される。
【０１００】
伝熱管１１７は、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレン中に漬かっており、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンが、伝熱管１１７内を通過する冷却水（ドレン）によって冷却される。伝熱管１１７内を通過した冷却水は、空冷冷却塔１１１の内部上段に配置されたスプレークーラ１１８に供給される。
【０１０１】
スプレークーラ１１８から噴霧された冷却水は、空冷冷却塔１１１の内部に充満する（供給された）空気によって冷却され、ドレンとなって空冷冷却塔１１１の底部に設けられたドレンパン１１３内に溜まる。
なお、図１０中の符号１１９は、例えば、図１に示すボイラ５の排熱を利用して、コンデンサ１２から乾燥ガス加熱器１０４に供給される温水を加熱するボイラ排ガス熱交換器である。
【０１０２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１０１によれば、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
さらに、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置１０２に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置１０２内に供給された褐炭が乾燥させられることになるので、褐炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、加熱器１０４により乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【０１０３】
本発明に係る褐炭乾燥システムの第２実施形態について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る褐炭乾燥システム１２１は、乾燥装置１２２と、第１の圧縮式ヒートポンプ１２３と、第２の圧縮式ヒートポンプ１２４と、加熱器１２５と、配管１２６と、乾燥ガス循環ファン１２７とを主たる要素として構成されたものである。
【０１０４】
第１の圧縮式ヒートポンプ１２３は、冷却器（吸熱器）１２８と、加熱器（放熱器）１２９と、これら冷却器１２８と加熱器１２９との間で閉回路を形成する配管１３０と、配管１３０の途中に接続されて、配管１３０内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１３１とを備えている。
第２の圧縮式ヒートポンプ１２４は、冷却器（吸熱器）１３２と、加熱器（放熱器）１３３と、これら冷却器１３２と加熱器１３３との間で閉回路を形成する配管１３４と、配管１３４の途中に接続されて、配管１３４内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１３５とを備えている。
なお、本実施形態では、コンデンサ（復水器）１２が冷却器１３２としての役目を果たしている。
【０１０５】
配管１２６は、乾燥装置１２２から送出された湿りガスを冷却器１２８に導く第１の配管１２６ａと、冷却器１２８から送出された乾燥用ガスを加熱器１３３に導く第２の配管１２６ｂと、加熱器１３３から送出された（例えば、２０℃〜５０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２９に導く第３の配管１２６ｃと、加熱器１２９から送出された（例えば、３０℃〜９０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２５に導く第４の配管１２６ｄと、加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１００℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１２２に導く第５の配管１２６ｅとを備えている。また、第２の配管１２６ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１２７が接続されており、乾燥ガス循環ファン１２７の吐出口から吐出された乾燥ガスは、加熱器１３３、加熱器１２９、加熱器１２５、乾燥装置１２２、冷却器１２８を通って、乾燥ガス循環ファン１２７の吸入口に戻されるようになっている。
【０１０６】
乾燥装置１２２は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％未満）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置１２２には、乾燥ガス循環ファン１２７により加熱器１３３，１２９，１２５内に順次押し込まれ、加熱器１２５内で熱交換された（加熱された）高温の乾燥用ガスが供給されるようになっており、この高温の乾燥用ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった低温（例えば、３０℃〜６０℃）の乾燥用ガス（湿りガス）は、冷却器１２８内に押し込まれ、処理される。
なお、乾燥装置１２２で乾燥させられた褐炭（乾燥炭）は、例えば、図１に示すボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４に供給される。
【０１０７】
冷却器１２８の内部では、配管１３０内を通過する冷媒によって湿りガスの熱が回収され、湿りガス中の水分が凝縮し、ドレンとなって冷却器１２８の底部に溜まる。
なお、冷却器１２８の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して排出されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１２９内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１０８】
一方、冷却器１３２の内部では、配管１３４内を通過する冷媒によって蒸気タービン１０から排出された蒸気の熱が回収され、凝縮・復水し、冷却器１３２の底部に溜まる。
なお、冷却器１３２の底部に溜まった復水は、図示しない給水管を介して、例えば、図１に示すボイラ５に供給されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１３３内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１０９】
加熱器１２５は、加熱器１２９と乾燥装置１２２との間に設けられて、加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスをさらに加熱する熱交換器である。また、この加熱器１２５には、蒸気タービン１０のタービン部の途中（例えば、蒸気タービン１０のタービン部を構成する低圧タービンの途中）から抽出された蒸気が供給されるようになっており、この蒸気の凝縮熱により加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱されるようになっている。そして、加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスを加熱するのに利用されて温度の下がった蒸気は、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水する。
【０１１０】
図１１中の符号１３６は水分計、符号１３７は流量調整弁である。
水分計１３６は、乾燥装置１２２から排出されて、例えば、図１に示す褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分を検出するものであり、水分計１３６で検出された検出結果は、図示しない制御器に出力され、流量調整弁１３７の開度を決定するデータとして利用される。
流量調整弁１３７は、蒸気タービン１０のタービン部の途中から加熱器１２５に供給される蒸気の流量を調整するものであり、その開度は、乾燥装置１２２から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度になるよう、上述した制御器により調整（制御）される。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【０１１１】
図１１中の符号１３８は、乾燥用ガス通風機である。
乾燥用ガス通風機１３８には、例えば、図６に示す空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用ガス通風機１３８から送出された乾燥用ガスは、給気管（供給管）１３９を介して乾燥ガス循環ファン１２７よりも上流側に位置する第２の配管１２６ｂ内に流入し、配管１２６内を循環する乾燥用ガスとともに配管１２６内を循環することになる。
また、乾燥ガス循環ファン１２７よりも上流側に位置する第２の配管１２６ｂ内には、給気管（供給管）１４０を介してイナートガス（例えば、Ｎ２）が供給され得るようになっている。
【０１１２】
一方、乾燥ガス循環ファン１２７よりも下流側に位置する第２の配管１２６ｂの途中には、排気管（排出管）１４１が接続されており、配管１２６内を循環する乾燥用ガスが、必要に応じて適宜排出され得るようになっている。
【０１１３】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１２１によれば、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収した熱を加熱器１２９にて乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１１４】
本発明に係る褐炭乾燥システムの第３実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
図１２は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１５１は、例えば、図１に示す褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４、微粉炭集塵機１５２、第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を備え、配管１２６の代わりに、配管１５４を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、図１２中の符号１６は、褐炭ミル４の駆動源となるモータを示している。
【０１１５】
微粉炭集塵機１５２は、配管１５５を介して褐炭ミル４から送出されてきた微粉炭と乾燥ガスを分離、微粉炭を回収するものである。そして、分離回収された微粉炭は、微粉炭を貯留しておく図示しない微粉炭ホッパ（ビン）２１２（図１７参照）を介してボイラ５（図１参照）に送出され、粉塵等が除去された湿り排気は、第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を構成する冷却器１５６に送出される。
【０１１６】
第３の圧縮式ヒートポンプ１５３は、冷却器（吸熱器）１５６と、加熱器（放熱器）１５７と、これら冷却器１５６と加熱器１５７との間で閉回路を形成する配管１５８と、配管１５８の途中に接続されて、配管１５８内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１５９とを備えている。
【０１１７】
配管１５４は、乾燥装置１２２から送出された湿りガスを冷却器１２８に導く第１の配管１５４ａと、冷却器１２８から送出された乾燥用ガスを加熱器１３３に導く第２の配管１５４ｂと、加熱器１３３から送出された（例えば、２０℃〜５０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２９に導く第３の配管１５４ｃと、加熱器１２９から送出された（例えば、３０℃〜９０℃）の乾燥用ガスを加熱器１５７に導く第４の配管１５４ｄと、加熱器１５７から送出された（例えば、５０℃〜１００℃）の乾燥用ガスを加熱器１２５に導く第５の配管１５４ｅと、加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１２２に導く第６の配管１５４ｆと、第６の配管１５４ｆの途中から分岐して加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスの一部を褐炭ミル４に導く第７の配管１５４ｇとを備えている。また、第２の配管１５４ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１２７が接続されており、乾燥ガス循環ファン１２７の吐出口から吐出された乾燥ガスは、加熱器１３３、加熱器１２９、加熱器１５７、加熱器１２５、乾燥装置１２２、冷却器１２８を通って、乾燥ガス循環ファン１２７の吸入口に戻されるようになっている。
【０１１８】
冷却器１５６の内部では、配管１５８内を通過する冷媒によって湿り排気の熱が回収され、湿り排気中の水分が凝縮し、ドレンとなって冷却器１５６の底部に溜まる。
なお、冷却器１５６の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して排出されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１５７内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１１９】
第７の配管１５４ｇの途中には、流量調整弁１６０が接続されており、流量調整弁１６０よりも下流側に位置する第７の配管１５４ｇの途中には、例えば、図１に示す空気予熱器６で熱交換された空気や、図示しないガスタービンから送出されてきた排気ガスを第７の配管１５４ｇ内に導く配管１６１が接続されている。また、配管１６１の途中には、流量調整弁１６２が接続されている。
なお、図１２中の符号１６３は、褐炭ミル４から微粉炭集塵機１５２に供給される微粉炭の温度を検出する温度計であり、符号１６４は、褐炭ミル４に流入して微粉炭から水分を除去する（微粉炭を乾燥させる）乾燥用ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計である。
【０１２０】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１５１によれば、加熱器（第３の加熱器）１５７により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器（第２の冷却器）１５６と加熱器（第３の加熱器）１５７とで第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）１５３が構成されることになるので、冷却器１５６にて回収した熱を加熱器１５７で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１０実施形態について、図１３を参照しながら説明する。
図１３は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１７１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１０を用いて説明した乾燥装置１０２、湿りガス凝縮器１０３、乾燥ガス加熱器１０４、配管１０５、乾燥ガス循環ファン１０６を備えているという点で上述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１７１によれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサ１２の排熱を有効に利用し、ボイラ５の燃料となる褐炭を乾燥させているので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置２を通過する際に水分を含んだ乾燥用ガスが、燃料とともにボイラ５に投入されることがないので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスを減少させることができて、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
