(57)【要約】本発明の実施形態においては、固体燃料処理設備によって処理される固体燃料の１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを提供することができ、所望の固体燃料特性を提供することができ、１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定することができ、固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定して、少なくとも部分的に固体燃料組成差分に基づいて固体燃料を清浄化することができ、固体燃料の処理およびそれに対する操業処理パラメータの調節中に、固体燃料から放出される汚染物質を監視して、清浄な固体燃料を作成することができる、固体燃料を清浄化する方法に対して改良された能力について説明する。
2009532533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料を清浄化する方法であって、
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータを提供することと、
所望の固体燃料特性を提供することと、
固体燃料組成差分を決定するために、１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較することと、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するために、該固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定することと、
清浄化された固体燃料を作成するために、該固体燃料の処理およびそれに対する該操業処理パラメータの調節の間に、該固体燃料から放出される汚染物質を監視することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固体燃料は、石炭である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記固体燃料サンプルデータは、データベースである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固体燃料特性は、水分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記固体燃料特性は、灰分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記固体燃料特性は、硫黄分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記固体燃料特性は、固体燃料の特性である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記汚染物質は、水を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記汚染物質は、水素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記汚染物質は、水酸基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記汚染物質は、硫黄ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記汚染物質は、液体硫黄を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記汚染物質は、灰を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記センサは、前記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
施設所有の送電線から直接、前記処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供することをさらに備え、該施設所有の送電線は、１５ｋｖ以上を伝送するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記処理設備を通って前記固体燃料を運搬するために、多層コンベヤベルトを提供することをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分を前記ベルトに通過させるように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第２の層とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータ、および所望の固体燃料特性を受領するように構成される、入力設備と、
該１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定するように構成される、比較設備と
を備える、少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するようにさらに構成される、固体燃料処理設備であって、
該固体燃料の処理中に該固体燃料から放出される汚染物質を監視するように構成される、少なくとも１つのセンサと、
該組成差分に対して該少なくとも１つのセンサから得られるフィードバックに従って操業処理パラメータを調節することにより、清浄な固体燃料を作成するように構成される、処理調節設備と
を備える、固体燃料処理設備。
【請求項２３】
前記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記固体燃料は、石炭である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記固体燃料サンプルデータは、データベースである、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記固体燃料特性は、水分率である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
前記固体燃料特性は、灰分率である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２８】
前記固体燃料特性は、硫黄分率である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２９】
前記固体燃料特性は、固体燃料の種類である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３０】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３１】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３２】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３３】
前記汚染物質は、水を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記汚染物質は、水素を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記汚染物質は、水酸基を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記汚染物質は、硫黄ガスを含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記汚染物質は、液体硫黄を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記汚染物質は、灰を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記放出された汚染物質は、前記固体燃料設備センサによって監視される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４０】
前記センサは、前記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
施設所有の送電線から直接的に前記処理設備内のマイクロ波発振器へ高圧電力を伝送する高圧電力をさらに備え、該施設所有の送電線は１５ｋｖ以上を伝送するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４２】
前記処理設備を通って前記固体燃料を運搬する多層コンベヤベルトをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分が該ベルトを通過するように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第２の層とを有する、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、次の米国仮特許出願の優先権を主張するものであり、各出願は、その全体を参考として本明細書に援用される：米国仮特許出願第６０／７８８，２９７号（２００６年３月３１日出願）、同第６０／８２０，４８２号（２００６年７月２６日出願）、同第６０／８２８，０３１号（２００６年１０月３日出願）、同第６０／８６７，７４９号（２００６年１１月２９日出願）。
【０００２】
（発明の技術分野）
本発明は、固体燃料の処理に関し、さらに具体的には、汚染物質を除去するためにマイクロ波を使用する固体燃料の処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
あらゆる固体燃料中の多様な量の水分、灰、硫黄、およびその他の物質の存在は、概して、燃料燃焼パラメータの不一致および燃焼プロセスによって製造される汚染をもたらす。固体燃料の燃焼は、亜酸化窒素（ＮＯｘ）および硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有毒ガスの製造をもたらす場合がある。加えて、固体燃料の燃焼は、付加的な物質の元素を伴う無機灰の生成をもたらす場合がある。固体燃料の燃焼の結果として生成される二酸化炭素（ＣＯ２）の量は、地球温暖化の一因となる場合がある。これらの副生成物のそれぞれは、使用される固体燃料の品質に応じて様々なレベルで製造される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固体燃料中に存在する不要な物質のいくつかを除去するために、洗浄、空気乾燥、回転式乾燥、および加熱等の様々なプロセスが、固体燃料処理で使用されている。これらのプロセスは、固体燃料がエンドユーザにとって最適ではないサイズに破砕、粉砕、または加工されることを必要とする場合がある。放出をさらに低減するために、排出洗浄機が燃焼設備において使用される場合がある。固体燃料の燃焼の結果として製造される有害物質の放出をさらに低減し、そのような放出の制御と関連する費用を削減する必要性が存在してる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面は、固体燃料の初期状態に少なくともある程度基づく、固体燃料を清浄化するステップに関する。実施形態では、固体燃料を試験またはサンプリングして、燃料の開始特性に関する初期データセットを生成する。標的または最終（処理済み）燃料特性を知ることができ、初期特性および標的特性に対して、処理プロセスを設定、監視、および／または調節することができる。本願で説明される方法およびシステムは、生成物の開始と最終との組成差分を決定するために、入力として、開始の固体燃料サンプルデータと所望の固体燃料特性とを提供するステップと、所望の処理済み生成物を製造する操業処理パラメータの決定のために、固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するために監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを備えることができる。
【０００６】
本発明の一側面は、プロセスをさらに調節するように、処理済み固体燃料に関する情報を固体燃料処理設備にフィードバックするステップに関する。本願で開示される方法およびシステムは、清浄処理後に固体燃料を試験するステップ、次いで、試験に関する情報を処理設備にフィードバックするステップを含むことができる。固体燃料出力パラメータ設備は、処理後試験設備から最終処理済み固体燃料特性を受領することができ、特性は、最終製造処理済み固体燃料を代表することができ、固体燃料出力パラメータは、最終処理済み固体燃料特性を監視設備に伝達することができ、監視設備は、固体燃料処理操業パラメータの調整の決定のために、最終処理済み固体燃料特性を所望の固体燃料特性と比較することができ、最終処理済み固体燃料特性に対して行われる調整は、その他任意の固体燃料操業パラメータの調整に加えることができる。
【０００７】
本願で開示される方法およびシステムは、操業パラメータによって制御される、固体燃料連続供給処理設備を含むことができる。制御装置は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の連続供給処理設備の構成要素に、固体燃料処理操業パラメータを提供することができる。連続供給処理設備のセンサは、固体燃料処理プロセスの結果、構成要素の操業、連続供給処理設備の環境条件、および制御装置および監視設備に測定された情報を伝達するステップを測定することができる。監視設備は、測定された情報を固体燃料処理操業パラメータと比較し、操業パラメータを調整することができる。調整済み操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置に提供することができる。
【０００８】
本願で開示される方法およびシステムは、生成された加工パラメータおよびセンサ入力を使用して、固体燃料の処理を監視および調整するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備内の固体燃料処理の制御のために、パラメータ生成設備から操業処理パラメータを受領するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備のセンサからの入力に基づいて操業処理パラメータを監視および調整するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、制御装置に調整済み操業処理パラメータを提供するステップを伴うことができ、制御装置は、連続供給処理設備の構成要素に操業パラメータを提供する。
【０００９】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料ベルト設備の操作性能を測定するために使用されるセンサを含むことができる。固体燃料処理ベルト設備のセンサは、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、固体燃料から放出される生成物を測定することができる。固体燃料連続供給処理設備のセンサは、固体燃料を処理するために使用される連続供給処理設備の構成要素の操業パラメータを測定することができる。センサは、連続供給処理設備の制御装置、監視設備、および価格決定／取引設備に測定された情報を伝達することができる。放出生成物のセンサ情報は、ベルト設備の操業パラメータを調整するために、監視設備および制御装置によって使用することができる。構成要素の操業センサ情報は、運用費用の決定のために、価格決定／取引設備によって使用することができる。
【００１０】
本願で開示される方法およびシステムは、連続実時間操業パラメータフィードバックループを使用して、固体燃料処理を制御するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備の制御装置にパラメータ生成設備からの構成要素パラメータを提供するステップを伴うことができる。連続供給処理設備の制御装置は構成要素パラメータを適用して、固体燃料の適切な処理のための様々な処理構成要素を操作することができる。ベルト設備のセンサは、様々な操業および固体燃料の放出生成物を測定し、監視設備に測定情報を伝達することができる。監視設備は、センサ測定および操業要件の比較によって、固体燃料処理パラメータを調整することができ、監視設備は、調整済みパラメータを制御装置に伝達することができる。制御装置／センサ／モニタ調整ループは、所望の最終処理済み固体燃料を維持するように、実時間フィードバックループにおいて連続的であってもよい。
【００１１】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料マイクロ波システムの操業のモニタおよび制御を含むことができる。周波数、電力、および負荷サイクル等の、マイクロ波システムの一式の操業パラメータは、固体燃料の処理中にベルト設備制御装置によって制御することができる。マイクロ波システム出力および固体燃料の放出生成物は、センサによって測定されて、マイクロ波パラメータの有効性を決定することができ、測定値は、監視設備に伝達することができる。監視設備は、センサの測定された情報および必要な操業要件の比較に基づいて、マイクロ波システム操業パラメータを調整することができる（例えば、パラメータ生成設備）。調査済みマイクロ波操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置によってマイクロ波システムに伝達されることができる。
【００１２】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料連続供給処理設備を使用する、固体燃料の放出生成物の制御された除去を含むことができる。一式のセンサは、固体燃料の放出生成物の放出の量または速度を測定することができる。一式のセンサは、制御装置および監視設備に放出生成物の情報を伝達し、除去速度の情報を提供することができる。一式のセンサは、価格決定設備に放出生成物の除去速度を伝達することができ、価格決定設備は、放出生成物の価格または放出生成物を処分する費用を決定することができる。
【００１３】
本発明の一側面は、連続供給処理設備内で操業するコンベヤに関する。コンベヤは、固体燃料が処理されている間に、処理設備を通って固体燃料を運搬することができる（例えば、マイクロ波エネルギ場を通って石炭を運搬するステップ）。コンベヤ設備を提供する方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を輸送するようにそれを構成するステップを伴うことができる。コンベヤは、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、断熱、耐溶解性、高融点、無孔性、および熱散逸に対する抵抗性等の特徴の組み合わせを含むことができる。コンベヤ設備は、実質的に連続するベルトであってもよい。コンベヤ設備は、柔軟に連結された複数の隆起区間を含むことができる。
【００１４】
本発明の側面は、固体燃料処理方法およびシステムに関する。本発明の実施形態は、処理設備を通って固体燃料（例えば、石炭）を移動するように構成されるコンベヤベルトに関する。実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波場を通って加工することによって固体燃料を処理するように構成される。実施形態では、コンベヤシステムは、特に、固体燃料処理プロセスと併せて使用されると、弾力的な運転を提供するように構成される。
【００１５】
本発明の実施形態は、固体燃料処理設備を通って固体燃料を輸送するシステムおよび方法に関する。システムおよび方法は、固体燃料マイクロ波加工設備を通って固体燃料を輸送するように構成されるコンベヤ設備を提供するステップを伴うことができる。実施形態では、コンベヤ設備は、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子に対する無孔性、水分に対する無孔性、および熱散逸に対する抵抗性、または弾力的なコンベヤ設備を作成するようなその他の特徴等の、特徴のうちの少なくとも１つ、または組み合わせを有するように構成される。
【００１６】
実施形態では、コンベヤ設備は、コンベヤベルトである。コンベヤベルトは、実質的に隣接するベルトであってもよい。コンベヤベルトは、共に柔軟に連結される複数の剛体区間を備えることができる。他の実施形態では、コンベヤは、連続または実質的に連続する処理プロセスを通って固体燃料を輸送することを目的とした、別の物理的設備である。
【００１７】
実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波処理設備であってよく、加熱、洗浄、ガス化、燃焼、および蒸気処理等のその他のシステムも同様に通って、固体燃料を加工することもできる。コンベヤ設備は、低マイクロ波損失物質製であってもよい。例えばそれは、約３００ＭＨｚから約１ＧＨｚのマイクロ波周波数間の低損失を有するように構成することができる。コンベヤ設備は、持続的高温度に耐性があってもよい。例えば、約２００°Ｆ以上の範囲内の持続的温度に耐性があってもよい。コンベヤ設備は、高い局所温度に耐性があってもよい。例えばそれは、約６００°Ｆ以上の局所温度に耐性があってもよい。本願で開示されるコンベヤシステムを管理するための、その他多くのコンベヤ設備の特質および材料ならびにプロセスがある。
【００１８】
本発明の一側面は、連続供給固体燃料処理設備と関連するマイクロ波生成マグネトロンを操作するための改良された方法およびシステムに関する。本願で開示される方法およびシステムは、電圧を逓減し（例えばサブステーションにおいて）、次いで再び逓増する（例えば、マグネトロンでの使用のために）ステップを回避するように、直接効用の高圧送電供給を介してマグネトロンに電力供給するステップを含むことができる。電力システムは、高圧交流電流を受領して高圧直流電流を送達するように構成することができる、高圧電力変換設備を提供するステップを備えることができる。
