(57)【要約】  この石炭焚きボイラ設備は、石炭を乾燥させる石炭乾燥機（１１）と、石炭乾燥機（１１）で乾燥された石炭を燃焼用空気と混合させて燃焼させるボイラ（１４）と、ボイラ（１４）から排出される燃焼排ガスによってボイラ（１４）に供給される燃焼用空気を加熱するエアヒータ（１５）と、燃焼排ガスに含まれる煤塵を捕集する集塵器（１７）と、燃焼排ガスに脱硫処理を施す脱硫装置（１８）と、燃焼排ガスによって熱媒を加熱する熱回収器（１６）と、を備え、石炭乾燥機（１１）は、熱回収器（１６）で加熱された熱媒の熱エネルギを用いて石炭を乾燥させる
2014042013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭を乾燥させる石炭乾燥機と、  前記石炭乾燥機で乾燥された前記石炭を燃焼用空気と混合させて燃焼させるボイラと、  前記ボイラから排出される燃焼排ガスによって前記ボイラに供給される前記燃焼用空気を加熱するエアヒータと、  前記燃焼排ガスに含まれる煤塵を捕集する集塵器と、  前記燃焼排ガスに脱硫処理を施す脱硫装置と、  前記エアヒータよりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられ、前記燃焼排ガスによって熱媒を加熱する熱回収器と、を備え、  前記石炭乾燥機は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒の熱エネルギを用いて前記石炭を乾燥させる石炭焚きボイラ設備。
【請求項２】
前記石炭乾燥機は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒を前記石炭乾燥機内に設けた管路に通すことで、前記石炭乾燥機内の前記石炭を乾燥させる請求項１に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項３】
前記熱回収器で加熱された前記熱媒によって、前記石炭乾燥機内に外部から供給されるキャリアエアを加熱することで、前記石炭乾燥機内の前記石炭を乾燥させる請求項１に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項４】
前記ボイラで前記石炭を燃焼させることによって生成した蒸気の一部を抽気し、抽気された前記蒸気によって、前記石炭乾燥機内に外部から供給されるキャリアエアを加熱する空気加熱器をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項５】
前記ボイラで前記石炭を燃焼させることによって生成した蒸気の一部を抽気し、抽気された前記蒸気によって、前記熱回収器で加熱された前記熱媒をさらに加熱する熱媒加熱器をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項６】
前記エアヒータは、前記ボイラから排出される前記燃焼排ガスによって前記石炭乾燥機に供給される乾燥用空気を加熱し、  前記石炭乾燥機は、該石炭乾燥機内に送り込まれた前記乾燥用空気によって、前記石炭乾燥機内の前記石炭を乾燥させる請求項１から５のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項７】
前記エアヒータで加熱された燃焼用空気の一部を分岐して、前記石炭乾燥機内に外部から供給されるキャリアエアと混合させて前記石炭乾燥機内に供給される請求項６に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項８】
前記脱硫装置は、前記燃焼排ガスを処理水と接触させることで脱硫処理を行い、  脱硫処理後の前記処理水から石膏分を分離させて得られる排水を、前記脱硫装置よりも上流側で前記燃焼排ガスと接触させることで、前記排水を蒸発させるスプレードライヤをさらに備える請求項１から７のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項９】
前記石炭乾燥機は、該石炭乾燥機における排気を前記集塵器に送り込む請求項１から８のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項１０】
前記石炭乾燥機からの排気中に含まれる前記石炭の所定粒径以下の微粉炭を回収する微粉炭回収装置をさらに備え、  前記微粉炭回収装置は、回収した前記微粉炭を前記石炭乾燥機で乾燥された前記石炭とともに前記ボイラに供給する請求項１から８のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項１１】
前記微粉炭回収装置によって前記微粉炭が回収されることによって前記微粉炭が除去された前記排気を、前記集塵器に送り込む請求項１０に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項１２】