さらに、第２の配管１０５ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスおよびイナートガスを供給する給気管（供給管）１３９，１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらにまた、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらにまた、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
さらにまた、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置１０２に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置１０２内に供給された褐炭が乾燥させられることになるので、褐炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、加熱器１０４により乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【０１２３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１１実施形態について、図１４を参照しながら説明する。
図１４は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１８１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１１を用いて説明した乾燥装置１２２、第１の圧縮式ヒートポンプ１２３、第２の圧縮式ヒートポンプ１２４、配管１２６、乾燥ガス循環ファン１２７を備えているという点で上述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２４】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１８１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスを供給する給気管（供給管）１３９が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１２実施形態について、図１５を参照しながら説明する。
図１５は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１９１は、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）する乾燥用ガス通風機１３８および給気管（供給管）１３９の代わりに、イナートガス（例えば、Ｎ２）を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）給気管（供給管）１４０を備えているという点で上述した第１１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２６】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１９１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、イナートガスを供給する給気管（供給管）１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１３実施形態について、図１６を参照しながら説明する。
図１６は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２０１は、イナートガス（例えば、Ｎ２）を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）給気管（供給管）１４０を備えているという点で上述した第１１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２８】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２０１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスおよびイナートガスを供給する給気管（供給管）１３９，１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２９】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１４実施形態について、図１７を参照しながら説明する。
図１７は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１１は、図１２を用いて説明した微粉炭集塵機１５２を備えているという点で上述した第１３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
また、微粉炭集塵機１５２により回収された微粉炭は、微粉炭を貯留しておく微粉炭ホッパ（ビン）２１２を介してボイラ５に送出され、微粉炭と分離された乾燥排気は、煙突９を通って大気に放出される。
【０１３０】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２１１によれば、ボイラ５には燃料となる微粉炭のみが供給され、それ以外の水分を含んだガスは、ボイラ５に供給されないようになっているので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスをさらに減少させることができて、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１３実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１５実施形態について、図１８を参照しながら説明する。
図１８は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２２１は、微粉炭集塵機１５２により微粉炭と分離された乾燥排気を電気集塵機７に導き、電気集塵機７により乾燥排気中にわずかに含まれる粉塵等をさらに除去するという点で上述した第１４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１４実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２２１によれば、微粉炭集塵機１５２により微粉炭と分離された乾燥排ガスが、電気集塵機７により粉塵等がさらに除去された後、系外に排出（放出）されることになるので、環境性能をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１６実施形態について、図１９を参照しながら説明する。
図１９は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２３１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１２を用いて説明した第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を備え、配管１２６の代わりに、配管１５４（第７の配管１５４ｇを除く）を備えているという点で上述した第１５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、冷却器１５６を通過した乾燥排気は、電気集塵機７に導かれ、電気集塵機７により乾燥排気中にわずかに含まれる粉塵等がさらに除去された後、煙突９を通って大気に放出される。
【０１３４】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２３１によれば、加熱器（第３の加熱器）１５７により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器（第２の冷却器）１５６と加熱器（第３の加熱器）１５７とで第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）１５３が構成されることになるので、冷却器１５６にて回収した熱を加熱器１５７により乾燥ガスを加熱するてま系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１５実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１７実施形態について、図２０を参照しながら説明する。
図２０は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２４１は、図１２を用いて説明した第７の配管１５４ｇ、酸素濃度計１６４を備えているという点で上述した第１６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３６】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２４１によれば、褐炭ミル４に供給される乾燥用ガス中の酸素濃度が１３％未満、好ましくは１０％未満に調整されることとなるので、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１８実施形態について、図２１を参照しながら説明する。
図２１は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２５１は、図１２を用いて説明した流量調整弁１６０，１６２、温度計１６３を備えているという点で上述した第１６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３８】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２５１によれば、ボイラ５に供給される褐炭の温度が適正に制御されることとなるので、ボイラ火炉５ａ内の燃焼状態を良好な者とすることができ、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて組合せ実施、変形実施、および変更実施することができる。
【０１４０】
また、乾燥装置としては、特許文献１の図１に開示された衝突式乾燥粉砕装置等が好適に用いられる他、気−固接触型の乾燥装置、例えば、並行流箱型、通気箱型、回転式、通気回転式、気流式、流動層式、通気竪型式、トンネル式（並行流）、並行流バンド式、通気バンド式、溝型撹拌式、加熱管付き回転式の乾燥装置を用いることができる。
【０１４１】
さらに、上述した乾燥システム１０１，１２１，１５１は、褐炭焚き火力発電プラント以外の熱システムプラント（例えば、ボイラプラント、ガス化炉プラント、石炭ガス化複合発電プラント）にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 火力発電プラント
３ 乾燥装置
４ 褐炭ミル（微粉炭機）
５ ボイラ
７ 電気集塵機
９ 煙突
１０ 蒸気タービン
１２ コンデンサ
１３ 乾燥ガス加熱器
１９ 熱交換器
２１ 火力発電プラント
２２ 加熱器
３１ 火力発電プラント
３２ 水分計
４１ 火力発電プラント
５１ 火力発電プラント
６１ 火力発電プラント
７１ 火力発電プラント
７２ 圧縮式ヒートポンプ（ヒートポンプ）
８１ 火力発電プラント
９１ 火力発電プラント
１０１ 乾燥システム
１０２ 乾燥装置
１０３ 湿りガス凝縮器（凝縮器）
１０４ 加熱器
１０５ 配管
１２１ 乾燥システム
１２２ 乾燥装置
１２３ 第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）
１２６ 配管
１２８ 冷却器
１２９ 加熱器（第２の加熱器）
１３０ 配管（第２の配管）
１３１ 圧縮機
１３３ 加熱器
１３６ 水分計
１３９ 給気管（供給管）
１４０ 給気管（供給管）
１５１ 乾燥システム
１５２ 微粉炭集塵機
１５３ 第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）
１５４ 配管
１５６ 冷却器（第２の冷却器）
１５７ 加熱器（第３の加熱器）
１５８ 配管（第３の配管）
１５９ 圧縮機（第２の圧縮機）
１７１ 火力発電プラント
１８１ 火力発電プラント
１９１ 火力発電プラント
２０１ 火力発電プラント
２１１ 火力発電プラント
２１２ 微粉炭ホッパ
２２１ 火力発電プラント
２３１ 火力発電プラント
２４１ 火力発電プラント
２５１ 火力発電プラント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低品位炭（含水量が約２０質量％を超える亜瀝青炭や褐炭等）を燃料とする火力発電プラント、特に、褐炭を燃料とする褐炭焚き火力発電プラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低品位炭は多量の水分を含んでいるため、そのままの状態でボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕して燃焼させたとしても、ボイラ火炉内で燃焼する燃焼ガスの水分による熱損失（潜熱）が増加し、プラント全体の熱効率が低下してしまうといった問題点があった。
そこで、燃料となる低品位炭を予め乾燥させ、プラント全体の熱効率を向上させようとする発明が、例えば、特許文献１に開示されている。また、この特許文献１の図１には、衝突式乾燥粉砕装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４１１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、低品位炭とされる褐炭は、高品位炭とされる瀝青炭と同等の埋蔵量をもち、低硫黄分のものが多いため、今後、さらに熱効率の良い褐炭焚き火力発電プラントが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、燃料となる低品位炭を効率的に乾燥させることによって、プラント全体の熱効率を向上させることができる低品位炭を燃料とする火力発電プラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気を暖める熱源として利用される。
【０００７】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
なお、乾燥装置としては、特許文献１の図１に開示された衝突式乾燥粉砕装置等が好適に用いられる。