【００１９】
本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流から高圧直流電流を直接生成するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができる。
【００２０】
本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流を高圧直流電流に変換するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができ、高配電設備は、高速回路遮断器と関連して、非変換誘導子設備によって保護することができる。
【００２１】
本願で開示される方法およびシステムは、加工フィードバックを使用する、固体燃料処理のための取引価格決定を含むことができる。取引設備は、監視設備、センサ、除去システム、固体燃料出力パラメータ設備、または同様のもの等の固体燃料設備システムからの固体燃料処理の操業情報を受領することができる。取引設備は、上記システムの操業情報を使用して、最終処理済み固体燃料の運転費用を決定することが可能であってもよい。費用は、様々な固体処理ベルト設備の構成要素、除去システム中で収集される固体燃料の放出生成物、使用される不活性ガス、および同様のものに対する所要電力を含むことができる。取引設備は、原固体燃料の開始費用に処理費用を加算することによって、処理済み固体燃料の最終価格を決定することができる。
【００２２】
本願で開示される方法およびシステムは、特定の最終使用設備に対する固体燃料を加工するステップと関連する費用のモデル化をするステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータ、および一式の操業パラメータの実施と関連する一式の固体燃料を含有するデータベースを提供するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、指定された開始固体燃料サンプルに対する固体燃料特性を同定するステップと、最終使用設備によって使用される固体燃料基質の仕様を同定するステップと、固体燃料サンプルを固体燃料基質に変換するステップと関連する一式の操業パラメータをデータベースから回収するステップと、一式の操業パラメータと関連する一式の費用をデータベースから回収するステップとをさらに伴うことができる。
【００２３】
本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを伴う取引を含むことができる。方法およびシステムは、固体燃料基質に対する選択された最終使用設備から仕様を取得するステップと、仕様を開始固体燃料サンプルに対する一式の特性と比較するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備からの仕様に一致する固体燃料基質に転換するための、操業処理パラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップと、固体燃料基質の特性を測定するステップと、固体燃料基質に対する価格を計算するステップとを伴うことができる。
【００２４】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースと、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性と、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様と、固体燃料サンプルを最終使用設備によって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータとを含むことができる。
【００２５】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースを編集するステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するステップと、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様を集計するステップと、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータを集計するステップとを伴うことができる。
【００２６】
本願で開示される方法およびシステムは、所望の最終処理済み特性に基づいて固体燃料処理パラメータを生成するステップを含むことができる。方法およびシステムは、選択された最終使用設備に対する開始固体燃料サンプルデータおよび所望の固体燃料特性を入力として提供するステップ、選択された最終使用設備に適した処理済み固体燃料を製造するように、操業処理パラメータの決定に対する固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するための監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを伴うことができる。
【００２７】
本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを含むことができる。方法およびシステムは、開始固体燃料サンプルに対する第１の一式の特性を決定するステップと、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に対する一式の特性を同定するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換するための操業処理パラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップとを伴うことができ、それにより、開始固体燃料サンプルは、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換することができる。
【００２８】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、ガス化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００２９】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、エンドユーザからのガス化要件に基づいて、固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。エンドユーザは、発電設備、化学設備、燃料電池設備、または同様のものであってもよい。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００３０】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化要件に基づいて固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択された量のガスを取得するステップを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択されたガスを取得するステップを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００３１】
方法およびシステムは、液化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料の液化と、液化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、液化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、所望の液体を製造するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、所望の液体を収集するステップとを含むことができる。操業パラメータは、フィッシャー・トロプシュ法を使用するステップ、ベルギウス法を使用するステップ、直接水素化プロセスを使用するステップ、低温炭化（ＬＴＣ）プロセスを使用するステップ、または同様のものを含むことができる。
【００３２】
方法およびシステムは、処理のために固体燃料を選択することによる固体燃料処理と、固体燃料の特性を同定するステップと、特性に基づいて固体燃料に対する固体燃料処理操業のパラメータを決定するステップと、操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップとを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を予熱するステップを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を後熱するステップを含むことができる。
【００３３】
統合固体燃料処理のためのシステムは、固体燃料から汚染物質を除去して、清浄固体燃料エネルギ源（例えば、連続供給マイクロ波処理設備を使用して清浄にされる石炭）を製造する固体燃料連続供給処理設備と、固体燃料処理設備と共同設置される固体燃料利用設備（例えば、発電所、製鉄所等）とを含むことができ、その場合、清浄固体燃料エネルギ源は、共同設置利用設備におけるエネルギ源として使用される。固体燃料処理設備は、直接、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料処理設備は、間接的に、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料利用設備は、固体燃料処理設備から特定の固体燃料処理を要求することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の固体燃料エネルギ源を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の非固体燃料生成物を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料における固有の特性を製造することができる。固体燃料エネルギ源は、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料エネルギ源は、固体燃料利用設備の最適化固体燃料であってもよい。非固体燃料生成物は、灰、硫黄、水、硫黄、一酸化炭素、二酸化炭素、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料利用設備は、発電設備、製鉄所、化学設備、埋立地、水処理設備、または同様のものであってもよい。
【００３４】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料処理設備によって処理される固体燃料の１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを提供するステップと、所望の固体燃料特性を提供するステップと、固体燃料組成差分を決定するように、１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを所望の固体燃料特性と比較するステップと、固体燃料組成差分に少なくともある程度基づいて固体燃料を清浄にするように、固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定するステップと、清浄固体燃料を作成するように、固体燃料の処理およびそれに対する操業処理パラメータの調節中に、固体燃料から放出される汚染物質を監視するステップとを含むことができる。固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備であってもよい。固体燃料は、石炭であってもよい。固体燃料サンプルデータは、データベースであってもよい。
【００３５】
固体燃料特性は、水分率、灰分率、硫黄分率、固体燃料の種類、または同様のものであってもよい。
【００３６】
操業処理パラメータは、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、マイクロ波印加の周波数、および同様のものであってもよい。
【００３７】
汚染物質は、水、水素、水酸基、硫黄ガス、液体硫黄、灰、または同様のものを含むことができる。
【００３８】
放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視することができる。センサは、操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供することができる。
【００３９】
方法およびシステムは、施設所有の送電線から直接、処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供するステップをさらに含むことができ、その場合、施設所有の送電線は、高電圧（例えば、１５ｋｖ以上）を伝送するように構成することができる。
【００４０】
方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を運搬するように多層コンベヤベルトを提供するステップをさらに含むことができ、その場合、多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分をベルトを通過させるように構成することができる一方で、摩耗に耐性がある最上層と、高温に耐性がある第２の層とを有する。
【００４１】
本発明の、このような、およびその他のシステム、方法、目的、特徴、および利点は、好ましい実施形態の次の詳細な説明および図面により、当業者にとって明白となるであろう。本願で記述される全ての文書は、参照することにより、その全体において本願に組み込まれる。
【００４２】
本発明およびそのある実施形態の次の詳細な説明は、次の図を参照することにより理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、固体燃料の性質を強化するために、固体燃料内に含有される生成物を加熱して固体燃料から生成物を取り除くために電磁エネルギを使用する、固体燃料処理設備１３２に関する本発明の側面を図示する。一実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、例示であって限定するものではないが、石炭、コークス、木炭、泥炭、木材、およびブリケットを含む、任意の種類の固体燃料を処理するために使用することができる。本発明の多くの実施形態が石炭加工に関連して開示される一方で、そのような実施形態は、コークス、木炭、泥炭、木材、ブリケット、および同様のもの等の、固体燃料の加工のその他の形式に関連することができることを理解するべきである。
【００４４】
図１に示されるように、固体燃料処理設備１３２は、独立型設備として使用することができ、または、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、または同様のものと関連してもよい。図２にさらに詳しく示されるように、固体燃料処理設備１３２は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、または同様のもの等の石炭使用設備と関連することができる。
【００４５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、特定種類の石炭の最適燃焼特性を妨害することがある非石炭生成物を除去することによって、石炭の質を向上するために使用することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、揮発性物質、または同様のものを含むことがあり得る。非石炭生成物は、石炭が燃焼可能となる前に、ＢＴＵが非石炭生成物を加熱して除去することを必要とするために、石炭のＢＴＵ／ｌｂ燃焼特性を低減し得（例えば、水）、または、そのような生成物は、燃焼中に石炭の構造内への空気流を抑制し得る（例えば、灰）。石炭は、石炭中の非石炭生成物（例えば、水、硫黄、水素、水酸基、および灰）の量によって評定することができる複数の等級を有することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭から非石炭生成物を除去するステップに対する多数のプロセスステップを行うことによって、石炭を処理することができる。実施形態では、石炭から非石炭生成物を除去する方法は、石炭からの非石炭生成物の放出を可能にする石炭内の非石炭生成物の加熱によって達成することができる。加熱は、非石炭生成物を加熱するためにマイクロ波または電波エネルギ（マイクロ波）の形態の電磁エネルギを使用することによって、達成することができる。実施形態では、石炭は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８および／またはその他のプロセスステップを通って石炭を移動させるために輸送システムを使用して、処理することができる。
【００４６】
図１を参照すると、固体燃料処理設備１３２の側面が、その他の関連石炭処理構成要素を伴う固体燃料処理設備１３２の実施形態により示される。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも鉱山１０２または石炭貯蔵設備１１２から石炭を受領することができる。採鉱された原炭の石炭特性および特定種類の石炭または特定バッチの石炭の所望の石炭特性１２２を追跡および保存する多数のデータベースがあってもよい。固体燃料処理設備１３２は、複数のシステムおよび設備を有し、操業パラメータを決定し、操業パラメータを監視および修正し、石炭の処理のためのチャンバを通って石炭を輸送し、チャンバから非石炭生成物を除去し、非石炭生成物を収集および処分し、処理済み石炭を製造する等ができる石炭処理を支援することができる。石炭が本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理された後は、図２に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。また、処理済み石炭の試験中に採取されるデータおよびその他の関連情報は、図２に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。
【００４７】
図２を参照すると、固体燃料処理設備１３２の石炭処理後の石炭利用の側面が示される。固体燃料処理設備１３２は、様々な石炭使用設備が、改良された燃焼速度およびより少ない副生成物を伴う石炭を使用することを可能にする、非石炭生成物の除去によって、石炭の質を向上することができる。石炭使用設備は、石炭燃焼設備（例えば、発電、加熱、冶金）、石炭変換設備（例えば、ガス化）、石炭副生成物設備、石炭出荷設備、石炭貯蔵設備、および同様のものを含むことができるが、それらに限定されない。固体燃料処理設備１３２からの処理済み石炭を使用することによって、石炭使用設備は、より低い等級の石炭を使用し、より少ない副生成物を有し、より低い放出を有し、より高い燃焼速度（例えば、ＢＴＵ／ｌｂ）を有すること等が可能となり得る。例えば、特定の石炭使用設備によって必要とされる石炭量に応じて、石炭使用設備と直接結合する固体燃料処理設備１３２があってよく、または、固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備から離れていてもよい。
【００４８】
高レベルで、固体燃料処理設備１３２は、本発明の側面を提供することができる多数の構成要素を含むことができ、構成要素のいくつかは、付加的な構成要素、モジュール、またはシステムを含むことができる。固体燃料処理設備１３２の構成要素は、パラメータ生成設１２８、取入設備１２４、監視設備１３４、ガス生成設備１５２、着火防止設備１５４、ベルト設備１３０、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、冷却設備１６４、取出設備１６８、試験設備１７０、および同様のものを含むことができる。ベルト設備１３０は、加えて、予熱設備１３８、制御装置１４４、マイクロ波／電波システム１４８、パラメータ制御設備１４０、センサシステム１４２、除去システム１５０、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２から石炭を受領することができ、少なくとも石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、および同様のものに処理済み石炭を提供することができる。
【００４９】
再び図１を参照すると、固体燃料処理設備１３２は、炭鉱１０２または石炭貯蔵施設１１２等の複数の異なる原炭源から原炭を受領することができる。固体燃料処理設備１３２の出力は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、処理済み石炭貯蔵設備２１８、および同様のもの等の、複数の異なる石炭使用企業に対するものであってもよい。固体燃料処理設備１３２における石炭の処理は、プロセスの始めに原炭を投入し、多数のプロセス（加熱、冷却、非石炭生成物の収集）を行い、分配のために取出設備１６８へ処理済み石炭を製造することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭源（例えば、炭鉱または貯蔵設備）と関連するか、独立型設備であるか、石炭使用設備と関連する等してもよい。