前記熱回収器は、前記集塵器の前段に配置されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項１３】
前記熱回収器は、前記集塵器の後段に配置されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の石炭焚きボイラ設備において、前記ボイラに供給される石炭を乾燥させる方法であって、  前記石炭を前記ボイラで燃焼させることによって該ボイラから排出される燃焼排ガスの熱エネルギを、前記エアヒータよりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられた熱回収器で回収して熱媒を加熱する工程と、  前記熱媒の熱エネルギによって、前記ボイラに供給される前記石炭を乾燥させる工程と、を備える石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、石炭焚きボイラ設備、石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  石炭焚きボイラタービン（以下、単にボイラと適宜称する）を備えた発電設備等において、燃料として用いる石炭には、その含水量、石炭化度に応じて、高品位、中品位、低品位といったグレードがある。  リグナイト（褐炭）等、含水量が多く石炭化度の低い低品位の石炭は、高品位の石炭に比較して発熱量が低いため、ボイラの燃焼効率を高めるためにも、ボイラに投入する前に、これを乾燥させるのが好ましい。【０００３】  そこで、従来より、ボイラから抽気した蒸気を用いて加熱することで、石炭を乾燥させることが行われていた。【０００４】  また、ボイラに備えられたエコノマイザ（節炭器）や脱硝装置の出口から排出される燃焼排ガスを用いて石炭を加熱し、乾燥させることも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３３２１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、石炭を加熱させるために、ボイラから抽気した蒸気を用いていたのでは、当然、ボイラの効率が低下してしまう。  また、エコノマイザや脱硝装置の出口から排出される燃焼排ガスは、３５０〜５５０℃と高温である。このような高温の燃焼排ガスを熱媒として石炭を乾燥させると、その過程で石炭からハイドロカーボン成分が揮発し排ガスに混入してしまい、後流側の排ガス処理設備の性能に悪影響を及ぼすという問題がある。【０００７】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ボイラの効率を低下させるのを抑えるとともに、ハイドロカーボン成分の発生を抑えつつ、石炭を確実に乾燥させてボイラの効率を高めることのできる石炭焚きボイラ設備、石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法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】
【０００８】  上記課題を解決するために、本発明の石炭焚きボイラ設備、および石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法は以下の手段を採用する。  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、石炭を乾燥させる石炭乾燥機と、前記石炭乾燥機で乾燥された前記石炭を燃焼用空気と混合させて燃焼させるボイラと、前記ボイラから排出される燃焼排ガスによって前記ボイラに供給される前記燃焼用空気を加熱するエアヒータと、前記燃焼排ガスに含まれる煤塵を捕集する集塵器と、前記燃焼排ガスに脱硫処理を施す脱硫装置と、前記エアヒータよりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられ、前記燃焼排ガスによって熱媒を加熱する熱回収器と、を備え、前記石炭乾燥機は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒の熱エネルギを用いて前記石炭を乾燥させる。【０００９】  このように熱回収器で加熱された熱媒の熱エネルギを利用して石炭を加熱することによって、ボイラから抽気した蒸気を用いる必要がなく、ボイラの効率低下を抑えることができる。  また、ボイラから、エアヒータを経た燃焼排ガスは、エコノマイザや脱硝装置の出口から排出される燃焼排ガス（３５０〜５５０℃）に比較し、温度が１３０〜１７０℃と低い。したがって、石炭を、より低い温度で乾燥させることができ、石炭からハイドロカーボン成分が生成されてしまうのを防ぐことができる。【００１０】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備において、前記石炭乾燥機は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒を前記石炭乾燥機内に設けた管路に通すことで、前記石炭乾燥機内の前記石炭を乾燥させることもできる。