【０００８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【０００９】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がった空気は、ボイラ内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機を、容量の小さい小型のものにすることができる。さらに、低品位炭の乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００１０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００１１】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がった空気を、ボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用空気を押し込む乾燥用空気通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００１２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される暖かい空気をさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給される空気（１次乾燥用空気）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気の流量を低減させることができ、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気の温度が高くなる分流量を小さく出来、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００１４】
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記ボイラ排ガスを暖める熱源として利用される。
【００１５】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱と、ボイラで煙突に排出する低温の燃焼ガスの顕熱（排熱）を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、ボイラ燃焼排ガス中の酸素濃度は空気に比べ低いため、自然酸化昇温しやすく・発火性の高い低品位炭を、より高い温度で乾燥することができる。この結果、高い乾燥効率と安全性を実現することが可能である。
【００１６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【００１７】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ内に押し込まれ、乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００１８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００１９】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用され温度の下がったボイラ排ガスを、大きいボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用排ガスを押し込む乾燥用排ガス通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００２０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給されるボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００２１】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができ、さらに容量の小さい小型の乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００２２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００２３】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から排出される低品位炭（褐炭等）中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。すなわち、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）および抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
【００２４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられているとさらに好適である。
【００２５】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサの排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプを介して乾燥ガス加熱器に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプにより乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機または乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００２６】
本発明に係る蒸気発生プラントは、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気および前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気およびボイラ排ガスを暖める熱源として利用される。
【００２７】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、空気、コンデンサの排熱およびボイラ燃焼ガスの顕熱（排熱）を利用してボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、ボイラ燃焼排ガス中の酸素濃度は空気に比べ低いため、自然酸化昇温しやすく・発火性の高い低品位炭を、より高い温度で乾燥することができる。この結果、高い乾燥効率と安全性を実現することが可能である。
【００２８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれるように構成されているとさらに好適である。
【００２９】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置内で、低品位炭（褐炭等）乾燥させるために利用された空気およびボイラ排ガスは、ボイラ内に押し込まれ、乾燥過程で放出される水分・煤塵・臭気成分をボイラ内で焼却・脱臭処理することができる。
【００３０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されるように構成することもできる。
【００３１】
このような蒸気発生プラントによれば、低品位炭（褐炭等）を乾燥させるために利用された空気およびボイラ排ガスを、抵抗の大きいボイラ内に押し込む必要がなくなる（例えば、誘引通風機と煙突との間に流すだけでよい）ので、乾燥装置内に乾燥用排ガスを押し込む乾燥用排ガス通風機として、揚程が小型のものを採用することができるとともに、誘引通風機の容量も小さくすることが可能である。
【００３２】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００３３】
このような蒸気発生プラントによれば、加熱器により乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機の乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００３４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００３５】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から排出される低品位炭（褐炭等）中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。すなわち、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）および抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
【００３６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられているとさらに好適である。
【００３７】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサの排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプを介して乾燥ガス加熱器に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプにより乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が上記蒸気発生プラントのものよりも高められるようになっているので、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの流量を低減させることができて、さらに容量の小さい小型の乾燥用空気通風機または乾燥用排ガス通風機を採用することができる。
また、乾燥装置に供給される空気またはボイラ排ガスの温度が高くなる分流量を小さくでき、乾燥機乾燥効率が高くなるため、乾燥装置として、容量の小さい小型のものを採用することができる。
【００３８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気およびボイラ排ガスの混合量を、乾燥装置入口に設置された酸素濃度計により計測・調整するように構成することもできる。
【００３９】
このような蒸気発生プラントによれば、コンデンサ排熱による比較的低温の空気に、高温のボイラ排ガスを混合することで、乾燥機への乾燥用ガスの温度を簡単に調整（高くも低くも）できるとともに、低酸素濃度（〜５％程度）のボイラ排ガスを空気に混合することで乾燥機入口の酸素濃度を低く設定することが可能となる。
ここで、乾燥機入口乾燥ガスの酸素濃度は、ボイラ排ガス中の酸素濃度（ボイラ制御に使用）および大気酸素濃度（２１％）よりの計算によるものでもよい。同酸素濃度制御は１３％（wet）以下であることが好ましい。
【００４０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記ボイラからのボイラ排ガスで暖められた（加熱方法に関しては混合による直接加熱、熱交換による間接加熱を含む）空気が、前記微粉炭機に供給された低品位炭を乾燥させるのに利用されるように構成されているとさらに好適である。
【００４１】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥装置から微粉炭機に供給された低品位炭（褐炭等）が、例えば、空気予熱器内で熱交換された（加熱された）暖かい空気によりさらに水分が除去される（乾燥される）こととなるので、ボイラ火炉内で燃焼する燃焼ガスの水分による熱損失（潜熱）が低下し、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
【００４２】
本発明に係る乾燥システムは、微粉炭機に供給される前の低品位炭を、乾燥装置内で乾燥させる乾燥システムであって、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される乾燥用ガスが、前記乾燥装置に接続されて、閉じられた系を形成する配管内を循環するように構成されている。
【００４３】
本発明に係る乾燥システムによれば、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度（wet）を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置内において低品位炭乾燥時に混入した低品位炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
【００４４】
上記乾燥システムにおいて、前記配管の途中に、前記乾燥装置から送出された前記乾燥用ガス中の水分を凝縮・回収する凝縮器または冷却器が設けられているとさらに好適である。
【００４５】
このような乾燥システムによれば、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置内に供給された低品位炭が乾燥させられることになるので、低品位炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
【００４６】
上記乾燥システムにおいて、前記凝縮器または前記冷却器と、前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する加熱器が設けられているとさらに好適である。
【００４７】
このような乾燥システムによれば、加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱されることになるので、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【００４８】
上記乾燥システムにおいて、前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第２の加熱器が設けられており、この第２の加熱器と前記冷却器とが、前記配管とは別の閉じられた系を形成する第２の配管で接続され、この第２の配管の途中に設けられた圧縮機とともに圧縮式ヒートポンプを構成しているとさらに好適である。
【００４９】
このような乾燥システムによれば、第２の加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置に供給される乾燥用ガス温度が高くできるため、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器と第２の加熱器とで圧縮式ヒートポンプが構成されることになるので、冷却器にて回収した熱を第２の過熱器へ乾燥ガスの加熱に利用できるため系内の熱効率を向上させることができる。
【００５０】
上記乾燥システムにおいて、前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第３の加熱器が設けられており、この第３の加熱器と、前記微粉炭機から送出された排気中の水分を凝縮・回収する第２の冷却器とが、前記配管および前記第２の配管とは別の閉じられた系を形成する第３の配管で接続され、この第３の配管の途中に設けられた第２の圧縮機とともに第２の圧縮式ヒートポンプを構成しているとさらに好適である。
【００５１】
このような乾燥システムによれば、第３の加熱器により乾燥装置に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置に供給される乾燥用ガス温度が高くなるので、低品位炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、第２の冷却器と第３の加熱器とで圧縮式ヒートポンプが構成されることになるので、第２の冷却器にて回収した熱を第３の過熱器で乾燥ガスの加熱に利用できるため系内の熱効率を向上させることができる。
【００５２】
本発明に係る蒸気発生プラントは、上記いずれかの乾燥システムと、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、前記コンデンサの排熱が前記加熱器に供給され、前記乾燥用ガスを暖める熱源として利用されるように構成されている。
【００５３】