【００５０】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭源に位置し、それが製造する石炭に対する最適な石炭特性を提供することを可能にすることができる。例えば、炭鉱は、高含水量の低等級石炭を採鉱していてもよい。炭鉱は、石炭を採鉱し、同じ場所で石炭を処理することが可能であり、したがって、その特定等級の石炭の最高等級を提供することが可能であってもよい。別の例は、様々な等級の石炭がある炭鉱１０２であってよく、その場合、炭鉱１０２は、固体燃料処理設備１３２において石炭を処理することによって、同様の性質を有するように様々な等級の石炭を処理することが可能であってもよい。このことは、多数の場所に様々な等級の石炭を貯蔵する代わりに、単一の等級の石炭を貯蔵することが可能であることによって、炭鉱１０２が簡易貯蔵システムを有することを可能にできる。この単一石炭等級の貯蔵はまた、炭鉱１０２がその顧客に一貫した高品質の単一等級の石炭を提供することも可能にすることができる。このことはまた、単一石炭等級の質の使用を管理することのみによって、顧客の石炭燃焼要件を単純化することもできる。石炭供給の一貫性は、図２と併せて下記で説明されるように、石炭利用の効率性を強化することができる。
【００５１】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、複数の個別炭鉱１０２および石炭貯蔵設備１１２から原炭を受領し、再販売のために、石炭をより高品質の等級の石炭に加工することができる独立型設備であってもよい。独立型の固体燃料処理設備１３２は、複数の異なる原炭および処理済み石炭を現場で貯蔵することができる。例えば、顧客の要求に基づいて、固体燃料処理設備は、原炭の等級を選択し、その顧客への納入のためのある仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。固体燃料処理設備１３２はまた、顧客が定期的に要求することができる石炭の種類および等級を、処理および貯蔵することもできる。
【００５２】
図２に関連してさらに詳しく下記で説明されるように、石炭使用企業と関連する固体燃料処理設備１３２は、それ自体の目的による原炭の処理のために、複数の炭鉱１０２および石炭貯蔵設備１１２から原炭を受領することができる。このように、石炭使用企業は、それが必要とする仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。石炭使用企業はまた、例えば、企業が大量の処理済み石炭を必要とする場合に、専用固体燃料処理設備１３２を有することもできる。
【００５３】
図１に示されるように、原炭は、炭鉱１０２から直接得ることができる。炭鉱１０２は、露天炭鉱または坑内炭鉱であってもよい。炭鉱１０２は、様々な等級の同じ種類の石炭を有することができ、または、単一炭鉱１０２内で様々な種類の石炭を有することができる。採鉱後、炭鉱１０２は、異なる石炭の種類を貯蔵することができ、および／または様々な等級の石炭を貯蔵することができる現場の石炭貯蔵設備１０４において、採鉱された原炭を貯蔵することができる。採鉱後、原炭は、試験して原炭の特性１１０を決定することができる。炭鉱１０２は、石炭の特性１１０を決定するために標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【００５４】
石炭貯蔵設備１０４はまた、炭鉱１０２から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。採鉱されたままの原炭は、石炭使用企業への再販売のために必要なサイズまたは形状ではない場合がある。サイズ変更が望ましい場合、石炭貯蔵設備１０４は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、それらの石炭燃焼プロセスに対して異なる石炭サイズが有利であると考える場合があり得、固定床石炭燃焼２２０は、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得、微粉炭燃焼２２２は、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。
【００５５】
原炭特性１１０を使用して、炭鉱１０２の貯蔵設備１０４は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備１０８は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備１０８と関連することができる。出荷設備１０８は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備１０４は、分類された石炭を出荷設備１０８に移動するために、コンベヤベルト３００、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備１０８に原炭を輸送する少なくとも１つの石炭輸送システムがあってもよい。
【００５６】
石炭貯蔵設備１１２は、貯蔵および再販売のために複数の炭鉱１０２から原炭を受領することができる独立型石炭貯蔵企業であってもよい。炭鉱１０２からの受領された原炭は、採鉱されたままの石炭、サイズ変更された石炭、選別された石炭、または同様のものであってもよい。炭鉱１０２は、特性１１０について石炭を以前に試験していてよく、石炭貯蔵設備１１２に石炭特性を提供することができる。石炭貯蔵設備１１２は、複数の顧客への分配および再販売のために炭鉱１０２から石炭を購入する企業であってよく、または、遠隔地貯蔵設備１１２であってもよい炭鉱１０２と関連してもよい。
【００５７】
石炭貯蔵設備１１２の一部として、原炭は、試験してその特性を決定することができる。石炭貯蔵設備１１２は、石炭の特性を決定するために、標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【００５８】
石炭貯蔵設備１１２はまた、例えば、採鉱されたままの石炭が、石炭使用企業への再販売に対して適切なサイズまたは形状ではない場合に、炭鉱１０２から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。石炭貯蔵設備１１２は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、様々な石炭サイズを有利であると考える場合がある。例えば、石炭燃焼では、ある固定床石炭燃焼２２０が、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得る一方で、他のものは、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。
【００５９】
原炭特性を使用して、貯蔵設備１０４は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備１１８は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備１１４と関連することができる。出荷設備１１８は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備１１４は、分類された石炭を出荷設備１１８に移動するために、コンベヤベルト３００、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備１１８に原炭を輸送する少なくとも１つの石炭輸送システムがあってもよい。
【００６０】
炭鉱１０２および石炭貯蔵施設１１２の両方からの石炭特性１１０は、石炭サンプルデータ設備１２０に保存することができる。石炭サンプルデータ設備１２０は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができるパラメータで特徴付けられていてもよい、特定の石炭ロット、バッチ、等級、種類、出荷、または同様のものに対する全データを含有することができる。
【００６１】
実施形態では、石炭サンプルデータ設備１２０は、石炭特性１１０を保存および追跡する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。石炭サンプルデータ設備１２０は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭サンプルデータ設備１２０は、石炭に対する必要なデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００６２】
石炭サンプルデータ設備１２０は、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、固体燃料処理設備１３２に位置することができ、または、これらの設備のうちのいずれから離れても位置することができる。実施形態では、これらの設備のうちのいずれも、ネットワーク接続を使用して石炭特性データにアクセスすることができる。更新および修正アクセスは、接続された設備のうちのいずれにも与えることができる。実施形態では、石炭サンプルデータ設備１２０は、石炭特性データの保存および分配のための独立企業であってもよい。
【００６３】
石炭サンプルデータ設備１２０は、パラメータ生成設備１２８、石炭の所望特性設備１２２、および／または価格決定設備１７８にベースライン情報を提供することができる。実施形態では、ベースライン情報は、これらの施設によって修正されなくてもよいが、例えば、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを提供するため、初期石炭特性を記憶するため、または石炭バッチの費用を計算するために使用することができる。
【００６４】
石炭に対する所望の特性は、石炭の所望特性設備１２２で決定される。石炭の所望特性設備１２２は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【００６５】
石炭の所望特性設備１２２は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭の所望特性設備１２２は、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００６６】
実施形態では、例えば、設備が処理することができる各種類および各等級の石炭に対する最終処理済み石炭の所望の特性といった、石炭の所望特性１２２は、固体燃料処理設備１３２によって決定および維持することができる。これらの特性は、石炭の所望特性設備１２２に保存することができ、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを作成するために、パラメータ生成設備１２８によって、石炭サンプルデータ設備１２０からの情報と併せて使用することができる。
【００６７】
実施形態では、複数の石炭の所望特性１２２データ記録があってよく、固体燃料処理設備１３２が処理することができる各石炭種類および各石炭等級に対するデータ記録があってもよい。
【００６８】
実施形態では、固体燃料処理設備によって受領される石炭の各出荷に対する石炭の所望特性１２２のデータ記録があってもよい。受領された石炭の品質に基づいて固体燃料処理設備１３２によって策定される石炭の所望特性１２２、および固体燃料処理設備１３２によってもたらされる変更があってもよい。例えば、固体燃料処理設備１３２は、ある割合で硫黄または灰の量を低減することのみが可能であってよく、したがって、石炭の所望の特性１２２は、固体燃料処理設備１３２がもたらすことが可能な変化を考慮して、開始の硫黄分および灰分に基づいて策定することができる。
【００６９】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、顧客の要件に基づいて策定することができる。石炭の所望特性１２２は、改良された燃焼特性、ある放出の低減、または同様のものを提供するように策定することができる。
【００７０】
石炭サンプルの特性および所望特性設備１２２からのデータに基づいて、固体燃料処理設備１３２において石炭を加工するために操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、ベルト設備１３０の制御装置１４４、および監視設備１３４に提供することができる。操業パラメータは、ベルト設備１３０のガス環境、石炭量の取り入れ、予熱温度、必要センサ設定、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル（例えば、パルスまたは連続）、取出量、冷却速度、および同様のもの等を制御するために使用することができる。
【００７１】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の様々な設備およびシステムに対する基礎操業パラメータを生成することができる。パラメータ生成設備１２８は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。パラメータ生成設備１２８は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものとして、基礎操業パラメータを保存することが可能であってもよい。実施形態では、保存された基礎操業パラメータは、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００７２】
パラメータ生成プロセスを開始するために、固体燃料処理設備１３２は、加工することができるある石炭出荷を同定し、この石炭出荷に対する操業パラメータを生成するようパラメータ生成設備１２８に要求することができる。固体燃料処理設備１３２は、必要な最終処理済み石炭パラメータをさらに示すことができる。パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ設備１２０および石炭の所望特性設備１２２の両方にクエリを行い、必要データを回収して操業パラメータを生成することができる。
【００７３】
石炭サンプルデータ設備１２０から、原炭特性１１０に対するデータを要求して、石炭の開始特性を決定することができる。実施形態では、特定の石炭出荷に対する２つ以上のデータ記録があってもよい。パラメータ生成設備１２８は、最新の特性を選択する、特性を平均する、最初期特性を選択する、または同様のものを行うことができる。石炭サンプルデータ１２０からの開始石炭特性に使用するための適切なデータを決定するアルゴリズムがあってもよい。
【００７４】
石炭の所望特性１２２から、最終処理済み石炭に対するデータを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、特定の石炭の所望特性１２２を選択していてもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２によって要求される最終処理済み石炭パラメータに最も適合することができる特性に基づいて、石炭の所望特性１２２の記録を選択することができる。パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータ生成を進める前に、承認のために、選択された石炭の所望特性１２２の指示を固体燃料処理設備１３２に提供することができる。
【００７５】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、最終処理済み石炭を作成するように原炭を処理するための規則を適用することができる、コンピュータアプリケーションを使用することができる。規則は、アプリケーションの一部であってよく、またはデータとして保存してもよい。アプリケーションによって適用される規則は、石炭を加工するために固体燃料処理設備１３２が必要とすることができる操業パラメータを決定することができる。固体燃料処理設備１３２のベースライン操業パラメータを包含することができる、結果として生じるデータセットを作成することができる。
【００７６】
実施形態では、ある石炭の処理に対する一式の所定のベースライン操業パラメータがあってもよい。パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０と、石炭の所望特性１２２と、ベースライン操業パラメータの決定のためのあらかじめ設定されたパラメータとの間の最適化を行うことができる。
【００７７】
パラメータ生成設備１２８はまた、石炭を必要な最終処理済み石炭特性に処理するように維持することができる、操業パラメータ公差を決定することもできる。
【００７８】
ベースライン操業パラメータが決定されると、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の制御のために、制御装置１４４および監視設備１３４に操業パラメータを提供することができる。
【００７９】
図１に示されるように、固体燃料処理設備１３２によって加工される石炭は、取入１２４、ベルト設備１３０での加工、冷却設備１６４での加工、および外部の場所への取出等の、原炭から最終処理済み石炭までの一式のプロセスを受けることができる。ベルト設備１３０内では、石炭を予熱するステップ、石炭をマイクロ波処理するステップ、非石炭生成物（例えば、水、硫黄、水素、水酸基）を収集するステップ、および同様のもの等の、多数の石炭処理プロセスがあってもよい。実施形態では、処理される石炭は、利用可能なプロセスの一部または全体によって加工することができ、一部のプロセスは何度も繰り返すことができる一方で、他は特定の種類の石炭に対して省略することができる。プロセスステップおよびプロセスパラメータのうちの全ては、パラメータ生成設備１２８によって決定され、プロセスの制御のために制御装置１４４へ、そしてセンサ１４２のフィードバックに基づく操業パラメータの改正のために監視設備１３４へ提供されることができる。監視設備１３４にはまた、石炭処理プロセスが石炭を、必要とされるとおりに処理しているかどうかを決定するために使用することができる、一式のセンサパラメータを伝達することもできる。
【００８０】
本願で示されるように、固体燃料処理設備１３２は、ベルト設備１３０を通って固体燃料を輸送するために、コンベヤベルト３００（例えば、本願で図３〜６に関連して説明されるように、要素３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、および３００Ｄ）を利用することができる。ベルト設備１３０内の加工ステップは、ＲＦマイクロ波加熱、洗浄、ガス化、燃焼、蒸気処理、再確保、および同様のものを含むことができる。このような固体燃料加工ステップは、固体燃料がコンベヤベルト３００上にある間に行うことができる。加工ステップは、ＲＦマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の条件にコンベヤベルト３００を暴露することができ、かつ、延長操業時間枠下でこのような条件に耐えなければならない場合がある。コンベヤベルト３００は、連続柔軟構造、ヒンジ取付板状構造、またはその他のコンベヤ構造であってよく、実施形態では、ベルト設備１３０の環境条件に耐え抜く独特の設計を必要としてもよい。そのようなコンベヤベルトは、ＲＦマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の環境条件に直面することができる。ヒンジ取付板状構造の場合には、環境条件に関する問題が存在する場合があり、その場合には、ヒンジ取付空間で材料が詰まること、マイクロ波の吸収、および同様のもの等の、ヒンジ取付構造に関連する。コンベヤベルト３００に対するこのような条件の影響は、コンベヤベルト３００に対する材料および構造の適切な選択で最小化することができる。
【００８１】
ベルト設備１３０の環境条件は、コンベヤベルト３００が、低マイクロ波損失、高い構造的完全性、高い強度、耐摩耗性、耐一定高温性、耐高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子および水分に対する無孔性、熱散逸に対する抵抗性、流体輸送が可能である等の複数の特性と関連することを必要とすることができる。
【００８２】
コンベヤベルト３００は、低マイクロ波損失を有するように要求されてもよい。固体燃料処理設備１３２は、固体燃料を加熱するためにマイクロ波を利用することができる。コンベヤベルト３００は、マイクロ波エネルギを吸収して温まることができる。コンベヤベルト３００を含む材料に低マイクロ波損失がない場合、コンベヤベルト３００は、使用とともに温まって故障する場合がある。ベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８が使用し得るＲＦマイクロ波周波数は、３００ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲内であってよく、その周波数範囲に対してコンベヤは低マイクロ波損失を有し得る。ベルト設備１３０内のある操業条件は、コンベヤベルト３００によって吸収されるマイクロ波エネルギの量をより大きさせることができる。例えば、固体燃料が乾いている場合、またはコンベヤベルト３００上に低減した量の固体燃料がある場合、マイクロ波エネルギが吸収される材料がほとんどなくてもよい。結果として、コンベヤベルト３００はより多くのマイクロ波エネルギを吸収することができる。
【００８３】
コンベヤベルト３００は、ベルト設備１３０の操業温度の結果として、一定の高温に耐えるように要求されてもよい。このような一定低温は、１５０°Ｆ、２００°Ｆ、２５０°Ｆ、または同様のものに達し得る。コンベヤベルト３００は、延長操業時間枠にわたってこのような高温に耐えなければならない場合がある。また、コンベヤベルト３００は、ベルト設備１３０の一定の操業温度を超過した局所高温に耐えるよう要求されてもよい。このような局所高温は、５００°Ｆ、６００°Ｆ、７００°Ｆ、または同様のものという、固体燃料の個体の発現温度によるものであってもよい。このような局所熱点は、コンベヤベルト３００を通って着火する可能性があり、それは、固体燃料処理設備１３２の操業の中断につながる場合がある。
【００８４】