【００１１】  また、本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒によって、外部から前記石炭乾燥機内に供給されるキャリアエアを加熱することで、前記石炭乾燥機内の前記石炭を乾燥させることもできる。【００１２】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記ボイラで前記石炭を燃焼させることによって生成した蒸気の一部を抽気し、抽気された前記蒸気によって、前記石炭乾燥機内に外部から供給されるキャリアエアを加熱する空気加熱器をさらに備えるようにしても良い。  この場合、ボイラから蒸気の一部を抽気するが、抽気した蒸気は、熱回収器で回収された熱によって加熱される石炭の乾燥に、あくまでも補助的に用いられるものである。したがって、ボイラから抽気した蒸気をメインとして石炭乾燥を行う場合に比較すれば、蒸気の抽気量を大幅に抑えることができる。【００１３】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記ボイラで前記石炭を燃焼させることによって生成した蒸気の一部を抽気し、抽気された前記蒸気によって、前記熱回収器で加熱された前記熱媒をさらに加熱する熱媒加熱器をさらに備えることもできる。  これにより、石炭をさらに効率良く乾燥できる。【００１４】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備において、前記エアヒータは、前記ボイラから排出される前記燃焼排ガスによって前記ボイラに供給される前記燃焼用空気を加熱し、前記燃焼用空気の一部を分岐して、前記石炭乾燥機内に外部から供給されるキャリアエアと混合させて前記石炭乾燥機内に供給されるようにしても良��。  これにより、石炭をさらに効率良く乾燥できる。また、キャリアエアと乾燥用空気との混合比を調整することで、その温度を適宜調整することができる。【００１５】  さらに、本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記脱硫装置は、前記燃焼排ガスを処理水と接触させることで脱硫処理を行い、脱硫処理後の前記処理水から石膏分を分離させて得られる排水を、前記脱硫装置よりも上流側で前記燃焼排ガスと接触させることで、前記排水を蒸発させるスプレードライヤをさらに備えることもできる。  これにより、脱硫装置からの排水を削減することができる。【００１６】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備において、前記石炭乾燥機は、該石炭乾燥機における排気を前記集塵器に送り込むこともできる。  これにより、石炭乾燥機からの排気に含まれる石炭の微粉炭を集塵器で捕集することができる。【００１７】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記石炭乾燥機からの排気中に含まれる前記石炭の所定粒径以下の微粉炭を回収する微粉炭回収装置をさらに備え、前記微粉炭回収装置は、回収した前記微粉炭を前記石炭乾燥機で乾燥された前記石炭とともに前記ボイラに供給することもできる。  さらに、本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備は、前記微粉炭回収装置によって前記微粉炭が回収されることによって前記微粉炭が除去された前記排気を、前記集塵器に送り込むこともできる。【００１８】  本発明の第１の態様に係る石炭焚きボイラ設備において、前記熱回収器は、前記集塵器の前段に配置されている構成とすることもできる。  これによって、集塵器に送り込まれる燃焼排ガスの温度を抑えることができる。その結果、集塵器における集塵器能が向上し、煤塵の回収効率が高まる。  もちろん、熱回収器を捕集器の後段側に配置する構成とすることもできる。【００１９】  本発明の第２の態様では、上記したような石炭焚きボイラ設備において、前記ボイラに供給される石炭を乾燥させる方法において、前記石炭を前記ボイラで燃焼させることによって該ボイラから排出される燃焼排ガスの熱エネルギを、前記エアヒータよりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられた熱回収器で回収して熱媒を加熱する工程と、前記熱媒の熱エネルギによって、前記ボイラに供給される前記石炭を乾燥させる工程と、を備えることを特徴とする石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００２０】  本発明によれば、ボイラの効率を低下させるのを抑えるとともに、ハイドロカーボン成分の発生を抑えつつ、石炭を確実に乾燥させてボイラの効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の応用例を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施形態にかかる石炭焚きボイラ設備の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  以下に、本発明に係る石炭焚きボイラ設備、石炭焚きボイラ設備における石炭の乾燥方法の実施形態について、図面を参照して説明する。