本発明に係る蒸気発生プラントによれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサの排熱を有効に利用し、ボイラの燃料となる低品位炭（褐炭等）を乾燥させているので、燃料の乾燥に必要な熱（蒸気の抽気など）を低減できるためプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置を通過する際に水分を含んだ乾燥用ガスが、燃料とともにボイラに投入されることがないので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスを減少させることができて、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００５４】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記配管の途中に、前記ボイラからの排ガスおよび／またはイナートガスを供給する供給管が接続されているとさらに好適である。
【００５５】
このような蒸気発生プラントによれば、乾燥用ガス中の酸素濃度（wet）を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
【００５６】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記微粉炭機と、前記ボイラに燃料となる微粉炭を供給する微粉炭ホッパとの間に、前記微粉炭中から粉塵を回収する微粉炭集塵機が設けられているとさらに好適である。
【００５７】
このような蒸気発生プラントによれば、ボイラには燃料となる微粉炭のみが供給され、それ以外の粉塵や水分を含んだガスは、ボイラに供給されないようになっているので、ボイラでの水分（背熱）による熱ロスをさらに減少させることができて、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、微粉炭集塵機により粉塵等が除去されたクリーンなガスが系外に排出（放出）されることになるので、環境性能を向上させることができる。
【００５８】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記微粉炭集塵機から送出された排気が、前記ボイラからの排ガス中から粉塵を回収する電気集塵機に送出され、この電気集塵機で処理されるように構成されているとさらに好適である。
【００５９】
このような蒸気発生プラントによれば、微粉炭集塵機により粉塵等が除去されたクリーンなガスが、電気集塵機により粉塵等がさらに除去された後、系外に排出（放出）されることになるので、環境性能をさらに向上させることができる。
【００６０】
上記蒸気発生プラントにおいて、前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器および／または前記第２の加熱器および／または前記第３の加熱器における入熱量が決定されるように構成されているとさらに好適である。
【００６１】
上記蒸気発生プラントにおいて、乾燥装置から排出される褐炭中の水分が所望のｗｔ％（例えば、２０ｗｔ％程度）に保たれることとなるので、乾燥装置〜微粉炭機内における低品位炭（褐炭等）の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
【００６２】
本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラントは、熱効率の良い蒸気発生プラントを備えているので、発電システムを含む火力発電プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラントによれば、プラント全体の熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図８】本発明の第８実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図９】本発明の第９実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
【図１３】本発明の第１０実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１５】本発明の第１２実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１６】本発明の第１３実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１７】本発明の第１４実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１８】本発明の第１５実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図１９】本発明の第１６実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２０】本発明の第１７実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【図２１】本発明の第１８実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、本発明に係る低品位炭を燃料とする火力発電プラント（以下、「褐炭焚き火力発電プラント」という。）の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１は、貯蔵サイロ２と、乾燥装置３と、褐炭ミル４と、ボイラ５と、空気予熱器６と、電気集塵器７と、誘引通風機８と、煙突９と、蒸気タービン１０と、発電機１１と、コンデンサ（復水器）１２と、乾燥ガス加熱器１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００６６】
貯蔵サイロ２は、図示しないトラックやベルトコンベヤ等で貯炭場から運ばれてきた褐炭（生褐炭）を一時的に貯蔵（貯留）する、いわゆる「コールバンカ」と呼ばれるものである。
乾燥装置３は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置３には、乾燥用空気通風機１４により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かい空気（１次乾燥用空気）が供給されるようになっており、この暖かい空気によって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００６７】
褐炭ミル４は、乾燥装置３から供給されてきた少量の水分が含まれた褐炭を、ボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、いわゆる「微粉炭機」である。また、褐炭ミル４には、空気予熱器用空気通風機１５により空気予熱器６内に押し込まれ、空気予熱器６内で熱交換された（加熱された）後、冷空気（常温の空気）と混合（ミキシング）された暖かい空気（２次乾燥用空気）が供給されるようになっており、この暖かい空気によって褐炭中の水分が例えば、固有水分以下（たとえば２０ｗｔ％以下）程度になるまで、褐炭中の水分がさらに除去される（褐炭がさらに乾燥させられる）ようになっている。乾燥・微粉砕された褐炭および微粉炭機に供給された乾燥用空気（褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は）、空気予熱器よりの空気（冷空気と混合される前の空気（３００℃〜３５０℃の空気））と共にバーナからボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用される。
なお、図１中の符号１６は、褐炭ミル４の駆動源となるモータを示している。また、褐炭ミル４に供給される１次空気は、褐炭ミル４の出口における温度が所定の温度（例えば、６０℃〜８０℃）になるように冷空気と混合される。
【００６８】
ボイラ５内に供給された褐炭（燃焼用褐炭）と燃焼用空気は、ボイラ火炉５ａで燃焼し、この燃焼ガスの熱によりボイラ火炉５ａを構成する蒸発管（図示せず）内で高圧高温蒸気が生成されるようになっている。蒸発管には、コンデンサ１２から復水ポンプ１７を介して復水が供給されるようになっており、蒸発管内で発生した高圧高温蒸気は蒸気タービン１０のタービン部に供給されるようになっている。また、高圧高温蒸気を発生させるのに利用された燃焼ガスは、ボイラ排ガスとなって電気集塵器７の下流側に配置された誘引通風機８により下流側（空気予熱器６の側）に誘引（吸引）されて、空気予熱器６内を通過する空気を加熱するのに利用され、空気予熱器６の下流側に配置された電気集塵器７で除塵された後、誘引通風機８および煙突９を通って大気に放出される。
【００６９】
一方、蒸気タービン１０のタービン部に供給された高圧高温蒸気は、蒸気タービン１０のタービン部を構成するタービンブレード（図示せず）に作用し、蒸気タービン１０を構成するロータ軸１０ａを回転させた後、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水する。また、ロータ軸１０ａには発電機１１の回転軸１１ａが結合されており、この回転軸１１ａはロータ軸１０ａとともに回転するようになっている。そして、回転軸１１ａが回転させられることにより得られた電気エネルギー（電力）は、変圧器１８を介して所望の電圧に変換された後、一般家庭や工場等に供給される。
【００７０】
コンデンサ１２と乾燥ガス加熱器１３との間には熱交換器１９が配置されている。この熱交換器１９は、コンデンサ１２内に導かれた蒸気から熱を回収するとともに、その熱を乾燥ガス加熱器１３内を通過する空気に与えて、乾燥ガス加熱器１３内を通過する空気を暖めるものである。
【００７１】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１によれば、コンデンサ１２の排熱を利用してボイラ５の燃料となる褐炭（生褐炭）を乾燥させるようにしているので、ボイラでの水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置３内で、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気は、ボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ５内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機１５を、容量の小さい小型のものにすることができる。
【００７２】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１は、加熱器２２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７３】
図２に示すように、加熱器２２は、乾燥装置３と乾燥ガス加熱器１３との間に設けられて、乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気（１次乾燥用空気）をさらに加熱する熱交換器である。また、この加熱器２２には、蒸気タービン１０のタービン部の途中（例えば、蒸気タービン１０のタービン部を構成する低圧タービンの途中）から抽出された蒸気が供給されるようになっており、この蒸気の凝縮熱により乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気が加熱されるようになっている。そして、乾燥ガス加熱器１３から乾燥装置３に供給される暖かい空気を加熱するのに利用されて温度の下がった蒸気は、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水し、加熱器２２内で凝縮した蒸気は、ドレンとなってコンデンサ１２に導かれる。
【００７４】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１によれば、加熱器２２により乾燥装置３に供給される空気（１次乾燥用空気）の温度が第１実施形態のものよりも高められるようになっているので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給される空気の流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
また、乾燥装置３に供給される空気の温度が高くなる分流量を第１実施形態のものよりも小さくでき、さらに乾燥機の乾燥効率が高くなるため、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００７５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第３実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント３１は、水分計３２および流量調整弁３３を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７６】
図３に示すように、水分計３２は、乾燥装置３から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分を検出するものであり、水分計３２で検出された検出結果は、図示しない制御器に出力され、流量調整弁３３の開度を決定するデータとして利用される。
流量調整弁３３は、蒸気タービン１０のタービン部の途中から加熱器２２に供給される蒸気の流量を調整するものであり、その開度は、乾燥装置３から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度になるよう、上述した制御器により調整（制御）される。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【００７７】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント３１によれば、乾燥装置３内に存在する褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度に保たれることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらには、低品位炭の初期水分、乾燥量に応じた・乾燥用ガス量の調整が可能であり、乾燥用動力（通風機）・抽気蒸気流量（加熱器用）を低減でき、高い効率を実現できる。
その他の作用効果は、第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００７８】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第４実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント４１は、乾燥用空気通風機１４の代わりに、乾燥用排ガス通風機４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００７９】