コンベヤベルト３００は、固体燃料の加工からの一定の摩耗に耐えるように要求されてもよい。例えば、固体燃料は、１フィート、２フィート、３フィート、または同様のものといった高さからコンベヤベルト３００上に落下させることができる。別の例は、固体燃料がコンベヤベルト３００から滑り落ちる際に、コンベヤベルト３００を摩耗させる固体燃料であってもよい。コンベヤベルト３００は、延長操業時間枠にわたって一定の摩耗に耐えることが必要とされてもよい。
【００８５】
コンベヤベルト３００は、粒子、水分、および同様のものに対して無孔性であるように要求されてもよい。固体燃料の粒子がコンベヤベルト３００を通って落ちる場合、粒子は、コンベヤベルト３００の性能を低下させる場合がある。例えば、固体燃料が常にコンベヤベルト３００を通って、ベルトシステム１３０の機械部分の中へ落下する場合、ベルトシステム１３０の機械部分が塞がるか、または詰まる場合があり、それは、固体燃料処理設備１３２の操業の中断につながる場合がある。また、コンベヤベルト３００に吸収される水分は、コンベヤベルト３００によって吸収されることができるマイクロ波エネルギの量を増加させる場合がある。マイクロ波エネルギの吸収は、コンベヤベルト３００の加熱、およびコンベヤベルト３００の寿命の結果的な減少につながる場合がある。
【００８６】
コンベヤベルト３００の構造は、ベルト設備１３０の環境条件によって生じる要件を満たすために、複数の材料を利用することができる。実施形態では、このような材料は、コンベヤベルト３００がベルト設備１３０の環境条件に耐えるために、バルクで、混合物で、複合物で、層で、発泡体で、被覆として、添加剤として、または当技術分野で既知のその他任意の組み合わせで、使用することができる。材料は、白ブチルゴム、ポリエステル織物、アルミナ、ポリエステル、ファイバーグラス、ケブラー、ノーメックス、シリコーン、ポリウレタン、多重材料、セラミック、高温プラスチック、それらの組み合わせ、および同様のものを含むことができる。実施形態では、コンベヤベルト３００は、最上層、構造層、中層、板層、織物層、マット層、底層、熱抵抗層、低マイクロ波損失層、無孔層、または同様のもの等の層を成して構成することができる。さらなる実施形態では、交換、修理、補充、または同様のものを容易にするために、層は取り外し可能であってもよい。
【００８７】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ａは、図３に示されるもの等の多層構造によってベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。この実施形態では、下層は、層構造の中の構造コード３０４で補強されたマトリクス材３０２で構成されている構造層３１０である。この構造層３１０は、高い構造的完全性、高い強度、および同様のもの等の要件を満たすことができる。構造層３１０を構成するように組み合わせることができる材料の組み合わせの例は、構造コード３０４としてのポリエステル織物を有する白ブチルゴムマトリクス３０２であってもよい。マトリクス３０２材料として使用することができる他の材料は、天然ゴム、合成ゴム、炭化水素重合体、または同様のものであってもよい。構造コード３０４として使用することができる他の材料は、ケブラー、ノーメックス、金属、プラスチック、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、および同様のものであってもよい。この実施形態では、上層は、非常に高い温度に耐えることが可能であるカバー層３０８である。カバー層３０８にはまた、下層から熱い固体燃料を分離するために、断熱性があってもよい。カバー層３０８は強度特性を必要としなくてもよいが、耐摩耗性を必要とし、低マイクロ波損失因子を有し、熱散逸を防ぐ熱的性質を有し、または同様のものがあってもよい。この上カバー層３０８の例は、ファイバーグラス、アルミナ等の低損失セラミック、光ファイバ、コランダム、有機繊維、炭素繊維、複合材料、または同様のものであってもよい。実施形態では、カバー層３０８は、しっかり織り込まれた生成物として、または発泡体の形態にあるものとして実施することができる。カバー層３０８の材料の別の例は、シリコーンであってもよい。シリコーンは、高温に対処することが可能であってもよいが、耐摩耗性でなくてもよい。この場合、ポリウレタン、またはシリコーン内への添加剤等の、シリコーンの最上部への被膜を付加して、耐摩耗性を増加させることができる。
【００８８】
実施形態では、カバー層３０８は、容易に取り外し可能となるように設計することができ、それは、カバー層３０８の交換、修理、補充、または同様のものを可能にすることができる。この場合、耐摩耗性および無孔性であるための要件を緩和することができる。一実施形態では、コンベヤベルト３００のシステムの一方の側に供給ローラ、および退出側に巻取りローラがある、ロール形式でカバー層３０８を適用することができる。
【００８９】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ｂは、図４に示されるように、カバー層３０８を伴わずに、ベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。このことは、白ブチルゴム等のマトリクス３０２材を、ベルト設備１３０の高温環境条件に対してより耐性を示すようにする高温材料構成要素をマトリクス３０２材に導入することによって行うことができる。実施形態では、図５に示されるように、耐熱材料の中層５０２を挿入することによって、構造層３１０は、高温固体燃料がコンベヤベルト３００Ｃを溶かしてしまうことを防ぐことができる。そのような中層５０２の例は、ケブラー、ノーメックス、金属、セラミック、ファイバーグラス、または同様のものであってもよい。この構成において、構造層３１０の上部が溶ける場合があるが、コンベヤベルト３００Ｃは、構造層３１０の上部への修理を行うことが可能となるまで、なおも使用可能であってもよい。
【００９０】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ｄは、本願で前述したような層の組み合わせが反復される、図６に示されるような多層構造によって、ベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。追加層は、コンベヤベルト３００Ｄにさらなる強度を加えることができ、そして、高温固体燃料の溶解からの可能性をさらに低減する。耐熱性、耐摩耗性、取り外し可能等であり得る、最上カバー層３０８があってもよい。中層５０２がある構造層３１０Ａがあってもよい。この複合層は、ベルト中の中間層として示されるが、実施形態では、最上層、中間層、底層、および同様のものであってもよい。構造層３１０Ｂがあってもよい。構造層３１０Ｂは、底層として示されるが、実施形態では、中間層または最上層であってもよい。多層から成る他の実施形態は、図６に図示される組み合わせに限定されない。例えば、実施形態は、構造層３１０Ａ内の中層５０２がない、または複合層を成す異なる数の層がある、または複合層が複数の副層で構成されている等の、層の組み合わせから成ることができる。図６が多層構造および複合層がある構造を図示する一方で、他の多層構造が当業者にとって明白となり、本発明に組み込まれる。
【００９１】
実施形態では、高温固体燃料が溶解することを防ぐ他の方法を採用することができる。代替的方法の例は、固体燃料の高温の断片の場所を撮像するためにサーモグラフィカメラを利用するステップであってもよい。固体燃料の高温の断片の場所を決定した後、その温度を低下させるために冷却スプレを使用することができ、またはコンベヤベルト３００を損傷する時間の前に、断片を除去するためのスイーパを採用することができる。代替的方法の別の例は、ベルトシステム１３０に進入する際に固体燃料の全断片の誘電特性を測定し、高温であると決定された場合は除去するものであってもよい。代替的方法の別の例は、その構造に流動床を組み込むコンベヤベルト３００上で固体燃料を輸送することにより、全断片の温度を均等化し、コンベヤベルト３００から固体燃料の分離された高温断片を排除するものであってもよい。
【００９２】
実施形態では、制御装置１４４および監視設備１３４は、フィードバックループシステムを有することができ、制御装置は固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０に操業パラメータを提供し、監視設備１３４はベルト設備１３０のセンサ１４２からデータを受領して、必要な処理済み石炭を製造するように操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定する。石炭の処理中、固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０の操業パラメータに対する連続適用および調整があってもよい。
【００９３】
制御装置１４４は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。制御装置１４４は、様々な装置の制御のために設計されている市販の機械制御が利用可能であり得、または、特注設計の制御装置１４４であってもよい。制御装置１４４は、全自動であってよく、操業パラメータオーバーライドを有することができ、手動で制御可能であってよく、局所的に制御することができるか、遠隔制御することができるか、または同様のものであってもよい。制御装置１４４は、ベルト設備１３０の一部として示されるが、ベルト設備１３０に対する必須の位置がなくてもよく、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の先頭または端、あるいはその間のどこにでも位置することができる。制御装置１４４は、ベルト設備１３０から離れて位置することができる。制御装置１４４はユーザインターフェースを有することができ、ユーザインターフェースは、制御装置１４４において閲覧可能であってよく、かつ、制御装置１４４のネットワークに接続されるコンピュータ装置に対して遠隔で閲覧可能であってもよい。
【００９４】
制御装置１４４は、取入１２４、予熱１３８、パラメータ制御１４０、センサ制御１４２、除去システム１５０、マイクロ波システム１４８、冷却設備１６４、取出設備１６８、および同様のものを含むことができるベルト設備１３０および固体燃料処理設備１３２のシステムに、操業パラメータを提供することができる。制御装置１４４が操業パラメータを伝達し、様々なシステムおよび設備が実際の操業値を伝達する、２重通信システムがあってもよい。制御装置１４４は、ユーザインターフェースを提供して、操業パラメータおよび実際の操業値の両方を表示することができる。制御装置１４４は、操業パラメータの自動調整を提供することが可能でなくてもよいが、操業パラメータ調整は、監視設備１３４によって提供することができる。
【００９５】
監視設備１３４は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。監視設備１３４は、制御装置１４４と同じ操業パラメータを有することができ、様々な設備およびシステムから同じ実際の操業パラメータを受領することができる。監視設備１３４は、アルゴリズムを有し、パラメータ生成設備１２８によって提供される必要センサパラメータおよびセンサ１４２によって提供される実際の操業値を比較し、操業パラメータの変更が必要かどうかを決定することができる。例えば、監視設備１３４は、ベルト設備１３０の特定の場所における実際の蒸気センサ値を、必要センサ値と比較して、マイクロ波電力が増加または減少される必要があるかどうかを決定することができる。操業パラメータの変更が調整を必要とする場合、適切な装置に適用されるように調整済みパラメータを制御装置１４４に伝達することができる。監視設備１３４は、パラメータ調整のために、固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０のシステムを継続的に監視することができる。
【００９６】
より完全な例として、制御装置１４４は、様々なベルト設備１３０のシステムの操業のために、ベルト設備パラメータ制御１４０に操業パラメータを提供することができる。石炭処理が進行するにつれて、監視設備１３４は、センサ１４２を監視して、石炭が所望の処理済み石炭に対するセンサ要件を満たしているかどうかを決定することができる。必要なセンサ信号と実際のセンサ信号との間に公差を超える差分がある場合、監視設備１３４は、操業パラメータのうちの１つ以上を調整して、制御装置１４４に新規操業パラメータを伝達することができる。制御装置１４４は、新規操業パラメータを受領し、パラメータ制御１４０に新規パラメータを伝達して、様々なベルト設備１３０のシステムを制御することができる。
【００９７】
監視設備１３４はまた、フィードバック設備１７４および石炭出力パラメータ設備１７２から、石炭処理プロセスの終了時からフィードバック情報を受領することもできる。これらの２つの設備は、プロセス石炭の最終特性を受領し、監視設備１３４に情報を伝達することができる。監視設備１３４は、最終処理済み石炭特性を石炭の所望特性１２２と比較して、操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、アルゴリズムを使用して、操業パラメータの調整の決定のために、実際の操業値および最終処理済み石炭特性を組み合わせることができる。次いで、調整は、固体燃料処理設備１３２のシステムの改正された操業のために、制御装置１４４に伝達することができる。
【００９８】
図１に示される様々な石炭処理設備１３２のシステムおよび設備の機能および相互作用は、固体燃料処理設備１３２によって処理されている石炭の例を介して図示することができる。
【００９９】
この例では、固体燃料処理設備１３２の操業は、顧客への特定の処理済み石炭の納品のために、固体燃料処理設備１３２内で加工する原炭を選択することができる。固体燃料処理設備１３２は、開始石炭、および最終処理済み石炭に対する石炭の所望特性１２２を選択することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、選択された石炭の処理に対する操業パラメータを生成することができる。パラメータは、処理する石炭の体積率、大気環境、ベルト速度、石炭温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、必要とされる不活性ガス、必要なセンサ信号、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含むことができる。パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４および制御装置１４４に操業およびセンサパラメータを伝達することができ、制御装置１４４は、パラメータ制御１４０およびセンサシステム１４２に操業およびセンサのパラメータを伝達することができる。
【０１００】
引き続きこの例において、取入設備１２４は、固体燃料処理設備１３２に石炭を供給することができる炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２のうちの１つから、原炭を受領することができる。原炭は、固体燃料処理設備１３２に位置する貯蔵エリアから供給することができる。取入設備１２４は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備１３２に進入することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。取入設備１２４は、コンベヤベルト３００、オージェ、またはベルト設備１３０に原炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。
【０１０１】
例示的な実施形態では、取入設備は、制御装置１４４によって提供される操業パラメータに基づいて、ベルト設備に投入される原炭の体積率を制御することができる。取入設備は、制御装置１４４の供給パラメータに基づいて、取入システムの速度を変えることが可能であってもよい。実施形態では、取入設備１２４は、連続速度でベルト設備１３０に原炭を供給することが可能であってよく、または、石炭バッチにおいてベルト設備１３０に原炭を加え得る変動的なまたは律動的な速度で、原炭を供給することが可能であってもよい。石炭バッチには、石炭バッチ間に所定の間隔があってもよい。
【０１０２】
この例では、ベルト設備１３０は、石炭処理プロセスを通って原炭を輸送するために、取入設備１２４から原炭を受領することができる。石炭処理プロセスは、予熱１３８のプロセス、マイクロ波システム１４８のプロセス、冷却プロセス１６４、および同様のものを含むことができる。ベルト設備１３０は、石炭を処理することができ、かつプロセスを行うことができるチャンバを作成するために封入され得る、輸送システムを有することができる。
【０１０３】
実施形態では、輸送システムは、コンベヤベルト３００、一連の個別容器、または処理プロセスを通って石炭を移動するために使用することができるその他の輸送方法であってもよい。輸送システムは、高温処理された石炭を保持することが可能であり得る材料でできていてもよい（例えば、金属、または高温プラスチック）。輸送システムは、非石炭生成物が石炭から、ガスとして、または液体としてのいずれかで放出されることを可能にし得、放出された非石炭生成物は、ベルト設備１３０によって収集される必要があってもよい。輸送システム速度は、制御装置１４４の操業パラメータによって可変的に制御することができる。ベルト設備１３０の輸送システムは、取入設備１２４と同じ速度で作動して、石炭の投入量のバランスを保つことができる。
【０１０４】
ベルト設備１３０のチャンバ内では、非石炭生成物の放出を補助し、早期石炭着火を防ぎ、ガス流を提供して非石炭生成物のガスを適切な除去システム１５０へと移動させるために使用することができる大気環境を維持することができる。大気環境は、石炭からの水分の除去を補助する乾燥空気（低湿度または無湿度）であってよく、または、チャンバ壁に形成するあらゆる凝縮水分を液体収集エリアに誘導するために使用することができる。
【０１０５】
ベルト設備１３０のチャンバは、不活性または部分的不活性雰囲気を有することができ、不活性雰囲気は、非石炭生成物（例えば、硫黄）の一部を除去するために必要とすることができる高温の間に、石炭の着火を防ぐことができる。
【０１０６】
不活性ガスは、ベルト設備１３０のチャンバへの供給のための不活性ガスを貯蔵することができる、着火防止設備１５４によって供給することができる。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含む。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。着火防止設備１５４は、チャンバ用の不活性ガスを保持することができる、ガス供給タンクを有することができる。適切なガス環境を作成する不活性ガスの投入は、制御装置１４４の操業パラメータによって制御することができる。制御装置１４４は、実際の不活性ガス混合物を測定することができるチャンバ内のセンサからのフィードバックを使用して、不活性ガス流を調整することができる。センサ１４２に基づいて、制御装置１４４は、不活性ガス流を増加または減少させて、制御装置１４４およびパラメータ生成設備１２８によって提供される雰囲気操業パラメータを維持することができる。
【０１０７】
ベルト設備１３０のチャンバが不活性ガスとして窒素を使用する場合、窒素は、ガス生成設備１５２において現場で生成することができる。例えば、ガス生成設備１５２は、ベルト設備１３０のチャンバによって必要とされる窒素を供給するために、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）プロセスを使用することができる。ガス生成設備１５２は、チャンバ内への挿入のために、着火防止設備に窒素を供給することができる。チャンバ内への窒素流は、前述のように、制御装置１４４によって制御することができる。
【０１０８】
供給されたガス環境のうちのいずれも、チャンバ内の雰囲気流を提供するために陽圧または陰圧を使用して適用することができる。ガスは、陽圧でチャンバに投入し、ベルト設備１３０の石炭を越えて流れ、チャンバ内の退出エリアから流出することができる。同様の方法で、陰圧を供給して、チャンバ内へ、そして石炭を越えてガスを引き込むことができる。除去システム１５０内への非石炭生成物の放出されたガスの収集のために、いずれかのプロセスを使用することもできる。
【０１０９】
例示的な実施形態では、制御装置１４４は、ガス速度、ガス方向、入力圧力、出力圧力、および同様のものを測定することによって、チャンバ中のガス流を制御することができる。制御装置１４４は、ベルト設備内のファンおよび送風機を変えることによって、ガス流に制御および調整を提供することができる。
【０１１０】
ベルト設備１３０のチャンバ内では、石炭の加工のために、真空または不完全真空を維持することができる。真空環境は、石炭から非石炭生成物を除去するのに付加的な補助を提供することができ、また、石炭の着火に有利な環境を除去することによって、石炭の着火を防ぐこともできる。
【０１１１】
引き続き、ベルト設備１３０内の石炭の加工で、石炭はまず予熱設備１３８に進入することができる。予熱設備１３８は、操業パラメータによって指定される温度まで石炭を加熱することができ、操業パラメータは、制御装置１４４によって提供することができる。石炭は、予熱されて、石炭から、表面水分および表面直下にあるような水分を除去することができる。この過剰水分の除去は、後で使用されるマイクロ波システム１４８がより効果的になることを可能にすることができ、その理由は、マイクロ波エネルギを吸収する最小の表面水分があり得るからである。
【０１１２】