［第１実施形態］  以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。  図１に示すように、石炭焚きボイラ設備１０Ａは、石炭乾燥機１１、石炭バンカ１２、石炭ミル１３、ボイラタービン（ボイラ）１４、エアヒータ１５、熱回収器１６、電気集塵器１７、脱硫装置１８、煙突１９を主に備えている。
【００２３】  石炭乾燥機１１は、石炭粉砕機２０で粉砕された石炭が投入され、空気ブロワ２１によって送り込まれた空気をキャリアガスとして、石炭を搬送しつつ、後に詳述するような構成によって石炭を乾燥する。
【００２４】  石炭バンカ１２は、石炭乾燥機１１で乾燥された石炭を一時的に貯留する。  石炭ミル１３は、石炭バンカ１２から供給された石炭を粉砕し、所定の粒度の石炭粉とする。
【００２５】  石炭ミル１３で粉砕された石炭粉は、ボイラタービン１４に送り込まれ、そのボイラで、外部から供給された燃焼用空気と混合されて燃焼し、その熱エネルギにより水を加熱して蒸気を発生させる。ボイラタービン１４のタービンでは、発生した蒸気によりタービンが駆動され、その駆動力が、発電機等を回転させる等、所要の仕事に用いられる。ここで、ボイラタービン１４で発生させた駆動力の用途については、何ら限定するものではない。
【００２６】  エアヒータ１５は、ボイラタービン１４のボイラ部から排出される燃焼排ガスと、ボイラ部に供給される燃焼用空気とを熱交換させる。これにより、燃焼用空気は、燃焼排ガスの顕熱によって加熱され、ボイラタービン１４のボイラに供給される。  ここで、エアヒータ１５から排出される燃焼排ガスは、その温度が１３０〜１７０℃となるよう、燃焼用空気との熱交換が行われる。
【００２７】  熱回収器１６は、エアヒータ１５を経た燃焼排ガスと、水等の冷媒とを熱交換させることで、燃焼排ガスから熱エネルギを回収し、その温度をさらに下げる。このような熱回収器１６としては、例えば、チューブ内を流れる冷媒と、チューブに一体に設けられたフィンの周囲を流れる燃焼排ガスとを熱交換させる、フィンチューブ式のものを用いることができる。
【００２８】  電気集塵器１７は、熱回収器１６を経た燃焼排ガス中の煤塵を、静電気力によって捕集するものである。
【００２９】  脱硫装置１８は、電気集塵器１７を経た燃焼排ガス中のＳＯ２を主に除去処理（脱硫処理）する。その脱硫処理方式については、本実施形態では何ら限定するものではない。
【００３０】  煙突１９は、脱硫処理がなされた燃焼排ガスを、大気中に解放する。
【００３１】  さて、このような石炭焚きボイラ設備１０Ａにおいては、石炭乾燥機１１における石炭の乾燥処理をより高効率で行うため、以下に示す構成を有している。  本実施形態において、熱回収器１６と、石炭乾燥機１１との間に、管路３０，３１が設けられ、熱回収器１６で回収した熱により、石炭乾燥機１１内の石炭を加熱し、石炭の乾燥を促進するようになっている。
【００３２】  具体的には、熱回収器１６における燃焼排ガスとの熱交換により加熱された水等の冷媒は、管路３０により、熱媒として、前記の石炭乾燥機１１に送り込まれる。石炭乾燥機１１では、熱回収器１６から送り込まれた水等の熱媒の熱エネルギにより、石炭乾燥機１１内の石炭を直接加熱する。  石炭乾燥機１１がロータリーキルン式である場合には、ロータリーキルン内に設けたチューブに、管路３０から熱媒を送り込み、周囲を通る石炭を加熱することによって、石炭の乾燥を促進させる。  石炭乾燥機１１内で熱エネルギが奪われた熱媒は、ポンプ３２により、管路３１を経て、熱回収器１６へと循環される。
【００３３】  ここで、管路３０と管路３１との間にバイパス管３３を設け、このバイパス管３３と、管路３１に、制御弁３４，３５を設けるようにしても良い。これの制御弁３４，３５は、熱回収器１６からの燃焼排ガスの出口側に設けられたセンサ３６での検出結果に基づき、その開閉・開度が温度コントローラ３７によって自動的に調整される。この温度コントローラ３７では、熱回収器１６の出口側での燃焼排ガスの温度が、予め定めた範囲内の温度、例えば８５〜９５℃となるよう、制御弁３４，３５の開閉・開度を調整する。  このようにして、熱回収器１６からの燃焼排ガスの温度を制御することで、その後段側の電気集塵器において捕集した灰の流動性が低下するのを防ぐようになっている。