図４に示すように、乾燥用排ガス通風機４２には、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用排ガス通風機４２に供給されるボイラ排ガスの総流量、および空気予熱器６と電気集塵器７との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量と電気集塵器７と誘引通風機８との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量との比率は、乾燥装置３が要求する（必要とする）温度に依存している（により変化する）。そして、乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かいボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）は、乾燥装置３に供給され、この暖かいボイラ排ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００８０】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント４１によれば、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置３には、第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）よりも温度の高いボイラ排ガスが利用されることとなるので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらに、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）と同じとした場合には、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
さらにまた、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００８１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第５実施形態について、図５を参照しながら説明する。
図５は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント５１は、第２実施形態のところで説明した加熱器２２を備えているという点で上述した第４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８２】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント５１によれば、加熱器２２により乾燥装置３に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が第４実施形態のものよりも高められるようになっているので、第４実施形態のものよりも乾燥装置４に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第４実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
また、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第４実施形態のものと同じとした場合には、第４実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第６実施形態について、図６を参照しながら説明する。
図６は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント６１は、第３実施形態のところで説明した水分計３２および流量調整弁３３を備えているという点で上述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【００８４】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント６１によれば、乾燥装置３から排出される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度に保たれることとなるので、乾燥装置３内における褐炭の自然発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
その他の作用効果は、第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第７実施形態について、図７を参照しながら説明する。
図７は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント７１は、熱交換器１９の代わりに、アンモニア、ＣＯ２等を冷媒とする圧縮式ヒートポンプ７２を備えているという点で上述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８６】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント７１によれば、コンデンサ１２の排熱が、熱搬送効率の良い圧縮式ヒートポンプ７２を介して乾燥ガス加熱器１３に伝達されることとなるので、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
また、圧縮式ヒートポンプ７２により乾燥装置３に供給されるボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）の温度が第５実施形態のものよりも高められるようになっているので、第５実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第５実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらに、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第５実施形態のものと同じとした場合には、第５実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
その他の作用効果は、第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００８７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第８実施形態について、図８を参照しながら説明する。
図８は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント８１は、乾燥装置３内で褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気が、誘引通風機８と煙突９との間に導かれて、誘引通風機８から煙突９に導かれるボイラ排ガスとともに煙突９を通って大気に放出されるという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００８８】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント８１によれば、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気を、抵抗の大きいボイラ５内に押し込む必要がなくなる（すなわち、抵抗の少ない誘引通風機８と煙突９との間に流すだけでよい）ので、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
【００８９】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第９実施形態について、図９を参照しながら説明する。
図９は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント９１は、第４実施形態のところで説明した乾燥用排ガス通風機４２を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００９０】
図９に示すように、乾燥用排ガス通風機４２には、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用排ガス通風機４２に供給されるボイラ排ガスの総流量、および空気予熱器６と電気集塵器７との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量と電気集塵器７と誘引通風機８との間から乾燥用排ガス通風機４２に導かれるボイラ排ガスの流量との比率は、乾燥装置３が要求する（必要とする）温度に依存している（により変化する）。乾燥用排ガス通風機４２から吐出されたボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）は、乾燥用空気通風機１４と乾燥ガス加熱器１３とを連通する配管の途中および乾燥ガス加熱器１３と乾燥装置３とを連通する配管の途中に供給されるようになっている。そして、乾燥用空気通風機１４により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かい空気（１次乾燥用空気）、乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１３内で熱交換された（加熱された）暖かいボイラ排ガス（１次乾燥用排ガス）、および乾燥用排ガス通風機４２により乾燥ガス加熱器１３と乾燥装置３とを連通する配管の途中に供給された暖かいボイラ排ガスは、乾燥装置３に供給され、これら暖かいボイラ排ガスおよび空気によって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がったボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、脱臭処理される。
【００９１】
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント９１によれば、コンデンサ１２の排熱を利用してボイラ５の燃料となる褐炭（生褐炭）を乾燥させるようにしているので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置３内で、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった空気およびボイラ排ガスは、ボイラ５内に押し込まれ、燃焼用空気として利用されることとなるので、ボイラ５内に燃焼用空気を押し込む空気予熱器用空気通風機１５を、容量の小さい小型のものにすることができる。
さらに、乾燥装置３には、第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）よりも温度の高いボイラ排ガスが利用されることとなるので、第１実施形態のものよりも乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を低減させることができて、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥用空気通風機１４を採用することができる。
さらにまた、乾燥装置３に供給されるボイラ排ガスの流量を第１実施形態の暖かい空気（１次乾燥用空気）と同じとした場合には、第１実施形態のものよりも容量の小さい小型の乾燥装置３を採用することができる。
さらにまた、褐炭中の水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに、酸素濃度の低いボイラ排ガスが利用されることとなるので、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００９２】
以下、本発明に係る褐炭乾燥システムの第１実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
図１０は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
図１０に示すように、本実施形態に係る褐炭乾燥システム１０１は、乾燥装置１０２と、湿りガス凝縮器１０３と、乾燥ガス加熱器１０４と、配管１０５と、乾燥ガス循環ファン１０６とを主たる要素として構成されたものである。
【００９３】
配管１０５は、乾燥装置１０２から送出された湿りガスを湿りガス凝縮器１０３に導く第１の配管１０５ａと、湿りガス凝縮器１０３から送出された乾燥用ガスを乾燥ガス加熱器１０４に導く第２の配管１０５ｂと、乾燥ガス加熱器１０４から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１０２に導く第３の配管１０５ｃとを備えている。また、第２の配管１０５ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１０６が接続されており、乾燥ガス循環ファン１０６の吐出口から吐出された乾燥ガスは、乾燥ガス加熱器１０４、乾燥装置１０２、湿りガス凝縮器１０３を通って、乾燥ガス循環ファン１０６の吸入口に戻されるようになっている。
【００９４】
乾燥装置１０２は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％未満）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置１０２には、乾燥ガス循環ファン１０６により乾燥ガス加熱器１０４内に押し込まれ、乾燥ガス加熱器１０４内で熱交換された（加熱された）高温の乾燥用ガスが供給されるようになっており、この高温の乾燥用ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった低温（例えば、３０℃〜６０℃）の乾燥用ガス（湿りガス）は、湿りガス凝縮器１０３内に押し込まれ、処理される。
なお、乾燥装置１０２で乾燥させられた褐炭は、例えば、図１に示すボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４に供給される。
【００９５】
湿りガス凝縮器１０３の内部には、第１の配管１０５ａを介して湿りガス凝縮器１０３の頂面から流入した湿りガスを、一旦下方に向かって導いた後、第２の配管１０５ｂの一端（上流端）が接続された湿りガス凝縮器１０３の側面上部（頂部）に向かって導く流路１０３ａが形成されている。また、流路１０３ａの上流側にはスプレークーラ１０７が設けられており、流路１０３ａの下流側にはデミスター１０８が設けられている。
【００９６】
スプレークーラ１０７と湿りガス凝縮器１０３の底部とは、配管１０９を介して接続（連通）されており、配管１０９の途中には、給水ポンプ１１０が接続されている。これにより、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンが、スプレークーラ１０７から噴霧され、流路１０３内を通過する湿りガス中の水分が凝縮し、ドレンとなって湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まる。
なお、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して定期的に排出されるようになっている。
【００９７】
デミスター１０８は、スプレークーラ１０７によって水分の除去された乾燥用ガス中から、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等を回収するものである。
【００９８】
乾燥ガス加熱器１０４は、例えば、蒸気タービン１０の低圧タービン（図示せず）からの抽気蒸気、および／またはコンデンサ（復水器）１２を通過する際に熱交換（加熱）された温水によって、その内部を通過する乾燥用ガスを加熱するものである。また、低圧タービンから供給された抽気蒸気は、低圧タービンに戻され、コンデンサ１２から供給された温水は、空冷冷却塔１１１の内部下段に配置されたスプレークーラ１１２に供給されるようになっている。
【００９９】
スプレークーラ１１２から噴霧された温水は、空冷冷却塔１１１の内部に充満する（供給された）空気によって冷却され、ドレンとなって空冷冷却塔１１１の底部に設けられたドレンパン１１３内に溜まる。ドレンパン１１３内に溜まったドレンは、給水ポンプ１１４を介してコンデンサ１２の内部に配置された伝熱管１１５に、または給水ポンプ１１６を介して湿りガス凝縮器１０３の内部に配置された伝熱管１１７に供給される。
【０１００】