予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の他の部分と同じ雰囲気を含むことができ、または、異なる雰囲気を維持することができる。
【０１１３】
予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の残りの部分と同じ輸送設備を使用することができ、または、その独自の輸送設備を有することができる。予熱設備が独自の輸送設備を有する場合、それは制御装置１４４によって制御され、その速度を変えて、適切な水分が予熱中に除去されることを確実にすることができる。水分除去は、水蒸気センサによって感知することができ、または、予熱設備１３８によって除去された水分の量を決定するために、石炭の事前または事後重量を使用することができる。実施形態では、センサ１４２は、予熱前および予熱後に、プロセス内のはかりで石炭重量を測定することができる。石炭から除去される水分の有効量に関して、制御装置１４４に対するフィードバックがあってよく、制御装置１４４は、予熱設備１３８の輸送システム速度を調整して、必要に応じて補償することができる。
【０１１４】
予熱設備１３８後に、石炭は、ベルト設備１３０の石炭処理プロセスへと継続することができ、少なくとも１つのマイクロ波／電波システム（マイクロ波システム）１４８が、石炭を処理するために使用される。マイクロ波システム１４８の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。マイクロ波システム１４８は、石炭にマイクロ波エネルギを投入し、非石炭生成物を加熱して、石炭から非石炭生成物を放出する。石炭中の非石炭生成物の加熱のために、石炭を加熱することができる。非石炭生成物の放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体への物質の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にするその他の相変化がある場合に、発生することができる。
【０１１５】
２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよいベルト設備１３０では、マイクロ波システム１４８は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。
【０１１６】
下記でさらに詳しく論じるように、マイクロ波システム１４８は、並列であってよく、その場合、単一のマイクロ波システム１４８のプロセスステーションを形成するようにグループ化される２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。この単一ステーションは、いくつかのより小さいマイクロ波システム１４８の使用を可能にし、異なる周波数が単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる電力が異なるステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる負荷サイクルが単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、または同様のことを行うことができる。
【０１１７】
マイクロ波システム１４８はまた、ベルト設備１３０に沿って設定される２つ以上のマイクロ波システム１４８のステーションがあってもよい、直列状態に設定することもできる。直列マイクロ波システム１４８のステーションは、個別マイクロ波システム１４８、または一群の並列マイクロ波システム１４８のいずれかであってもよい。直列マイクロ波システム１４８のステーションは、石炭が、ベルト設備１３０に沿った異なる直列マイクロ波システム１４８ステーションにおいて、異なる方法で処理されることを可能にし得る。例えば、第１のステーションにおいて、マイクロ波システム１４８は、ある電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から水分を除去しようと試みることができる。第２のステーションにおいて、マイクロ波システム１４８は、異なる電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から硫黄を除去しようと試みることができる。
【０１１８】
一連のマイクロ波システムを使用するステップはまた、待機ステーション等のマイクロ波システム１４８間の他のプロセステーションも可能にし、非石炭生成物の完全放出、非石炭生成物除去システム１５０のステーション、非石炭生成物の放出を記録するセンサシステム１４２、または同様のものを可能にすることができる。
【０１１９】
一連のマイクロ波システム１４８のステーションは、異なる非石炭生成物が、ベルト設備１３０の異なる段階において放出および除去されることを可能にすることができる。このことは、除去された非石炭生成物を適切な除去システム１５０によって分離および収集された状態に保つことをさらに容易にすることができる。このことはまた、１つのマイクロ波システム１４８を、１つのプロセスステップまたは一式のプロセスステップにマップするステップも可能にするため、１つの特定のプロセスまたは一式の特定のプロセスを実行するために特定のマイクロ波システム１４８を使用することができる。よって、例えば、マイクロ波システム１４８は、実行する必要のあるプロセスステップのみに対して起動される。この例では、プロセスステップを行う必要がなければ、相関マイクロ波システム１４８を起動する必要がなく、プロセスステップを反復する必要があれば、相関マイクロ波システム１４８を再び起動して、例えば、最初の起動後に完全に除去されなかった非石炭生成物を除去することが可能である。
【０１２０】
例示的な実施形態では、マイクロ波システム１４８の制御は、感知するステップ、石炭処理プロセスの状態を監視するステップ、操業パラメータを調整するステップ、および少なくとも１つのマイクロ波システム１４８に新規操業パラメータを適用するステップ等の、一連の制御ステップを含むことができる。以降でさらに論じるように、マイクロ波システム１４８に操業パラメータを提供するための、制御、調整、およびフィードバックプロセスは、実質上同時に１つ以上のマイクロ波システムに適用可能であってもよい。
【０１２１】
マイクロ波システム１４８のうちの少なくとも１つは、制御装置１４４によって制御することができる。実施形態では、制御装置１４４は、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル（例えば、パルスまたは連続）を制御する操業パラメータを提供することができる。制御装置１４４は、パラメータ生成設備１２８から初期操業パラメータを受領していてもよい。マイクロ波システム１４８の制御は、実時間で行うことができ、例えば、操業パラメータは、マイクロ波システム１４８に適用され、センサ１４２は、プロセス値を提供し、監視設備１３４は、操業パラメータを受領および調整し、操業パラメータのフィードバックは、制御装置１４４に提供され、次いで、制御サイクルは必要に応じて反復される。
【０１２２】
制御装置１４４は、１つ以上のマイクロ波システム１４８に操業パラメータを適用することができる。マイクロ波システム１４８は、制御装置１４４が命令する電力、周波数、および負荷サイクルを適用することによって反応することができ、それにより、特定ステーションにおける制御装置１４４の命令に従って、石炭を処理する。
【０１２３】
マイクロ波システムは、石炭を処理するために相当量の電力を必要としてもよい。固体燃料処理設備１３２のマイクロ波システム１４８のある実施形態については、必要とされるマイクロ波電力は、９２８ＭＨｚ以下の周波数において少なくとも１５ｋＷであってよく、他の実施形態では、必要とされるマイクロ波電力は、９０２ＭＨｚの周波数において少なくとも７５ｋＷであってもよい。マイクロ波システム１４８に対する電力は、高電圧入力伝達設備１８２によって供給することができる。この設備１８２は、ソースから電圧を逓増または逓減して、マイクロ波システム１４８の要件を満たすことが可能であってもよい。実施形態では、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のマイクロ波発振器を有することができる。電力入力システム１８０は、電圧要件に対する高電圧入力伝達設備１８２のための接続を提供することができる。固体燃料処理設備１３２が電力生成設備２０４に位置する場合、電力入力１８０は、電力生成設備２０４から供給される電力より直接得ることができる。他の実施形態では、電力入力１８０は、局所電力網から得ることができる。
【０１２４】
本願で示されるように、固体燃料処理設備１３２は、マイクロ波を生成して固体燃料（例えば、石炭）を処理するために、マグネトロン７００を利用することができる。図７は、固体燃料処理設備１３２のマイクロ波システム１４８の一部として使用することができるマグネトロンを図示する。実施形態では、マグネトロン７００は、コヒーレントマイクロ波を生成する高性能真空管であってもよい。キャビティマグネトロン７００は、高圧直流電流（ＤＣ）８０２の電源によって高い負電位に保たれる陰極７１４の役割を果たす熱フィラメントから成ることができる。陰極７１４は、真空の分葉円形チャンバの中心に構築することができる。チャンバの外側の分葉部分は、陽極７１０の役割を果たすことができ、陰極から放出される電子を引き付ける。磁場は、陰極７１４から放出される電子を円軌道で外側へらせん運動をさせるような態様で、磁石または電磁石によって課することができる。分葉キャビティ７０８は、それらの長さに沿って開いているため、共通キャビティ７１２の空間に接続する。電子はこれらの開口を通り抜けると、共通キャビティ７１２中で共鳴高周波数電波場を誘発することができ、それは次に、電子を群集化させることができる。この場の一部は、導波管に接続されている短いアンテナ７０２により抽出することができる。導波管は、マグネトロンから固体燃料へと抽出されたＲＦエネルギを誘導することにより、本願で別記のように固体燃料を加熱および処理することができる。あるいは、マグネトロンからのエネルギは、導波管を使用せずに、アンテナから直接固体燃料へと送達することができる。
【０１２５】
図８は、マグネトロン７００に対する高電圧供給設備を図示する。固体燃料の処理のために、リード線７１８を介してキャビティマグネトロン７００へと供給される高圧ＤＣ８０２は、５，０００ＶＤＣ、１０，０００ＶＤＣ、２０，０００ＶＤＣ、５０，０００ＶＤＣ、または高電圧の同様のもの等であってもよい。実施形態では、高電圧の典型的範囲は、２０，０００〜３０，０００ＶＤＣであってもよい。この高圧直流８０２は、１８０における単相または多相交流電流（ＡＣ）電力である電圧の形態で、電力施設から送達し、高電圧入力伝達１８２設備を介して高圧ＤＣ８０２に変換することができる。１８０におけるＡＣ電圧を供給する電力施設は、例えば、公営設備または私営設備であってもよい。電力施設によって提供される１８０におけるＡＣ電圧は、１２０ＶＡＣ、２４０ＶＡＣ、４８０ＶＡＣ、１，０００ＶＡＣ、１４，６００ＶＡＣ、２５，０００ＶＡＣ、または同様のものであってもよい。実施形態では、現場で使用される典型的な電圧は、ＡＣ１６０ｋＶであってよく、典型的に３相であってもよい。１８０における施設ＡＣ電圧力を、マグネトロンによって使用される高圧ＤＣ８０２に変換することが必要な場合があるため、いくらかの電力損失が、高電圧入力伝達１８２設備の電気的非能率に起因する場合がある。固体燃料処理設備１３２と関連する設備の操業費用を最小化するために、高電圧入力伝達１８２設備と関連するこのような電力損失を低減することが望ましい場合がある。多数の実施形態を、高電圧入力伝達１８２設備の構成において利用することができる。
【０１２６】
図９は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器のない高電圧入力伝達設備９００を図示する。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００は、１８０における高圧ＡＣ電力を変換することができ、実施形態では、これは１４，６００ＶＡＣであってよく、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２に直接変換され、実施形態では、これは２０，０００ＶＤＣであってもよい。１８０における高圧ＡＣ電力から高圧ＤＣ８０２に直接変換することによって、一部の中間ステップを排除することができ、これは、電力効率の向上、よって固体燃料処理設備１３２の操業費用の低減を可能にすることができる。実施形態では、排除されたステップは、例えば変圧器により、１８０における施設の高圧ＡＣ電力を低圧ＡＣにまで逓減し、低圧ＤＣを作成するように整流し、次いで、ブースとコンバータにより、マグネトロンによって必要とされる高圧ＤＣ８０２ＡにまでＤＣを再び逓増するプロセスを含むことができる。高電圧入力伝達１８２設備内のこのような中間段階を排除することによって、効率および信頼性の両方を向上することができ、ならびに、資本および維持費用を削減する。
【０１２７】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第１段階は、１８０における高圧ＡＣ電力を得て、時には電流断続器と呼ばれる高速の大電流回路遮断器９０２にそれを通過させる。回路遮断器は、過負荷または短絡によって引き起こされる損害から電気回路を保護するように設計されている、自動操作電気スイッチである。施設からの１８０における入力高圧ＡＣ電力の各相に対して、１つの高速の大電流回路遮断器９０２がある。高速の大電流回路遮断器９０２は、変圧器のない高電圧入力伝達設備９００内の短絡状態の場合には、十分に速く回路を開いて、施設の配電システムを保護する。高速の大電流回路遮断器は、そうでなければ変圧器１００２等のその他の構成要素によって提供される、電気絶縁性および保護を施設の配電システムに提供することができる。変圧器１００２には、非効率による電力損失があるので、高速の大電流回路遮断器にはない場合があるため、変圧器１００２の代わりに高速の大電流回路遮断器９０２を使用すると、より大きな電力効率を可能にできる。高速の大電流回路遮断器９０２はまた、システム中のマグネトロン７００を保護する働きをすることもできる。電圧のサージまたはスパイクは、マグネトロン７００の電場を崩壊させる場合がある。これにより、システムは、固体燃料に送達されるマイクロ波電流を損失して、マグネトロンへの損害を引き起こす可能性がある。
【０１２８】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第２段階は、高速の大電流回路遮断器から高圧ＡＣ９１０の出力を得て、整流器段階９０４を通ってそれを送信し、そこでそれは高圧ＤＣ８０２に変換される。整流器９０４は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するために配設される、ダイオード、サイリスタ、ＳＣＲ、ＩＧＢＴ、および同様のもの等、１つ以上の半導体装置を備える電気装置である。非常に簡素な整流器９０４の出力は、半ＡＣ電流として表すことができ、それは、次いでＤＣにフィルタをかけられる。実用的な整流器９０４は、半波、全波、単相ブリッジ、３相３パルス、３相６パルス、および同様のものであってよく、フィルタリングと組み合わせられると、様々な低減した量の残留ＡＣリップルを生じさせる。整流器９０４の結果として生じる出力高圧ＤＣ８０２は、また、例えばＳＣＲの発射角度を変更することによって、調整可能であってもよい。この出力高圧ＤＣ８０２はまた、最大で１８０における入力ＡＣ電圧力のピーク値の理論的最大値まで調整することができる。例として、１４，６００ＶＡＣという、１８０における入力ＡＣ電圧力は、理論的に、必要な２０，０００ＶＤＣを満たすＤＣ電圧を製造することができる。高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００に対する入力高圧ＤＣ８０２Ａの要件を満たせば、図９で破線として示される最終直流−直流変換器９０８の段階を必要としなくてもよい。直流−直流変換器９０８は、８０％、８５％、９５％などの効率を有し得るので、固体燃料処理設備１３２に対するさらなる電気効率を得ることができる。
【０１２９】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第３段階は、必要であれば、直流−直流変換器９０８である。この実施形態では、整流器からの出力高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００の高圧ＤＣ８０２Ａ入力の要件を満たすほど高くなければ、整流器９０４の段階とマグネトロン７００との間に直流−直流変換器９０８の必要性がなおも存在し得る。直流−直流変換器９０８は、１つの電圧から別の電圧へＤＣ源を変換する回路である。概して、直流−直流変換器は、例えば、それを通って電流を流れさせてエネルギを磁気的に貯蔵する１００ｋＨｚから５ＭＨｚの範囲で、一定期間の間、誘導子または変圧器に対してＤＣ電圧を印加することによって変換を行う。次いで、この電圧のスイッチをオフにし、貯蔵されたエネルギを制御された方式で電圧出力に移動させることができる。オン対オフの時間の比を調整することによって、電流要求が変化しても、出力電圧を調節することができる。この実施形態では、直流−直流変換器の必要性は、１８０における供給された高圧ＡＣ電力の電圧レベルに依存してもよい。例えば、１８０における１２，７４０ＶＡＣの施設配電の電圧電力の場合、整流器９０４は、１８，０００ＶＤＣ未満の最大高圧ＤＣ８０２を供給することができる。マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａは、２０，０００ＶＤＣであり、次いで、この場合、直流−直流変換器９０８の段階は、マグネトロン７００の要件を満たすために、高圧ＤＣ８０２Ａにまで電圧を上げることが必要とされてもよい。
【０１３０】
変圧器のない電力変換設備９００に高速の大電流回路遮断を含むことによっても、固体燃料処理設備１３２内の非電気故障から電力施設の電気システムを保護することができる。機器の故障による電気的短絡とは別に、マグネトロン７００は、マグネトロン７００内の電場の崩壊によりアークオフとなり得る。このアークオフ状態は、施設の電気システムからの電流の大量流入を引き起こす場合がある。実施形態では、高速の大電流回路遮断器は、このような大量故障電流から施設の電気システムを保護することができる。マグネトロン７００のアークオフにつながり得る状態の例は、マグネトロン７００内に戻る過剰な反射電力である。典型的に、操業中にマグネトロン７００内に戻る反射があってよく、マグネトロン７００のサーキュレータ（アイソレータ）は、この反射電力による損害からマグネトロン７００を保護するように設計されている。しかし、サーキュレータの故障は、マグネトロン７００のアークオフをもたらす場合がある。そのため、システムは反射電力に耐えるように設計されているものの、システム内の故障は、なおもマグネトロン７００のアークオフと関連する電流の大量流入を生じさせる場合がある。これは、施設の電気システムからの大量の流入電流につながり得る状態の一例に過ぎない。６０Ｈｚの２〜３サイクル以上続く、いずれの大電流条件下でも、設備に供給する配電システムは、施設の分配および伝達システムを通って戻る遮断器のトリッピングを潜在的に引き起こし得て、施設の生成設備まで戻る可能性がある故障を経験する場合がある。固体燃料処理設備１３２内の生成物の流れの変動さえ、大量の反射を引き起こし、アークオフにつながる場合がある。大量の流入電流をもたらし得るその他の故障状態が、当業者にとって明白となるであろう。この、およびその他全ての大電流故障状態は、高速の大電流回路遮断器の存在によって排除することができる。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００は、高電圧入力伝達１８２設備内の非効率の排除または低減により、最大電気効率および故障保護を提供することができる。
【０１３１】
図１０は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧ＤＣを送達するためのこの電力変換構造は、３つのステップで行われる。第１のステップでは、１８０における高圧ＡＣ電力は、変圧器１００２で低圧ＡＣ９１０に変換される。変圧器１００２は、磁気結合によって、エネルギを１つの電気回路から別の電気回路へ変換する電気装置であってもよい。変圧器１００２は２本以上の連結巻線を備えることができ、また磁気コアも備えて磁束を集結することができる。図１０では、１次と呼ばれる１本の巻線に印加される、１８０における入力ＡＣ電圧力は、コア中に時間的に変化する磁束を作成し、それは、２次と呼ばれる他方の巻線中にＡＣ電圧９１０を誘導する。変圧器１００２は、電圧間で変換するため、インピーダンスを変更するため、および回路間の電気的分離を提供するために使用される。例えば、図１０の１８０の入力における高圧ＡＣ電力は、１４，６００ＶＡＣであってよく、低圧ＡＣ９１０の出力は、４８０ＶＡＣであってもよい。これらのＡＣ電圧が異なることに加えて、それらはまた、互いから電気的に分離されてもよい。変圧器１００２は、単相変圧器、複数の単相変圧器、配列された一式の変圧器、多相変圧器、または同様のものであってもよい。さらに、変圧器は、電力施設によって提供することができる。変圧器には、１つの電圧から別の電圧への変換と関連する電力の非効率があってよく、この非効率は、変圧器１００２の入出力の電圧および電流と関連することができる。
【０１３２】