【００３４】  上述したような構成によれば、熱回収器１６において燃焼排ガスから回収した熱によって、石炭乾燥機１１内の石炭を加熱して、石炭の乾燥を促進させるようにした。これにより、ボイラタービン１４から蒸気を抽気する必要がなくなり、ボイラタービン１４における効率（出力）を高めることができる。また、石炭の乾燥により、石炭の発熱量が高まるため、この点においても、ボイラタービン１４の効率を高めることができる。その結果、同じ出力を得るのに、より少ない石炭で済むようになり、石炭焚きボイラ設備１０Ａにおける石炭の使用量を抑えて、低コスト化を図ることができる。
【００３５】  さらに、石炭の乾燥によって、ボイラタービン１４における燃焼も理想的な燃焼条件に近づき、燃焼排ガス量を低減できる。その結果、脱硫装置１８において脱硫のために用いる補給水の使用量等も低減でき、この点においても低コスト化を図ることができる。  また、石炭の乾燥によって、燃焼排ガス中に含まれる水銀やＮＯｘの量も低減できる効果が期待される。
【００３６】  また、石炭焚きボイラ設備１０Ａにおいては、電気集塵器１７の前段に熱回収器１６が設けられ、これによって、電気集塵器１７に送り込まれる燃焼排ガスの温度を抑えるようにした。その結果、電気集塵器１７における集塵器能が向上し、煤塵の回収効率が高まる。また、これによって、燃焼排ガス中のＳＯ３量を削減することもできる。
【００３７】  ところで、上記したような構成の石炭焚きボイラ設備１０Ａにおいては、起動時においては、ボイラタービン１４からの排ガス温度が低く、上記したような作用効果が十分に得られない可能性がある。  そこで、起動時においては、ボイラタービン１４の負荷が高まり、十分に燃焼排ガスの温度が高まってから、上記したような石炭の加熱を行うようにしても良い。  また、ボイラタービン１４には、通常、起動用の補助ボイラ１４ｂが備えられているため、起動時には、この補助ボイラ１４ｂから蒸気を石炭乾燥機１１における熱源として供給し、石炭の乾燥を促進させるようにすることもできる。
【００３８】（第１実施形態の応用例）  以下に、上記第１実施形態で示した構成に付加することのできる複数の構成を、応用例として示す。（応用例１）  図２に示す石炭焚きボイラ設備１０Ａでは、上記第１実施形態で示した構成に加え、ボイラタービン１４から蒸気を抽気し、管路３９を介して、空気ブロワ２１と石炭乾燥機１１との間に設けた空気加熱器４０に送り込むようにしても良い。そして、空気加熱器４０において、抽気した蒸気と、空気ブロワ２１から石炭乾燥機１１に送り込む空気（キャリアエア）とで熱交換を行い、空気を加熱する。  ここで、ボイラタービン１４からの蒸気の抽気は、低圧側、中圧側等、適宜箇所において行うことができる。また、空気加熱器４０を経た凝縮水は、ボイラタービン１４の低圧側に戻すのが好ましい。
【００３９】  これにより、石炭乾燥機１１に送り込まれる空気の温度が上昇し、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００４０】  このような空気加熱器４０における熱交換は、石炭乾燥機１１におけるキャリアエアの温度に応じて調整することもできる。この場合、空気ブロワ２１の出口側、または石炭乾燥機１１からの排気側に設けたセンサ４１Ａ，４１Ｂのいずれかにより空気の温度を検出し、その検出結果に基づいて、温度コントローラ４２およびバルブ４３によって、ボイラタービン１４からの蒸気の抽気量を調整すれば良い。
【００４１】（応用例２）  また、図３に示す石炭焚きボイラ設備１０Ａでは、上記第１実施形態で示した構成に加え、ボイラタービン１４から蒸気を抽気し、管路４４を介し、熱回収器１６から石炭乾燥機１１に熱媒を供給する管路３０に設けた熱媒加熱器４５に送り込むようにしても良い。そして、この熱媒加熱器４５において、熱媒をさらに加熱するのである。
【００４２】  これによって、石炭乾燥機１１に送り込まれる熱媒の温度がさらに高まり、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００４３】  このような熱媒加熱器４５における熱交換も、石炭乾燥機１１からの排気側に設けた温度センサ４６Ａ、または管路３０に設けた熱媒の温度センサ４６Ｂの検出結果に基づき、温度コントローラ４７およびバルブ４８によって、ボイラタービン１４からの蒸気の抽気量を調整することができる。
【００４４】（応用例３）  また、図４に示す石炭焚きボイラ設備１０Ａでは、エアヒータ１５において、ボイラタービン１４からの燃焼排ガスを熱源として加熱した乾燥用空気を生成し、この乾燥用空気を、管路４９を介し、空気ブロワ２１の出口側に送り込むようにしても良い。
【００４５】  これにより、石炭乾燥機１１に送り込まれる空気の温度が上昇し、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００４６】  このような乾燥用空気の供給は、この場合、空気ブロワ２１の出口側、または石炭乾燥機１１からの排気側に設けたセンサ５１Ａ，５１Ｂのいずれかによる空気の温度に基づいて、温度コントローラ５２Ａまたは５２Ｂにより、その温度が規定の範囲内となるよう、空気ブロワ２１の出口側と管路４９に設けたバルブ５３Ａ，５３Ｂおよび流量コントローラ５４Ａ，５４Ｂにより、管路４９から供給する乾燥用空気と、空気ブロワ２１から供給するキャリアエアの流量（混合比）を調整すれば良い。