伝熱管１１７は、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレン中に漬かっており、湿りガス凝縮器１０３の底部に溜まったドレンが、伝熱管１１７内を通過する冷却水（ドレン）によって冷却される。伝熱管１１７内を通過した冷却水は、空冷冷却塔１１１の内部上段に配置されたスプレークーラ１１８に供給される。
【０１０１】
スプレークーラ１１８から噴霧された冷却水は、空冷冷却塔１１１の内部に充満する（供給された）空気によって冷却され、ドレンとなって空冷冷却塔１１１の底部に設けられたドレンパン１１３内に溜まる。
なお、図１０中の符号１１９は、例えば、図１に示すボイラ５の排熱を利用して、コンデンサ１２から乾燥ガス加熱器１０４に供給される温水を加熱するボイラ排ガス熱交換器である。
【０１０２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１０１によれば、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
さらに、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置１０２に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置１０２内に供給された褐炭が乾燥させられることになるので、褐炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、加熱器１０４により乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【０１０３】
本発明に係る褐炭乾燥システムの第２実施形態について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る褐炭乾燥システム１２１は、乾燥装置１２２と、第１の圧縮式ヒートポンプ１２３と、第２の圧縮式ヒートポンプ１２４と、加熱器１２５と、配管１２６と、乾燥ガス循環ファン１２７とを主たる要素として構成されたものである。
【０１０４】
第１の圧縮式ヒートポンプ１２３は、冷却器（吸熱器）１２８と、加熱器（放熱器）１２９と、これら冷却器１２８と加熱器１２９との間で閉回路を形成する配管１３０と、配管１３０の途中に接続されて、配管１３０内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１３１とを備えている。
第２の圧縮式ヒートポンプ１２４は、冷却器（吸熱器）１３２と、加熱器（放熱器）１３３と、これら冷却器１３２と加熱器１３３との間で閉回路を形成する配管１３４と、配管１３４の途中に接続されて、配管１３４内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１３５とを備えている。
なお、本実施形態では、コンデンサ（復水器）１２が冷却器１３２としての役目を果たしている。
【０１０５】
配管１２６は、乾燥装置１２２から送出された湿りガスを冷却器１２８に導く第１の配管１２６ａと、冷却器１２８から送出された乾燥用ガスを加熱器１３３に導く第２の配管１２６ｂと、加熱器１３３から送出された（例えば、２０℃〜５０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２９に導く第３の配管１２６ｃと、加熱器１２９から送出された（例えば、３０℃〜９０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２５に導く第４の配管１２６ｄと、加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１００℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１２２に導く第５の配管１２６ｅとを備えている。また、第２の配管１２６ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１２７が接続されており、乾燥ガス循環ファン１２７の吐出口から吐出された乾燥ガスは、加熱器１３３、加熱器１２９、加熱器１２５、乾燥装置１２２、冷却器１２８を通って、乾燥ガス循環ファン１２７の吸入口に戻されるようになっている。
【０１０６】
乾燥装置１２２は、多量の水分（例えば、６０ｗｔ％程度）が含まれた褐炭（生褐炭）から水分を除去し（を乾燥させて）、多量の水分が含まれた褐炭を、少量の水分（例えば、２０ｗｔ％未満）が含まれた褐炭に変質させるものである。また、この乾燥装置１２２には、乾燥ガス循環ファン１２７により加熱器１３３，１２９，１２５内に順次押し込まれ、加熱器１２５内で熱交換された（加熱された）高温の乾燥用ガスが供給されるようになっており、この高温の乾燥用ガスによって褐炭中の水分が除去される（褐炭が乾燥させられる）ようになっている。そして、褐炭から水分を除去する（褐炭を乾燥させる）のに利用されて温度の下がった低温（例えば、３０℃〜６０℃）の乾燥用ガス（湿りガス）は、冷却器１２８内に押し込まれ、処理される。
なお、乾燥装置１２２で乾燥させられた褐炭（乾燥炭）は、例えば、図１に示すボイラ５の燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する、褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４に供給される。
【０１０７】
冷却器１２８の内部では、配管１３０内を通過する冷媒によって湿りガスの熱が回収され、湿りガス中の水分が凝縮し、ドレンとなって冷却器１２８の底部に溜まる。
なお、冷却器１２８の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して排出されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１２９内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１０８】
一方、冷却器１３２の内部では、配管１３４内を通過する冷媒によって蒸気タービン１０から排出された蒸気の熱が回収され、凝縮・復水し、冷却器１３２の底部に溜まる。
なお、冷却器１３２の底部に溜まった復水は、図示しない給水管を介して、例えば、図１に示すボイラ５に供給されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１３３内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１０９】
加熱器１２５は、加熱器１２９と乾燥装置１２２との間に設けられて、加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスをさらに加熱する熱交換器である。また、この加熱器１２５には、蒸気タービン１０のタービン部の途中（例えば、蒸気タービン１０のタービン部を構成する低圧タービンの途中）から抽出された蒸気が供給されるようになっており、この蒸気の凝縮熱により加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱されるようになっている。そして、加熱器１２９から乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスを加熱するのに利用されて温度の下がった蒸気は、コンデンサ１２に導かれてコンデンサ１２内で凝縮・復水する。
【０１１０】
図１１中の符号１３６は水分計、符号１３７は流量調整弁である。
水分計１３６は、乾燥装置１２２から排出されて、例えば、図１に示す褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分を検出するものであり、水分計１３６で検出された検出結果は、図示しない制御器に出力され、流量調整弁１３７の開度を決定するデータとして利用される。
流量調整弁１３７は、蒸気タービン１０のタービン部の途中から加熱器１２５に供給される蒸気の流量を調整するものであり、その開度は、乾燥装置１２２から褐炭ミル４に供給される褐炭中の水分が例えば、２０ｗｔ％程度になるよう、上述した制御器により調整（制御）される。
ここで、低品位炭中の水分の計測については、低品位炭の水分を直接計測手法に加え、乾燥装置に供給する乾燥ガスの流量・水分、石炭の水分および、乾燥装置出口の乾燥ガスの流量・水分から計測することもできる。
【０１１１】
図１１中の符号１３８は、乾燥用ガス通風機である。
乾燥用ガス通風機１３８には、例えば、図６に示す空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部が供給されるようになっており、乾燥用ガス通風機１３８から送出された乾燥用ガスは、給気管（供給管）１３９を介して乾燥ガス循環ファン１２７よりも上流側に位置する第２の配管１２６ｂ内に流入し、配管１２６内を循環する乾燥用ガスとともに配管１２６内を循環することになる。
また、乾燥ガス循環ファン１２７よりも上流側に位置する第２の配管１２６ｂ内には、給気管（供給管）１４０を介してイナートガス（例えば、Ｎ２）が供給され得るようになっている。
【０１１２】
一方、乾燥ガス循環ファン１２７よりも下流側に位置する第２の配管１２６ｂの途中には、排気管（排出管）１４１が接続されており、配管１２６内を循環する乾燥用ガスが、必要に応じて適宜排出され得るようになっている。
【０１１３】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１２１によれば、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収した熱を加熱器１２９にて乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１１４】
本発明に係る褐炭乾燥システムの第３実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
図１２は本実施形態に係る褐炭乾燥システムの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１５１は、例えば、図１に示す褐炭ミル（微粉砕機：微粉炭機）４、微粉炭集塵機１５２、第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を備え、配管１２６の代わりに、配管１５４を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、図１２中の符号１６は、褐炭ミル４の駆動源となるモータを示している。
【０１１５】
微粉炭集塵機１５２は、配管１５５を介して褐炭ミル４から送出されてきた微粉炭と乾燥ガスを分離、微粉炭を回収するものである。そして、分離回収された微粉炭は、微粉炭を貯留しておく図示しない微粉炭ホッパ（ビン）２１２（図１７参照）を介してボイラ５（図１参照）に送出され、粉塵等が除去された湿り排気は、第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を構成する冷却器１５６に送出される。
【０１１６】
第３の圧縮式ヒートポンプ１５３は、冷却器（吸熱器）１５６と、加熱器（放熱器）１５７と、これら冷却器１５６と加熱器１５７との間で閉回路を形成する配管１５８と、配管１５８の途中に接続されて、配管１５８内に充填された冷媒（例えば、代替フロンＨＦＣ，ｉ−ペンタン，ＮＨ３，ＣＯ２等）を循環させる圧縮機１５９とを備えている。
【０１１７】
配管１５４は、乾燥装置１２２から送出された湿りガスを冷却器１２８に導く第１の配管１５４ａと、冷却器１２８から送出された乾燥用ガスを加熱器１３３に導く第２の配管１５４ｂと、加熱器１３３から送出された（例えば、２０℃〜５０℃）の乾燥用ガスを加熱器１２９に導く第３の配管１５４ｃと、加熱器１２９から送出された（例えば、３０℃〜９０℃）の乾燥用ガスを加熱器１５７に導く第４の配管１５４ｄと、加熱器１５７から送出された（例えば、５０℃〜１００℃）の乾燥用ガスを加熱器１２５に導く第５の配管１５４ｅと、加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスを乾燥装置１２２に導く第６の配管１５４ｆと、第６の配管１５４ｆの途中から分岐して加熱器１２５から送出された高温（例えば、５０℃〜１５０℃）の乾燥用ガスの一部を褐炭ミル４に導く第７の配管１５４ｇとを備えている。また、第２の配管１５４ｂの途中には、乾燥ガス循環ファン１２７が接続されており、乾燥ガス循環ファン１２７の吐出口から吐出された乾燥ガスは、加熱器１３３、加熱器１２９、加熱器１５７、加熱器１２５、乾燥装置１２２、冷却器１２８を通って、乾燥ガス循環ファン１２７の吸入口に戻されるようになっている。
【０１１８】
冷却器１５６の内部では、配管１５８内を通過する冷媒によって湿り排気の熱が回収され、湿り排気中の水分が凝縮し、ドレンとなって冷却器１５６の底部に溜まる。
なお、冷却器１５６の底部に溜まったドレンは、図示しないドレン排出管を介して排出されるようになっている。
また、冷媒によって回収された熱は、加熱器１５７内を通過する乾燥用ガスを加熱する（暖める）のに利用される。
【０１１９】
第７の配管１５４ｇの途中には、流量調整弁１６０が接続されており、流量調整弁１６０よりも下流側に位置する第７の配管１５４ｇの途中には、例えば、図１に示す空気予熱器６で熱交換された空気や、図示しないガスタービンから送出されてきた排気ガスを第７の配管１５４ｇ内に導く配管１６１が接続されている。また、配管１６１の途中には、流量調整弁１６２が接続されている。
なお、図１２中の符号１６３は、褐炭ミル４から微粉炭集塵機１５２に供給される微粉炭の温度を検出する温度計であり、符号１６４は、褐炭ミル４に流入して微粉炭から水分を除去する（微粉炭を乾燥させる）乾燥用ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計である。
【０１２０】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１５１によれば、加熱器（第３の加熱器）１５７により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器（第２の冷却器）１５６と加熱器（第３の加熱器）１５７とで第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）１５３が構成されることになるので、冷却器１５６にて回収した熱を加熱器１５７で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１０実施形態について、図１３を参照しながら説明する。
図１３は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１７１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１０を用いて説明した乾燥装置１０２、湿りガス凝縮器１０３、乾燥ガス加熱器１０４、配管１０５、乾燥ガス循環ファン１０６を備えているという点で上述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１７１によれば、従来、蒸気サイクルとして仕事をした後の系外に排出するコンデンサ１２の排熱を有効に利用し、ボイラ５の燃料となる褐炭を乾燥させているので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスが減少することでプラント全体の熱効率を向上させることができる。
また、乾燥装置２を通過する際に水分を含んだ乾燥用ガスが、燃料とともにボイラ５に投入されることがないので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスを減少させることができて、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