変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備の構成の第２のステップでは、低圧ＡＣ２０４Ａが、整流器９０４の段階を通過させられ、同等の低圧ＤＣ８０２を製造する。例として、４８０ＶＡＣの入力ＡＣ電圧９１０は、理論的に、６７７ＶＤＣほどの高さの出力ＤＣ電圧８０２を製造することができる。６７７ＶＤＣの電圧は、マグネトロンの高圧ＤＣ１０４の必要性を満たすのに十分ではない場合がある。この場合、第３の直流−直流変換器７０８の段階を必要とすることができ、その場合、整流器９０４からの低圧ＤＣ８０２は、直流−直流変換器９０８を使用して、必要な高圧ＤＣ８０２Ａ、例えば２０，０００ＶＤＣまで逓増される。
【０１３３】
変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備の実施形態は、施設から利用可能である、標準的な３相の低圧変圧器配設を活用することができる。そのような配設の一例は、典型的に大型建築物および商業中心地に電力を送達する、３相の４線４８０／２７７Ｖ変圧器である。４８０Ｖは、モータを作動するために利用される一方で、２７７Ｖは、施設の蛍光灯を操作するために使用される。１２０Ｖの電気コンセントに対しては、４８０Ｖ線から供給することができる、別個の変圧器を必要とすることができる。標準３相電圧の他の例は、４８０Ｖよりもむしろ５７５〜６００Ｖを利用することができ、それは、第３の直流−直流変換器７０８の段階の必要性を低減することができる。これらの例は、限定的となるように意図されておらず、その他の構成が当業者にとって明白となるであろう。標準施設変圧器の利用は、施設から特殊機器の必要性を排除することができ、したがって、この実施形態の初期費用を削減することができる。しかし、ＡＣ電圧を下げて変換し、次いでＤＣ電圧を再び上げて変換するステップと関連する稼働電力損失は、固体燃料加工設備の操業費用を増加させる場合があるため、望ましくない場合がある。
【０１３４】
図１１は、前述の変圧器のない電力変換設備９００の変形である、誘導子１１００がある変圧器のない高電圧入力伝達設備を図示し、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である。この実施形態は、変圧器１００２がないという点で変圧器のない高電圧入力伝達設備９００と同様であるが、保護のために高速の大電流回路遮断器を通って１８０における高圧ＡＣ電力を供給するよりもむしろ、１８０における高圧ＡＣ電力は、整流器９０４に直接供給される。変圧器のない電力変換設備９００の場合のように、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８を必要としなくてもよいように、整流器９０４の出力高圧ＤＣ８０２が十分であってもよい。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００における高速の大電流回路遮断器９０２の目的は、固体燃料処理設備１３２内の短絡の場合に、施設の配電システムに保護を提供することであった。高速の大電流回路遮断器９０２は、電力施設が通常提供するよりも速い応答の回路遮断器を提供していてもよい。絶縁変圧器がないために、このより速い速度が必要とされてもよい。誘導子１１００がある変圧器のない高電圧入力伝達設備は、代替的な短絡保護構成要素である、マグネトロン７００と直列している大電流誘導子１１０２を提供する。誘導子１１０２は、短絡応答時間を減速して、標準的な施設の低速施設回路遮断器が応答し、開放し、施設の配電システムを保護するのに十分な時間を提供する。誘導子は、ＤＣ条件下では、回路に影響を及ぼさず、回線中の仮想短絡の役割を果たす。しかし、固体燃料処理設備１３２内で短絡状態が発生した場合、誘導子は、電流応答を減速するように反応し、短絡の効果を遅延する。この遅延は、標準施設回路遮断器が利用できるための十分な時間を可能にし、このことは高速回路遮断器９０２の必要性を排除することができる。
【０１３５】
図１２は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器１２００がある直接ＤＣ高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧ＤＣ８０２を送達するためのこの電力変換構造は、２つのステップで行われる。第１のステップでは、１８０における高圧ＡＣ電力は、変圧器１００２を使用して、必要に応じて逓増または逓減することができる。変圧器の入力対出力の電圧比は、１８０における利用可能な入力高圧ＡＣ電力、およびマグネトロン７００によって使用される必要な出力高圧ＤＣ８０２によって決定することができる。第２のステップでは、変圧器１００２の出力からの高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４の段階を通って送信される。整流器９０４は、入力高圧ＡＣ９１０を、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２に変換する。変圧器１００２の電圧比および整流器９０４の出力調整は両方とも、１８０における入力高圧ＡＣ電力、およびマグネトロン７００への出力高圧ＤＣ８０２に対する要件に基づいて選択することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、８０，０００ＶＡＣという１８０における施設供給高圧ＡＣ電力の配電電圧が利用可能である地理的領域に位置することができる。マグネトロン７００が２０，０００ＶＤＣの高圧ＤＣ８０２を必要とした場合、整流器９０４への高圧ＤＣ９１０の入力は、例えば、最小出力電圧リップル、または整流器９０４に対する最大変換効率を製造する電圧レベルとなるように選択することができる。この選択された高圧ＤＣ９１０は、例えば１６，０００ＶＤＣであってもよい。この場合、変圧器に対する電圧比は、５：１であってよく、これは変圧器１００２の１次巻線対２次巻線の比を表す。次いで、１８０の入力における８０，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ電力は、１６，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ９１０まで逓減される。次いで、１６，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４によって高圧ＤＣ８０２に変換され、固体燃料処理設備１３２のマグネトロン７００に供給される。この実施形態は、変圧器１００２によって与えられる故障分離を維持しながら全体を通って高電圧を保つ、高電圧入力伝達１８２設備と関連するより高い効率を可能にすることができる。いくつかの例示的実施形態があるが、当業者であれば変形を十分に認識しており、そのような変形は、本発明によって包含されることが意図されている。
【０１３６】
図１３は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロン７００に高圧ＤＣ８０２Ａを送達するためのこの電力変換構造は、１８０における配電システムの施設の高圧ＡＣ電力から、高電圧入力伝達１８２設備を電気的に分離するために変圧器１００２を利用する。この構成では、変圧器１００２は、電気的アイソレータの役割を果たしているのみで、電圧作用における変換を行わなくてもよい。変圧器１００２への１８０における入力高圧ＡＣ電力は、変圧器から出力される出力高圧ＡＣ１００２Ａと同じ電圧であってもよい。変圧器１００２の結果として、高圧ＡＣ９１０は不変であり、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａへ電圧レベルを変える機能は、主にＤＣ−ＤＣ変換器９０８によって達成することができる。変圧器の出力時の高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４を通って伝送され、そこで高圧ＡＣ９１０は高圧ＤＣ８０２に変換される。整流の結果として、高圧ＤＣ８０２の電圧レベルは、整流器の入力時の高圧ＡＣ９１０よりもやや高くてもよいが、わずかな割合の増加に限定されてもよい。高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａを満たさない場合は、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８が、電圧変換機能のほとんどを提供する、高電圧入力伝達１８２設備における構成要素の役割を果たすことができる。実施形態では、この構成は、高電圧入力伝達１８２設備が、１８０における施設の高圧ＡＣ電力に対する電気的分離により、マグネトロン７００に高圧ＤＣ８０２Ａを提供するための方法を提供することができる。変圧器による電力非効率の減少は、この構造で実現することができる。
【０１３７】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の所要電力は、高くてよく、高圧線、例えば、１６０ｋＶ送電線を必要とすることができる。所要電力は、固体燃料処理設備１３２とともに現場に配電所の設計および建築を正当化するほど高くてもよい。これらの配電所は、固体燃料処理設備１３２に対して独特に設計することができ、そのようなものとして、マグネトロンの電圧要件に最も適した高電圧レベルの選択を可能にすることができる。この場合、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８の必要性を排除することができる。
【０１３８】
マイクロ波システム１４８が電力、周波数、および負荷サイクルを特定の石炭プロセスステーションに印加すると、非石炭生成物を石炭から放出させることができる。非石炭生成物除去の速度、完全な非石炭生成物除去、環境設定、実際のマイクロ波システム１４８の出力、および同様のものを決定するために、センサシステムを使用することができる。センサシステム１４２は、水蒸気、灰、硫黄、揮発性物質、または石炭から放出されるその他の物質に対するセンサを含むことができる。または、センサシステム１４２は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ガス環境、石炭温度、チャンバ温度、ベルト速度、不活性ガス、および同様のものに対するセンサを含むことができる。センサは、グループ化することができ、または必要に応じてベルト設備１３０に沿って間隔をあけて、石炭処理のプロセスを適切に感知することができる。同じ測定値に対して複数のセンサがあってもよい。例えば、水分センサは、マイクロ波システム１４８のステーションに配置することができ、別の水分センサは、マイクロ波システム１４８のステーションの後に配置することができる。この例では、センサ配設は、マイクロ波ステーション１４８そのものにおいて除去される水蒸気の量、および石炭がマイクロ波システムステーション１４８を退出する際に、除去された残留水蒸気の量を感知することを可能にできる。このような設定では、適切な電力レベル、周波数、および負荷サイクルが使用されているかどうかを決定するために第１のセンサを使用することができ、第２のセンサは、冗長なマイクロ波システム１４８のプロセスを実行して、石炭から水を十分に除去すべきかどうかを決定することができる。センサシステム１４２の他のセンサのうちのいずれでも、同様の方法を使用することができる。
【０１３９】
センサ信号は、センサシステム１４２によって使用される各種類のセンサに対するセンサインターフェースを有することができる、パラメータ制御設備１４０によって受領することができる。パラメータ制御設備１４０は、デジタルおよびアナログ両方のセンサ信号を読み取ることが可能であってもよい。パラメータ制御設備１４０は、任意のアナログ信号をデジタル形式に変換するためにアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用することができる。センサデータを受領した後、パラメータ制御設備１４０は、制御装置１４４および監視設備１３４の両方にセンサ信号を伝達することができる。制御装置１４４は、ユーザが実際の設定と対比してデータを閲覧し、必要に応じて操業パラメータに対する手動オーバーライドを実行することができる、そのユーザインターフェースに実際の石炭プロセスデータを表示するためにセンサ信号を使用することができる。
【０１４０】
例示的実施形態では、監視設備１３４は、実際の石炭プロセスデータを受領し、それらを必要な石炭プロセスパラメータと比較して、石炭処理プロセスが石炭の所望特性１２２を製造しているかどうかを決定することができる。監視設備１３４は、少なくとも２組の石炭処理パラメータ、パラメータ生成設備１２８によって提供されていてもよい標的パラメータ、およびパラメータ制御１４０によって提供される実際の石炭プロセスデータを維持することができる。監視設備１３４は、必要なパラメータおよび実際のパラメータを比較して、石炭処理操業パラメータが石炭の所望特性１２２を製造しているかどうかを決定することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、石炭の所望特性１２２を製造するために石炭処理プロセスによって維持されなければならない一式の公差を、監視設備１３４に提供していてもよい。監視設備１３４は、操業パラメータ調整を行う必要があるかどうかを決定するために一式のアルゴリズムを使用することができる。アルゴリズムは、操業パラメータの調整を決定する際に、実際のセンサ１４２のデータを基本的な操業パラメータおよび操業パラメータ公差と比較することができる。
【０１４１】
加えて、監視設備１３４は、石炭出力パラメータ１７２の設備および試験設備１７０からのデータを含むことができるフィードバック設備１７４から、最終処理済み石炭データを受領することができる。監視設備１３４のアルゴリズムは、石炭処理操業パラメータを調整するために、センサシステム１４２から受領される処理中のデータとともに、フィードバック設備１７４から受領されるデータを使用することができる。
【０１４２】
監視設備１３４は、実時間でベルト設備１３０の操業パラメータの１つまたは全てを調整することが可能であってもよい。
【０１４３】
監視設備１３４が操業パラメータを調整した後、監視設備１３４は、調整済み操業パラメータを新規操業パラメータとして保存し、次いで、制御装置１４４に新規操業パラメータを伝達することができる。
【０１４４】
制御装置１４４は、少なくとも１つの新規操業パラメータが監視設備１３４から受領されたことを決定することができ、マイクロ波システム１４８を含むことができる様々なベルト設備１３０の装置に新規操業パラメータを伝達することができる。
【０１４５】
操業パラメータを提供し、実際のプロセス値を感知し、実際のプロセス値を解釈し、必要に応じて操業パラメータを調整し、ベルト設備１３０に調整済み操業パラメータを伝達する上記のプロセスを使用して、ある実施形態は、石炭処理プロセス内の条件を変更するために継続的に調整することが可能な実時間フィードバックシステムを提供することができる。
【０１４６】
当業者であれば、上記のフィードバックシステムは、ベルト設備１３０のシステムおよび設備のいずれにも適用することができることが、理解されるであろう。
【０１４７】
例示的な石炭処理プロセスでは、非石炭生成物は、ガスまたは液体の形態で石炭から放出することができる。除去システム１５０は、ベルト設備１３０から非石炭生成物を除去の役割を果たしてよく、除去システム１５０は、水、灰、硫黄、水素、水酸基、揮発性物質、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することができる。除去システム１５０および制御装置１４４は、石炭処理プロセスから放出することができる非石炭生成物の量について、センサシステム１４２からセンサ情報を受領することができる。
【０１４８】
ガスおよび／または液体を除去するためにベルト施設１３０に２つ以上の除去システム１５０があってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８のステーションにおいて水蒸気除去システム１５０があってよく、マイクロ波システム１４８のステーションの後に別の除去システム１５０があり、マイクロ波システム１４８のステーションの後で引き続き放出することができる残留水蒸気を収集する。または、別の例として、１つの除去システム１５０が水蒸気を除去することができる一方で、別の除去システム１５０は、灰、硫黄、またはその他の物質を除去することができる。
【０１４９】
制御装置１４４は、除去システム１５０に操業パラメータを提供して、ファン速度、ポンプ速度、および同様のものを制御することができる。除去システム１５０は、前述のマイクロ波システム１４８のフィードバックシステムと同様のフィードバックシステムを利用することができる。そのようなフィードバックシステムでは、センサは、パラメータ制御１４０および監視設備１３４に情報を提供して、非石炭生成物の効率的な除去のために、除去システム１５０に実時間フィードバックを提供することができる。
【０１５０】
除去システム１５０は、ベルト設備１３０から石炭処理の放出されたガスおよび液体を収集し、格納設備１６２に収集された非石炭生成物を移すことができる。格納設備１６２は、少なくとも１つの格納タンクまたは容器に、ベルト設備１３０からの非石炭生成物を収集することができる。監視設備１３４は、格納設備１６２を監視して、非石炭生成物のレベルを決定することができ、固体燃料処理設備１３２にアクセスするコンピュータ装置によって閲覧可能なユーザインターフェースに、この情報を提供することができる。監視設備１３４はまた、格納設備１６２が十分に満たされているため、タンクまたは容器の内容物を処理設備１６０に移すべきである時を決定することもできる。
【０１５１】
処理設備１６０は、格納設備１６２のタンクおよび容器内に共存することができる様々な収集された非石炭生成物の分離に役割を果たしてもよい。実施形態では、石炭処理プロセス中に、２つ以上の非石炭生成物を格納設備タンクまたは容器に収集することができる。例えば、灰は、マイクロ波システム１４８のプロセスのうちの１つの間に、水および硫黄の両方とともに放出することができるため、収集された生成物は、水および／または硫黄と混合された灰を含む。
【０１５２】
処理設備１６０は、単一生成物に分けるために、格納設備１６２から非石炭生成物を受領することができる。処理設備１６０は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができる、複数のフィルタリングおよび分離プロセスを使用することができる。
【０１５３】
監視設備１３４は、適切な操業および分離のための処理設備１６０のプロセスを監視することができる。処理設備１６０は、監視設備１３４にデータを送信するための独自のセンサを有することができ、または、処理設備１６０は、処理プロセスを監視するためにセンサシステム１４２を使用することができる。
【０１５４】
処理設備１６０が非石炭生成物を個々の生成物に分けると、それらは、固体燃料処理設備１３２からの除去のために処分施設１５８へ移動することができる。監視設備１３２は、処分設備１５８の生成物レベルを監視して、生成物を処分すべき時を決定することができる。監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２内のユーザインターフェースに、処分設備からの情報を提供することができる。処分設備１５８からの処分は、非有害生成物（例えば、水および水蒸気）を放出するステップ、埋立地への移動（例えば、灰）、生成物の販売、または民間有料処分を含むことができる。実施形態では、処分設備１５８において収集される非石炭生成物は、他の企業に有用である場合がある（例えば、硫黄）。
【０１５５】
石炭は、ベルト設備１３０において処理が終わった後、処理温度から周囲温度への石炭の冷却を制御することができる冷却設備１６４に進むことができる。ベルト設備１３０と同様に、冷却設備１６４は、石炭の冷却を制御するために、制御雰囲気、輸送システム、センサ、および同様のものを使用することができる。石炭の冷却は、例えば、水分の再吸収を防ぐ、および／または冷却プロセス中に発生する場合のあるその他の化学反応を防ぐように、制御することができる。制御装置１４４は、輸送速度、雰囲気、冷却速度、空気流、および同様のもの等の、冷却設備１６４のシステムおよび設備を維持するために使用することができる。冷却設備１６４は、操業パラメータを制御するためにベルト設備１３０によって使用される、同じ前述の実時間フィードバックシステムを使用することができる。
【０１５６】
取出設備１６８は、冷却設備１６４およびベルト設備１３０から最終処理済み石炭を受領することができる。取出設備１６８は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備１３２を退出することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。最終処理済み石炭は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、または同様のものへと、固体燃料処理設備１３２を退出することができる。取出設備１６８は、コンベヤベルト３００、オージェ、または固体燃料処理設備１３２から外部の場所へ完成した処理済み石炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。
【０１５７】
制御装置１４４によって提供される操業パラメータに基づいて、取出設備１６８は、ベルト設備１３０から出力される完成した処理済み石炭の体積率を制御することができる。取出設備１６８は、制御装置１４４の供給パラメータに基づいて、取出設備の速度を変えることが可能であってもよい。
【０１５８】
加えて、取出設備１６８は、最終処理済み石炭を試験するために、試験設備１７０に試験サンプルを提供することができる。石炭サンプルの選択は、自動または手動で選択することができ、石炭の選択は、所定の回数行い、無作為に選択し、統計的に選択し、または同様のことを行うことができる。
【０１５９】