【００４７】［第２実施形態］  次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下に説明する第２実施形態において、上記第１実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略し、上記第１実施形態との差異を中心に説明を行う。  図５に示すように、本実施形態における石炭焚きボイラ設備１０Ｂは、石炭乾燥機１１、石炭バンカ１２、石炭ミル１３、ボイラタービン１４、エアヒータ１５、熱回収器１６、電気集塵器１７、脱硫装置１８、煙突１９を主に備えている。
【００４８】  本実施形態において、石炭乾燥機１１は、石炭粉砕機２０で粉砕された石炭が投入され、空気ブロワ２１から送り出される空気を第２エアヒータ６０で加熱して加熱空気とし、この加熱空気をキャリアガスとして、石炭を搬送しつつ、加熱空気の熱によって石炭を乾燥する。
【００４９】  第２エアヒータ６０は、熱回収器１６における燃焼排ガスとの熱交換により加熱された水等の冷媒（熱媒）を熱源として空気を加熱する。すなわち、熱回収器１６における燃焼排ガスとの熱交換により加熱された水等の冷媒は、管路６１により、熱媒として、第２エアヒータ６０に送り込まれる。第２エアヒータ６０では、この熱媒と、空気ブロワ２１から送り込まれる空気との間で熱交換を行うことによって、空気を加熱し、加熱空気とする。  第２エアヒータ６０で熱エネルギが奪われた熱媒は、管路６２を経て、熱回収器１６へと循環される。
【００５０】  ここで、上記図１に示したのと同様、管路６１と管路６２との間にバイパス管３３を設け、このバイパス管３３と管路６２に、制御弁３４，３５を設けるようにしても良い。これの制御弁３４，３５は、熱回収器１６からの燃焼排ガスの出口側に設けられたセンサ３６での検出結果に基づき、その開閉・開度が温度コントローラ３７によって自動的に調整される。この温度コントローラ３７では、熱回収器１６の出口側での燃焼排ガスの温度が、予め定めた範囲内の温度、例えば８５〜９５℃となるよう、制御弁３４，３５の開閉・開度を調整し、熱回収器１６と第２エアヒータ６０との間での熱媒の循環量を制御する。
【００５１】  上述したような構成によれば、熱回収器１６において燃焼排ガスから回収した熱によって、石炭乾燥機１１に送り込む空気を加熱するようにした。石炭乾燥機１１内で、この空気と石炭とが接触することによって、石炭の乾燥が促進されるようにした。これにより、ボイラタービン１４から蒸気を抽気する必要がなくなり、ボイラタービン１４における効率（出力）を高めることができる。また、石炭の乾燥により、石炭の発熱量が高まるため、この点においても、ボイラタービン１４の効率を高めることができる。その結果、同じ出力を得るのにより少ない石炭で済むようになり、石炭焚きボイラ設備１０Ｂにおける石炭の使用量を抑えて、低コスト化を図ることができる。
【００５２】  さらに、石炭の乾燥によって、ボイラタービン１４における燃焼も理想的な燃焼条件に近づき、燃焼排ガス量を低減できる。その結果、脱硫装置１８において脱硫のために用いる補給水の使用量等も低減でき、この点においても低コスト化を図ることができる。  また、石炭の乾燥によって、燃焼排ガス中に含まれる水銀やＮＯｘの量も低減できる効果が期待される。
【００５３】（第２実施形態の応用例）  以下に、上記第２実施形態で示した構成に付加することのできる複数の構成を、応用例として示す。（応用例１）  図６に示す石炭焚きボイラ設備１０Ｂにおいては、上記第２実施形態で示した構成に加え、ボイラタービン１４から蒸気を抽気し、管路３９を介して、第２エアヒータ６０と石炭乾燥機１１との間に設けた空気加熱器４０に送り込むようにしても良い。そして、空気加熱器４０において、抽気した蒸気と、第２エアヒータ６０から石炭乾燥機１１に送り込む加熱空気（キャリアエア）とで熱交換を行い、加熱空気をさらに加熱する。
【００５４】  これにより、石炭乾燥機１１に送り込まれる空気の温度がさらに上昇し、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００５５】  このような空気加熱器４０における熱交換は、石炭乾燥機１１におけるキャリアエアの温度に応じて調整することもできる。この場合、第２エアヒータ６０の出口側、または石炭乾燥機１１からの排気側に設けたセンサ４１Ａ，４１Ｂのいずれかにより空気の温度を検出し、その検出結果に基づいて、温度コントローラ４２およびバルブ４３によって、ボイラタービン１４からの蒸気の抽気量を調整すれば良い。
【００５６】（応用例２）  また、図７に示す石炭焚きボイラ設備１０Ｂにおいては、上記第２実施形態で示した構成に加え、ボイラタービン１４から蒸気を抽気し、管路４４を介し、熱回収器１６から石炭乾燥機１１に熱媒を供給する管路３０に設けた熱媒加熱器４５に送り込むようにしても良い。そして、この熱媒加熱器４５において、熱媒をさらに加熱するのである。