さらに、第２の配管１０５ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスおよびイナートガスを供給する給気管（供給管）１３９，１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらにまた、閉じられた系内を乾燥用ガスが循環することとなるので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
さらにまた、乾燥装置１０２内において褐炭乾燥時に混入した褐炭の微粒子や粉塵等が系外に排出（放出）されることを防止することができ、環境性能を向上させることができる。
さらにまた、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスが乾燥装置１０２に供給され、水分含有率の低い乾燥した乾燥用ガスにより乾燥装置１０２内に供給された褐炭が乾燥させられることになるので、褐炭を短時間で効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、加熱器１０４により乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１０２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
【０１２３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１１実施形態について、図１４を参照しながら説明する。
図１４は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１８１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１１を用いて説明した乾燥装置１２２、第１の圧縮式ヒートポンプ１２３、第２の圧縮式ヒートポンプ１２４、配管１２６、乾燥ガス循環ファン１２７を備えているという点で上述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２４】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１８１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスを供給する給気管（供給管）１３９が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１２実施形態について、図１５を参照しながら説明する。
図１５は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント１９１は、空気予熱器６から電気集塵器７に導かれるボイラ排ガスの一部および／または電気集塵器７から誘引通風機８に導かれるボイラ排ガスの一部を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）する乾燥用ガス通風機１３８および給気管（供給管）１３９の代わりに、イナートガス（例えば、Ｎ２）を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）給気管（供給管）１４０を備えているという点で上述した第１１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２６】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム１９１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、イナートガスを供給する給気管（供給管）１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１３実施形態について、図１６を参照しながら説明する。
図１６は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２０１は、イナートガス（例えば、Ｎ２）を第２の配管１２６ｂ内に導入（供給）給気管（供給管）１４０を備えているという点で上述した第１１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１２８】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２０１によれば、第２の配管１２６ｂの途中に、ボイラ５からの排ガスおよびイナートガスを供給する給気管（供給管）１３９，１４０が接続されているので、乾燥用ガス中の酸素濃度を１３％未満、好ましくは１０％未満に低減させることができて、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、加熱器（第２の加熱器）１２９により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
さらにまた、冷却器１３０と加熱器１２９とで第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）１２３が構成されることになるので、冷却器１３０にて回収された熱を加熱器１２９で乾燥ガスの加熱に利用するため系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１０実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１２９】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１４実施形態について、図１７を参照しながら説明する。
図１７は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２１１は、図１２を用いて説明した微粉炭集塵機１５２を備えているという点で上述した第１３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
また、微粉炭集塵機１５２により回収された微粉炭は、微粉炭を貯留しておく微粉炭ホッパ（ビン）２１２を介してボイラ５に送出され、微粉炭と分離された乾燥排気は、煙突９を通って大気に放出される。
【０１３０】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２１１によれば、ボイラ５には燃料となる微粉炭のみが供給され、それ以外の水分を含んだガスは、ボイラ５に供給されないようになっているので、ボイラ５での水分（潜熱）による熱ロスをさらに減少させることができて、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１３実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３１】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１５実施形態について、図１８を参照しながら説明する。
図１８は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２２１は、微粉炭集塵機１５２により微粉炭と分離された乾燥排気を電気集塵機７に導き、電気集塵機７により乾燥排気中にわずかに含まれる粉塵等をさらに除去するという点で上述した第１４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１４実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３２】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２２１によれば、微粉炭集塵機１５２により微粉炭と分離された乾燥排ガスが、電気集塵機７により粉塵等がさらに除去された後、系外に排出（放出）されることになるので、環境性能をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３３】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１６実施形態について、図１９を参照しながら説明する。
図１９は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２３１は、乾燥装置３、乾燥ガス加熱器１３の代わりに、図１２を用いて説明した第３の圧縮式ヒートポンプ１５３を備え、配管１２６の代わりに、配管１５４（第７の配管１５４ｇを除く）を備えているという点で上述した第１５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、冷却器１５６を通過した乾燥排気は、電気集塵機７に導かれ、電気集塵機７により乾燥排気中にわずかに含まれる粉塵等がさらに除去された後、煙突９を通って大気に放出される。
【０１３４】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２３１によれば、加熱器（第３の加熱器）１５７により乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスが加熱され、乾燥装置１２２に供給される乾燥用ガスがさらに加熱されることになるので、褐炭をより短時間でより効率よく乾燥させることができる。
また、冷却器（第２の冷却器）１５６と加熱器（第３の加熱器）１５７とで第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）１５３が構成されることになるので、冷却器１５６にて回収した熱を加熱器１５７により乾燥ガスを加熱するてま系内の熱効率を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１５実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３５】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１７実施形態について、図２０を参照しながら説明する。
図２０は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２４１は、図１２を用いて説明した第７の配管１５４ｇ、酸素濃度計１６４を備えているという点で上述した第１６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３６】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２４１によれば、褐炭ミル４に供給される乾燥用ガス中の酸素濃度が１３％未満、好ましくは１０％未満に調整されることとなるので、褐炭の自然酸化・発火を防止することができ、安全性および信頼性を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３７】
本発明に係る褐炭焚き火力発電プラントの第１８実施形態について、図２１を参照しながら説明する。
図２１は本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラントの概略構成図である。
本実施形態に係る褐炭焚き火力発電プラント２５１は、図１２を用いて説明した流量調整弁１６０，１６２、温度計１６３を備えているという点で上述した第１６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【０１３８】
本実施形態に係る褐炭乾燥システム２５１によれば、ボイラ５に供給される褐炭の温度が適正に制御されることとなるので、ボイラ火炉５ａ内の燃焼状態を良好な者とすることができ、プラント全体の熱効率をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて組合せ実施、変形実施、および変更実施することができる。
【０１４０】
また、乾燥装置としては、特許文献１の図１に開示された衝突式乾燥粉砕装置等が好適に用いられる他、気−固接触型の乾燥装置、例えば、並行流箱型、通気箱型、回転式、通気回転式、気流式、流動層式、通気竪型式、トンネル式（並行流）、並行流バンド式、通気バンド式、溝型撹拌式、加熱管付き回転式の乾燥装置を用いることができる。
【０１４１】
さらに、上述した乾燥システム１０１，１２１，１５１は、褐炭焚き火力発電プラント以外の熱システムプラント（例えば、ボイラプラント、ガス化炉プラント、石炭ガス化複合発電プラント）にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 火力発電プラント
３ 乾燥装置
４ 褐炭ミル（微粉炭機）
５ ボイラ
７ 電気集塵機
９ 煙突
１０ 蒸気タービン
１２ コンデンサ
１３ 乾燥ガス加熱器
１９ 熱交換器
２１ 火力発電プラント
２２ 加熱器
３１ 火力発電プラント
３２ 水分計
４１ 火力発電プラント
５１ 火力発電プラント
６１ 火力発電プラント
７１ 火力発電プラント
７２ 圧縮式ヒートポンプ（ヒートポンプ）
８１ 火力発電プラント
９１ 火力発電プラント
１０１ 乾燥システム
１０２ 乾燥装置
１０３ 湿りガス凝縮器（凝縮器）
１０４ 加熱器
１０５ 配管
１２１ 乾燥システム
１２２ 乾燥装置
１２３ 第１の圧縮式ヒートポンプ（圧縮式ヒートポンプ）
１２６ 配管
１２８ 冷却器
１２９ 加熱器（第２の加熱器）
１３０ 配管（第２の配管）
１３１ 圧縮機
１３３ 加熱器
１３６ 水分計
１３９ 給気管（供給管）
１４０ 給気管（供給管）
１５１ 乾燥システム
１５２ 微粉炭集塵機
１５３ 第３の圧縮式ヒートポンプ（第２の圧縮式ヒートポンプ）
１５４ 配管
１５６ 冷却器（第２の冷却器）
１５７ 加熱器（第３の加熱器）
１５８ 配管（第３の配管）
１５９ 圧縮機（第２の圧縮機）
１７１ 火力発電プラント
１８１ 火力発電プラント
１９１ 火力発電プラント
２０１ 火力発電プラント
２１１ 火力発電プラント
２１２ 微粉炭ホッパ
２２１ 火力発電プラント
２３１ 火力発電プラント
２４１ 火力発電プラント
２５１ 火力発電プラント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気を暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項３】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項４】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される暖かい空気をさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項５】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記ボイラ排ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項６】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項７】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項８】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給されるボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項９】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項４または８に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１０】