石炭試験設備１７０は、処理済み石炭の最終品質試験として、石炭の所望特性１２２と比較される最終処理済み石炭特性を試験することができる。試験設備は、遠隔立地された、固体燃料処理設備１３２の近くにあってよく、または、標準的な民間の石炭試験研究所であってもよい。図１では、試験設備は、固体燃料処理設備の近くにあるとして示される。最終処理済み石炭の試験は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。最終処理済み石炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【０１６０】
最終処理済み石炭特性が試験設備１７０によって決定されると、特性は、石炭出力パラメータ設備１７２に伝達することができ、および／または、最終処理済み石炭の出荷に供給することができる。試験特性に出荷を供給するステップは、石炭使用設備が石炭特性を知り、最終処理済み石炭特性に適合するように石炭使用特性を調整することを可能にすることができる。
【０１６１】
石炭の所望特性設備１２２と同様に、石炭出力パラメータ設備１７０は、特性データ石炭、この場合、最終処理済み石炭特性を保存することができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができるか、または、遠隔地にある多数のコンピュータ装置にわたって分散されることができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【０１６２】
石炭出力パラメータ設備１７２は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよいデータの収集を含むことができる。実施形態では、石炭出力パラメータ設備１７２は、石炭に対する所望のデータ特性の回収のために検索可能であってもよい。
【０１６３】
取出設備１６８および試験設備１７０によって供給される試験サンプルの数に基づいて、石炭出力パラメータ設備１７２に保存される複数の石炭出力パラメータ記録があってもよい。
【０１６４】
試験設備１７０から全石炭特性データ記録が受領され、石炭出力パラメータ設備１７２は、受領済みデータを保存し、および／またはフィードバック設備１７４に受領済み石炭特性データ記録を伝達することができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを伝達するか、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）を伝達するか、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を伝達するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、フィードバック設備１７４にデータ記録の任意の組み合わせを転送することができる。
【０１６５】
フィードバック設備１７４は、石炭出力パラメータ設備１７２から石炭出力パラメータデータを受領することができる。フィードバック設備１７４は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができるか、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【０１６６】
フィードバック設備１７４は、固体燃料処理設備１３２において処理されている同定石炭データについて、石炭出力パラメータ設備１７２に問い合せを行うことができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、設定された期間において、周期的に監視設備１３４によってデータが要求される時、石炭出力パラメータ設備１７２が新規記録を送信する時、または同様の場合に、石炭出力パラメータ設備１７２に問い合せを行うことができる。
【０１６７】
フィードバック設備１７４は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを受領する、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）を受領する、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を受領するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。フィードバック設備１７４は、監視設備１３４への供給転送として受領した最終処理済み石炭特性を集計するためのアルゴリズムを有することができる。フィードバック設備１７４は、最後の石炭特性データ記録か、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）か、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均か、同定された石炭の統計的データか、または同様のものを監視設備１３４に供給転送する。
【０１６８】
石炭出力パラメータ設備１７２は、価格決定／取引設備１７８に石炭特性を転送することができる。価格決定／取引設備１７８は、受領したときの原炭から最終処理済み石炭への石炭処理の価格および費用を決定することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ設備１２０から受領したときの石炭データを回収することができ、この設備は、受領した石炭の費用（例えば、石炭の費用／トン）を保存することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭の処理費用に関するデータを含むことができる石炭出力パラメータ設備１７２からデータを回収することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ設備１２０および石炭出力パラメータ設備１７２から回収および導出される費用データに基づいて、処理済み石炭の最終価格を決定することができる、アプリケーションソフトウェアを有することができる。
【０１６９】
図２に示されるように、石炭利用のある側面は、固体燃料処理設備１３２における石炭の処理に一致している。上記のように、固体燃料処理設備１３２は、石炭品質を改善して、石炭を種々の使用に対してより好適にすることができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、それを通って、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭を、図２に図示されるもの等の利用設備に移動することができる取出設備１６８を含むことができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、上記でさらに詳しく説明されたような試験設備１７０を含むことができる。前述のように、試験設備１７０で試験される石炭の結果は、図２に図示されるもの等の利用設備に転送することができるため、利用設備は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭の特定の特性をうまく活用することができる。
【０１７０】
図２は、可燃性石炭用の石炭燃焼設備２００および石炭貯蔵設備２０２、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、および輸送中の石炭出荷用の石炭貯蔵設備２１８を含むが、それらに限定されない、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭を使用することができる例示的な設備を図示する。実施形態では、石炭は、石炭の使用のために、取出設備１６８から設備へと出荷または輸送される。固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備に近接していてよく、または２つが互いから離れていてもよいことが理解される。
【０１７１】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭の燃焼は、石炭燃焼設備２００において生じることができる。石炭燃焼２００は、光および熱を製造するように、酸素の存在下において高温で石炭を燃やすステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱されなければならない。石炭の着火温度は、その固定された炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。従って、燃焼中にガス状生成物は蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。石炭燃焼２００の設備で使用される石炭は、利用のために設備へ直接輸送することができ、または、石炭燃焼２００の設備に関する貯蔵設備２０２に貯蔵することができる。
【０１７２】
図２に示されるように、石炭燃焼２００は、発電２０４を提供することができる。発電のためのシステムは、固定床燃焼システム２２０、微粉炭燃焼システム２２２、流動床燃焼システム２２４、および石炭燃焼と組み合わせて継続可能なエネルギ源を使用する複合燃焼システム２２８を含む。
【０１７３】
実施形態では、固定床２２０のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。固定床２２０のシステムは、粒径が約１〜５ｃｍに及ぶ塊石炭供給を利用することができる。固定床２２０のシステムでは、炉に進入する際に石炭が加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類の固定床２２０のシステムがある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、そして、その最上部の上にある石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子上の炉内へ石炭を投げ込んで、燃料をより均等に分配する。ストーカ炉は、概して、１，２００〜１，３００℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。
【０１７４】
固定床２２０のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、一酸化炭素、亜酸化窒素（「ＮＯｘ」）、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。ＳＯ２の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼のため、および石炭の炭素内容物への酸素のアクセスが制限されるため、残留灰は高い炭素含有量（４〜５％）を有することができる。当業者であれば、特有の特性によって、石炭が固定床２２０のシステムにおいて有利に燃焼されることが可能になることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されたシステムおよび方法に従って処理される石炭は、固定床２２０のシステムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。
【０１７５】
実施形態では、微粉炭燃焼（「ＰＣＣ」）２２２は、発電２０４のための燃焼２００の方法として使用することができる。図２に示されるように、ＰＣＣ  ２２２は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。ＰＣＣに対して、石炭は、細かい粉末に粉砕（微粉化）することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って、燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。２次または３次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、１，３００〜１，７００℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は１，５００〜１，７００℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は１，３００〜１，６００℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は、約１０〜１００ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に１〜５秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電２０４のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって、生成される。
【０１７６】
微粉炭燃焼器２２２は、壁発火または接線方向発火バーナを供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、接線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。有利なことには、ＰＣＣ２２２は、細かい飛散灰を製造する。一般に、ＰＣＣ２２２は、６５％〜８５％の飛散灰をもたらすことができ、残りの灰は、より粗い灰（乾式ボイラにおいて）またはボイラスラグ（湿式ボイラ）という形をとる。
【０１７７】
実施形態では、燃料として無煙石炭を使用するＰＣＣ２２２のボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部における錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み込まれる、２つ、または３つの円形バーナを伴う。しかし、このバーナからの高温の火炎は、さらなるＮＯｘの形成をもたらすので、この配設があまり有利ではなくなり得る。
【０１７８】
実施形態では、サイクロン発火ボイラを採用することができ、そうでなければ灰の溶解温度が低い石炭に対してＰＣＣ２２２による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。１次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、２次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。３次空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。
【０１７９】
サイクロンボイラでは、灰の８０〜９０％が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温（１，６５０から２，０００℃以上）で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとって大変不利であるＮＯｘの高い製造をもたらす。サイクロン発火ボイラは、１５％（無水ベース）以上の揮発性物質、瀝青炭については６〜２５％の間、または亜瀝青炭については４〜２５％の間の灰分率、および、瀝青炭については２０％未満、および亜瀝青炭については３０％の含水率といった、ある主要な特性を有する石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグの挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。
【０１８０】
当業者であれば、特定の特性が、石炭がＰＣＣ２２２のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ＰＣＣ２２２のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計されることができる。
【０１８１】
ＰＣＣは、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングと組み合わせて使用することができる。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度（３７４°Ｆ）および臨界圧力（２２．１ｍＰａ）以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、３３〜３４％の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも３〜５パーセント高い熱効率を達成することができる。
【０１８２】
当業者であれば、石炭燃焼２００の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料を必要とするため、発電２０４のより低い費用をもたらすことが十分理解されるであろう。熱効率の増加は、また、ＳＯ２およびＮＯｘのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃焼させる比較的旧式で小さいユニットは、３０％ほどの低い熱効率を有する。より高品質石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラを有する、より大きいプラントに対しては、熱効率は、３５〜３６％の領域であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、４３〜４５％の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭を用いて達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント（例えば、ヨーロッパにある）で予期される最大効率が約４２％であってもよい一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約４５％の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、４５〜４７％の正味熱効率を生じることができる。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、熱効率を最適化するために有利に設計することができる。
【０１８３】
実施形態では、流動床燃焼（「ＦＢＣ」）２２４のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。ＦＢＣ２２４のシステムは、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられる条件である、流動化の原理に基づいて操業する。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過すると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。ＦＢＣ２２４のシステムでは、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床で燃焼される。ＦＢＣ２２４のシステム中の石炭は、石灰石等の吸着剤と混合することができ、混合物は、燃焼中に流動化されて、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。当業者であれば、特定の特性は、石炭がＦＢＣ２２４のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ＦＢＣ２２４のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計することができる。ＦＢＣ２２４のシステムの例示的実施形態は、下記でさらに詳しく説明する。
【０１８４】
発電２０４に対しては、ＦＢＣ２２４のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある、加圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。サイズが約３ｍｍの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。大気圧でのＦＢＣ２２４は、高灰分率石炭または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。燃焼は、ＮＯｘを形成するための閾値よりも実質的に低い８００〜９００℃の間の温度で生じるため、このようなシステムは、ＰＣＣ２２２のシステムよりも低いＮＯｘ放出をもたらす。
【０１８５】
バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約１ｍｍの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。より大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、１０〜５０回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通じて比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニットの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉においては濃密床が必要とされる。床燃焼の瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約１％であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。
【０１８６】