【００５７】  これによって、第２エアヒータ６０に送り込まれる熱媒の温度がさらに高まって、加熱空気の温度がさらに高められ、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００５８】  このような熱媒加熱器４５における熱交換も、石炭乾燥機１１からの排気側に設けた温度センサ４６Ａ、または石炭乾燥機１１の入口側に設けた熱媒の温度センサ４６Ｂの検出結果に基づき、温度コントローラ４７およびバルブ４８によって、ボイラタービン１４からの蒸気の抽気量を調整することができる。
【００５９】（応用例３）  また、図８に示す石炭焚きボイラ設備１０Ｂにおいては、エアヒータ１５において、ボイラタービン１４からの燃焼排ガスを熱源として加熱した乾燥用空気を生成し、この乾燥用空気を、管路４９を介し、第２エアヒータ６０の出口側に送り込むようにしても良い。
【００６０】  これにより、石炭乾燥機１１に送り込まれる空気の温度が上昇し、石炭乾燥機１１内における石炭の乾燥が、さらに促進される。
【００６１】  このような乾燥用空気の供給は、この場合、第２エアヒータ６０の出口側、または石炭乾燥機１１からの排気側に設けたセンサ５１Ａ，５１Ｂのいずれかによる空気の温度に基づいて、温度コントローラ５２Ａまたは５２Ｂにより、その温度が規定の範囲内となるよう、空気ブロワ２１の出口側と管路４９に設けたバルブ５３Ａ，５３Ｂおよび流量コントローラ５４Ａ，５４Ｂにより、管路４９から供給する乾燥用空気と、空気ブロワ２１から供給する加熱空気の流量（混合比）を調整すれば良い。
【００６２】［第３実施形態］  次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下に説明する第３実施形態において、上記第１、第２実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略し、上記第１、第２実施形態との差異を中心に説明を行う。  以下に示す第３実施形態の構成は、図１〜図８に示したいずれの構成に対しても付加することが可能である。以下においては、図５に示した構成に、本実施形態の構成を付加する例を示す。  図９に示すように、本実施形態の石炭焚きボイラ設備１０Ｃは、図５に示した石炭焚きボイラ設備１０Ｂの構成に加え、石膏分離器６５と、スプレードライヤ６６と、を備えている。
【００６３】  石膏分離器６５は、脱硫装置１８からの排水をろ過し、石膏分と、ろ過液とに分離する。石膏分離器６５で得られたろ過液（排水）は、スプレードライヤ６６に送り込まれる。
【００６４】  スプレードライヤ６６には、石膏分離器６５から送り込まれたろ過液と、ボイラタービン１４からの高温の燃焼排ガスとが送り込まれる。スプレードライヤ６６では、ろ過液と燃焼排ガスとを混合し、エアヒータ１５の出口側の燃焼排ガス中にスプレーする。
【００６５】  これにより、ろ過液の水分が、燃焼排ガスと接触して蒸発する。その結果、脱硫装置１８からの排水を無くすことができる。また、ろ過液の水分の蒸発により燃焼排ガスの温度を、熱回収器１６の前段で下げることもできる。
【００６６】［第４実施形態］  次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下に説明する第４実施形態において、上記第１〜第３実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略し、上記第１〜第３実施形態との差異を中心に説明を行う。  以下に示す第４実施形態の構成は、図１〜図９に示したいずれの構成に対しても付加することが可能である。以下においては、図５に示した構成に、本実施形態の構成を付加する例を示す。  図１０に示すように、本実施形態の石炭焚きボイラ設備１０Ｄは、図５に示した石炭焚きボイラ設備１０Ｂの構成に加え、石炭乾燥機１１からの排気ガスを、電気集塵器１７の入口側に送り込む配管７０を備えている。
【００６７】  この配管７０により、石炭乾燥機１１からの排気ガスを電気集塵器１７に送り込むことによって、電気集塵器１７では、石炭乾燥機１１からの排気ガスに含まれる微粉炭を回収することができる。  これにより、石炭焚きボイラ設備１０Ｄから排出する排ガスを、一層クリーンにすることができ、大気環境の汚染を防止することができる。さらに、石炭乾燥機１１からの排気ガスに含まれる微粉炭を回収するための設備を別途設ける必要がなく、低コストで上記効果を得ることができる。  ところで、微粉炭がボイラタービン１４で燃焼されると水銀が析出される。そこで、石炭乾燥機１１からの排気ガスに含まれる微粉炭を電気集塵器１７で回収することにしたので、水銀が出ることもない。