前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられていることを特徴とする請求項１または５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１１】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気および前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気およびボイラ排ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１２】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１３】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１４】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１５】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項１１または１４に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１６】
前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１７】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気およびボイラ排ガスの混合量を、乾燥装置入口に設置された酸素濃度計により計測・調整することを特徴とする請求項１１から１６のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１８】
前記ボイラからのボイラ排ガスで暖められた空気が、前記微粉炭機に供給された低品位炭を乾燥させるのに利用されることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１９】
微粉炭機に供給される前の低品位炭を、乾燥装置内で乾燥させる乾燥システムであって、
前記低品位炭を乾燥させるのに利用される乾燥用ガスが、前記乾燥装置に接続されて、閉じられた系を形成する配管内を循環するように構成されていることを特徴とする乾燥システム。
【請求項２０】
前記配管の途中に、前記乾燥装置から送出された前記乾燥用ガス中の水分を凝縮・回収する凝縮器または冷却器が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の乾燥システム。
【請求項２１】
前記凝縮器または前記冷却器と、前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項２０に記載の乾燥システム。
【請求項２２】
前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第２の加熱器が設けられており、この第２の加熱器と前記冷却器とが、前記配管とは別の閉じられた系を形成する第２の配管で接続され、この第２の配管の途中に設けられた圧縮機とともに圧縮式ヒートポンプを構成することを特徴とする請求項２１に記載の乾燥システム。
【請求項２３】
前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第３の加熱器が設けられており、この第３の加熱器と、前記微粉炭機から送出された排気中の水分を凝縮・回収する第２の冷却器とが、前記配管および前記第２の配管とは別の閉じられた系を形成する第３の配管で接続され、この第３の配管の途中に設けられた第２の圧縮機とともに第２の圧縮式ヒートポンプを構成することを特徴とする請求項２０または２１に記載の乾燥システム。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれかに記載の乾燥システムと、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記コンデンサの排熱が前記加熱器に供給され、前記乾燥用ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２５】
前記配管の途中に、前記ボイラからの排ガスおよび／またはイナートガスを供給する供給管が接続されていることを特徴とする請求項２４に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２６】
前記微粉炭機と、前記ボイラに燃料となる微粉炭を供給する微粉炭ホッパとの間に、前記微粉炭中から粉塵を回収する微粉炭集塵機が設けられていることを特徴とする請求項２４または２５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２７】
前記微粉炭集塵機から送出された排気が、前記ボイラからの排ガス中から粉塵を回収する電気集塵機に送出され、この電気集塵機で処理されることを特徴とする請求項２６に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２８】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器および／または前記第２の加熱器および／または前記第３の加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項２１から２７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２９】
請求項１から１８、２４から２８のいずれか一項に記載の蒸気発生プラントを具備してなることを特徴とする低品位炭を燃料とする火力発電プラント。
【請求項３０】
請求項１９から２３のいずれか一項に記載の乾燥システムを具備していることを特徴とする熱システムプラント。
【請求項１】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気を暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気を暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項３】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気は、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項４】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される暖かい空気をさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項５】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記ボイラ排ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項６】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項７】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用されたボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項８】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給されるボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項９】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項４または８に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１０】
前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられていることを特徴とする請求項１または５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１１】
蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記微粉炭機に供給される低品位炭を乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置に供給されて前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気および前記ボイラからのボイラ排ガスを暖める乾燥ガス加熱器とを備え、
前記コンデンサと前記乾燥ガス加熱器とが熱交換器を介して接続され、前記コンデンサの排熱が、前記空気およびボイラ排ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１２】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラ内に押し込まれることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１３】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用された空気およびボイラ排ガスは、前記ボイラの下流側に位置する煙突を介して直接大気放出されることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１４】
前記乾燥装置と前記乾燥ガス加熱器との間に、前記乾燥ガス加熱器から前記乾燥装置に供給される空気およびボイラ排ガスをさらに加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１５】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項１１または１４に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１６】
前記熱交換器の代わりに、ヒートポンプが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１７】
前記乾燥装置内で、前記低品位炭を乾燥させるのに利用される空気およびボイラ排ガスの混合量を、乾燥装置入口に設置された酸素濃度計により計測・調整することを特徴とする請求項１１から１６のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１８】
前記ボイラからのボイラ排ガスで暖められた空気が、前記微粉炭機に供給された低品位炭を乾燥させるのに利用されることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項１９】
微粉炭機に供給される前の低品位炭を、乾燥装置内で乾燥させる乾燥システムであって、
前記低品位炭を乾燥させるのに利用される乾燥用ガスが、前記乾燥装置に接続されて、閉じられた系を形成する配管内を循環するように構成されていることを特徴とする乾燥システム。
【請求項２０】
前記配管の途中に、前記乾燥装置から送出された前記乾燥用ガス中の水分を凝縮・回収する凝縮器または冷却器が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の乾燥システム。
【請求項２１】
前記凝縮器または前記冷却器と、前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項２０に記載の乾燥システム。
【請求項２２】
前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第２の加熱器が設けられており、この第２の加熱器と前記冷却器とが、前記配管とは別の閉じられた系を形成する第２の配管で接続され、この第２の配管の途中に設けられた圧縮機とともに圧縮式ヒートポンプを構成することを特徴とする請求項２１に記載の乾燥システム。
【請求項２３】
前記冷却器と前記乾燥装置との間に位置する前記配管の途中に、前記乾燥用ガスを加熱する第３の加熱器が設けられており、この第３の加熱器と、前記微粉炭機から送出された排気中の水分を凝縮・回収する第２の冷却器とが、前記配管および前記第２の配管とは別の閉じられた系を形成する第３の配管で接続され、この第３の配管の途中に設けられた第２の圧縮機とともに第２の圧縮式ヒートポンプを構成することを特徴とする請求項２０または２１に記載の乾燥システム。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれかに記載の乾燥システムと、蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を回収するとともに、凝縮・復水するコンデンサと、前記ボイラに供給される低品位炭を前記ボイラの燃料として利用できる程度の粒径にまで粉砕する微粉炭機とを備えた低品位炭を燃料とする蒸気発生プラントであって、
前記コンデンサの排熱が前記加熱器に供給され、前記乾燥用ガスを暖める熱源として利用されることを特徴とする低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２５】
前記配管の途中に、前記ボイラからの排ガスおよび／またはイナートガスを供給する供給管が接続されていることを特徴とする請求項２４に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２６】
前記微粉炭機と、前記ボイラに燃料となる微粉炭を供給する微粉炭ホッパとの間に、前記微粉炭中から粉塵を回収する微粉炭集塵機が設けられていることを特徴とする請求項２４または２５に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２７】
前記微粉炭集塵機から送出された排気が、前記ボイラからの排ガス中から粉塵を回収する電気集塵機に送出され、この電気集塵機で処理されることを特徴とする請求項２６に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２８】
前記乾燥装置から前記微粉炭機に供給される低品位炭中の水分を検出する水分計が設けられており、この水分計で検出された検出結果に基づいて、前記加熱器および／または前記第２の加熱器および／または前記第３の加熱器における入熱量が決定されることを特徴とする請求項２１から２７のいずれか一項に記載の低品位炭を燃料とする蒸気発生プラント。
【請求項２９】
請求項１から１８、２４から２８のいずれか一項に記載の蒸気発生プラントを具備してなることを特徴とする低品位炭を燃料とする火力発電プラント。
【請求項３０】
請求項１９から２３のいずれか一項に記載の乾燥システムを具備していることを特徴とする熱システムプラント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−２２３５７２（Ｐ２０１０−２２３５７２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２７７１（Ｐ２００９−１８２７７１）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００１６４４３８）九州電力株式会社 (245)
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００１６４４３８）九州電力株式会社 (245)
[ Back to top ]