【００６８】［第５実施形態］  次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下に説明する第５実施形態において、上記第１〜第４実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略し、上記第１〜第４実施形態との差異を中心に説明を行う。  以下に示す第５実施形態の構成は、図１〜図１０に示したいずれの構成に対しても付加することが可能である。以下においては、図５に示した構成に、本実施形態の構成を付加する例を示す。  図１１に示すように、本実施形態の石炭焚きボイラ設備１０Ｅは、図５に示した石炭焚きボイラ設備１０Ｂの構成に加え、石炭乾燥機１１からの排気ガスを、ガス処理システム（微粉炭回収装置）８０に送り込む構成を有している。
【００６９】  ガス処理システム８０は、石炭乾燥機１１からの排気ガスを、ガス成分と、排気ガス中に含まれる微粉炭とに分離する。  ガス処理システム８０を経たガスは、電気集塵器１７の入口側に送り込まれる。  また、ガス処理システム８０で回収された微粉炭は、石炭バンカ１２に送り込まれる。
【００７０】  このようにして、石炭乾燥機１１からの排気ガスを、ガス処理システム８０を経て電気集塵器１７に送り込むことによって、石炭焚きボイラ設備１０Ｄから排出する排ガスを、一層クリーンにすることができ、大気環境の汚染を防止することができる。  さらに、ガス処理システム８０で回収された微粉炭を石炭バンカ１２を介してボイラタービン１４に送り込むことによって、石炭を、より有効に利用することができる。  加えて、ガス処理システム８０で回収された微粉炭を石炭バンカ１２に送り込むことによって、電気集塵器１７で回収される灰に石炭粉が混入するのを防ぐこともできる。
【００７１】  なお、上記各実施形態で示した構成は、本発明の主旨の範囲内であれば適宜変更することが可能である。  例えば、上記第１〜第５実施形態で示した構成は、適宜組み合わせることもできる。  また、各実施形態において、電気集塵器１７の前段側に熱回収器１６を備えるようにしたが、熱回収器１６の前段側に電気集塵器１７を設けるようにしても良い。  これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】１０Ａ〜１０Ｅ     石炭焚きボイラ設備１１  石炭乾燥機１２  石炭バンカ１３  石炭ミル１４  ボイラタービン（ボイラ）１４ｂ 補助ボイラ１５  エアヒータ１６  熱回収器１７  電気集塵器１８  脱硫装置１９  煙突２０  石炭粉砕機２１  空気ブロワ３０，３１  管路３２  ポンプ３３  バイパス管３４，３５  制御弁３６  センサ３７  温度コントローラ３９  管路４０  空気加熱器４１Ａ，４１Ｂ     センサ４２  温度コントローラ４３  バルブ４４  管路４５  熱媒加熱器４６Ａ，４６Ｂ     温度センサ４７  温度コントローラ４８  バルブ４９  管路５１Ａ，５１Ｂ     センサ５２Ａ，５２Ｂ     温度コントローラ５３Ａ，５３Ｂ     バルブ５４Ａ，５４Ｂ     流量コントローラ６０  エアヒータ６１  管路６２  管路６５  石膏分離器６６  スプレードライヤ７０  配管８０  ガス処理システム（微粉炭回収装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月25日(2014.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
石炭を乾燥させる石炭乾燥機と、
前記石炭乾燥機で乾燥された前記石炭を燃焼用空気と混合させて燃焼させるボイラと、
前記ボイラから排出される燃焼排ガスによって前記ボイラに供給される前記燃焼用空気を加熱するエアヒータと、
前記燃焼排ガスに含まれる煤塵を捕集する集塵器と、
前記燃焼排ガスに脱硫処理を施す脱硫装置と、
前記エアヒータよりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられ、前記燃焼排ガスによって熱媒を加熱する熱回収器と、
前記熱回収器よりも前記燃焼排ガスの流れ方向下流側に設けられ、前記熱回収器の出口側での前記燃焼排ガスの温度を検出するセンサと、を備え、
前記熱回収器には、前記熱媒が送り込まれる第１の管路と、前記熱媒が送り出される第２の管路とが接続され、
前記第１の管路と前記第２の管路との間にはバイパス管が設けられ、
前記第１の管路と前記バイパス管にはそれぞれ、制御弁が設けられ、
前記センサと前記制御弁とが、温度コントローラを介して接続され、
前記石炭乾燥機は、前記熱回収器で加熱された前記熱媒の熱エネルギを用いて前記石炭を乾燥させ、
前記センサでの検出結果に基づき、前記温度コントローラが前記制御弁の開閉・開度を調整し、前記熱媒の循環量を制御することで、前記熱回収器からの前記燃焼排ガスの温度を制御する石炭焚きボイラ設備。
【国際調査報告】
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