循環ＦＢＣ２２４のシステムは、特定種類の石炭向けに設計することができる。実施形態では、これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有することができる、低等級の高灰分率石炭に特に有用である。実施形態では、これらのシステムはまた、複合燃焼２２８のシステム中のバイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同発火するためにも有用である。ＦＢＣ２２４ユニットが構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動することができる。種々の設計を採用することができる。循環ＦＢＣ２２４の熱効率は概して、同等のＰＣＣシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。
【０１８７】
加圧システムにおけるＦＢＣ２２４は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるものに有用であってもよい。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を２５％の水とともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、８００〜９００℃の間の燃焼温度により、１〜１．５ＭＰａの圧力で操業することができる。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出でも、４０％以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧ＦＢＣシステムは、５０％より大きい熱効率を製造するような改良を含むことができる。
【０１８８】
図２に示されるように、石炭燃焼２００は、鉄および鉄鋼の製錬等の冶金目的２０８で採用することができる。ある実施形態では、ある性質を伴う瀝青炭が、事前コーキングを伴わない製錬に適し得る。例として、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分（５％以下）、低い硫黄分、および低い方解石（ＣａＣＯ３）含有量を含むその他の因子の組み合わせ等の性質を有する石炭が、冶金目的２０８に適し得る。冶金目的２０８に適した特性を有する石炭は、発電２０４に使用される石炭よりも１５〜５０％高い価値があってもよい。当業者であれば、特定の特性は、石炭が冶金２０８システムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、冶金２０８システムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。
【０１８９】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭変換設備２１０で使用することができる。図２に示されるように、石炭変換設備２１０は、例えば、ガス化２３０のためのシステム、合成ガス製造および変換２３４、コークスおよび精製炭素形成２３８、および炭化水素形成２４０を使用して、石炭の複合炭化水素を他の生成物に変換することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が石炭変換設備２１０において有利に使用されることを可能にすることが理解できるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、石炭変換設備２１０での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９０】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、ガス化２３０に使用することができる。ガス化２３０は、可燃性ガス、揮発性物質、チャー、および鉱物の残留物（灰／スラグ）への石炭の変換を伴う。ガス化２３０のシステムは、概して蒸気の存在下において、加圧下で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。ガス化２３０は、限られた利用可能な空気または酸素とともに発生するため、燃焼とは異なる。よって、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化２３０プロセスに対する熱を提供する。
【０１９１】
ガス化２３０の間、ほとんどの炭化水素原料（例えば、石炭）は、まとめて「合成ガス」と称される種々のその他の物質に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。しかし、合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて異なる。原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにガス化しないため、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、典型的にＮＯｘは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。酸素はガス化２３０の間に空気の代わりに使用され、二酸化炭素は、隔離し、汚染物質として雰囲気に進入することを防ぐことができる、濃縮ガス流において製造される。
【０１９２】
ガス化２３０は、高硫黄分率または高灰分率を有する石炭等の、燃焼２００の設備において使用することが困難である石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰特性は、スラグの形成に影響するため、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響を及ぼすためという両方の理由で、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こす場合がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭がガス化２３０の設備において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ガス化２３０の設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９３】
実施形態では、固定床、流動床、および噴流床といった、３種類のガス化装置システムが利用可能であってもよい。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、３〜６ｍｍのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム（約９００℃）よりも高い操業温度（約１，６００℃）で作動する。
【０１９４】
実施形態では、ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアにわたって挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。次いで、副生成物流を減圧して、圧力バリアにわたって除去する。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットもまた加圧する。
【０１９５】
ガス化２３０の設備は燃焼を伴わなくてもよいことが理解されるが、それにもかかわらず、ガス化２３０は、ある実施形態では発電に使用することができる。例えば、電力が生成されるガス化２３０の設備は、ガス化複合サイクル（「ＩＧＣＣ」）２３２のシステムを利用することができる。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物（硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの）がなく、燃焼されてガスタービンを駆動することができる。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化からの排ガスもまた、水と熱交換して、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成することができる。ＩＧＣＣシステム２３２は２つのタービンを組み合わせて使用するため（ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン）、そのようなシステムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分（６０〜７０％）は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。ＩＧＣＣシステム２３２は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。当業者であれば、特定の特性は、石炭がＩＧＣＣ２３２設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ＩＧＣＣ２３２設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９６】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、合成ガス２３４の製造、または種々のその他の生成物へのその変換に使用することができる。例えば、一酸化炭素および水素のようなその成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた、改良型石油製品を製造するための水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。
【０１９７】
合成ガス２３４はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス２３４は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス２３４はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎的要素に変換することもできる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が合成ガス製造または変換２３４設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、合成ガス製造または変換２３４設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９８】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、コークスまたは精製炭素に変換すること２３８ができる。コークス２３８は、揮発性成分がオーブン中にて高温（１，０００℃程の高さ）で焼くことによって取り払われている石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬している間に燃料として使用することができる。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップはまた、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガス等の副生成物も生じさせることができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス２３８の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。
【０１９９】
石炭は、コークス用炭として使用が可能となる前に、望ましくは、含水率、灰分率、硫黄分率、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。当業者であれば、特定の特性は、石炭がコークス製造設備２３８において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、コークス２３８を製造するための使用のために、より具体的に設計することができる。
【０２００】
実施形態では、非晶質純炭素２３８は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約６５０〜９８０℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素２３８は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素２３８には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が精製炭素製造設備２３８において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、精製炭素２３８を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０１】
実施形態では、コークス製造２３８の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有２４０ガス混合物（「都市ガス」）を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約５１％の水素、１５％の一酸化炭素、２１％のメタン、１０％の二酸化炭素および窒素、および約３％のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、ＬｕｒｇｉプロセスおよびＳａｂａｔｉｅｒ合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。
【０２０２】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法で処理される石炭は、炭化水素生成物２４０に変換することができる。例えば、液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素２４０の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素２４０の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を含む炭化水素を添加しなければならない。（１）空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、（２）石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、（３）触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および（４）一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、４種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素２４０の様々な形態に変換される触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。
【０２０３】
別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素２４０を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、４５０〜７００℃の間の温度（冶金コークスに対する８００〜１，０００℃と比較される）でコークス化２３８される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素２４０が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。
【０２０４】
当業者であれば、特定の特性は、石炭が炭化水素生成物の形成２４０において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、炭化水素２４０を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０５】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭副生成物設備２１２で使用することができる。図２に示されるように、石炭副生成物設備２１０は、石炭を石炭燃焼副生成物２４２および石炭蒸留副生成物２４４に変換することができる。
【０２０６】
実施形態では、種々の石炭燃焼副生成物２４２を得ることができる。例として、石炭燃焼副生成物２４２は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、水、および同様のものを含むことができる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な燃焼副生成物を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な燃焼副生成物を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０７】
例として、揮発性物質は、石炭燃焼副生成物２４２である。揮発性物質は、加熱中にガスまたは蒸気として放出される、水分を除く、生成物である。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を１０５℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を９５０℃まで加熱し、重量損失を測定することによって決定することができる。揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含むことができる。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成ることができる。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質の含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。
【０２０８】
別の例として、石炭灰は、石炭燃焼副生成物２４２である。石炭灰は、飛散灰（大煙突から除去される廃棄物）および底灰（ボイラおよび燃焼チャンバから）でできている。粗粒子（底灰および／またはボイラスラグ）は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分（飛散灰）は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Ａｌ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｈｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｖ、およびＺｎを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含むことができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。
【０２０９】
別の例として、硫黄は、石炭燃焼副生成物２４２である。石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって（硫黄保有として知られるプロセス）、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、ＣａＣＯ３分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるＣａＯである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、２つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、ＳＯ２に変換される。チャー燃焼中、ＳＯ２形成、硫黄化、およびＣａＳＯ４分解のプロセスは、同時に発生する。
【０２１０】
実施形態では、種々の石炭蒸留生成物２４４を得ることができる。石炭の分解蒸留２４４は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第３の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業用途がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な蒸留副生成物２４４を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な蒸留副生成物２４４を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２１１】
コールタールは、石炭蒸留副生成物２４４の例である。コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの（ベンゼン）から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンがあってもよい。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。
【０２１２】
実施形態では、コールタールは、分別蒸留をさらに受けて、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることができる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。
【０２１３】
実施形態では、コールタールはまた、分別蒸留に委ねることなく、その天然状態で使用することもできる。例えば、ある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。その天然状態でのコールタールは、塗料、耐候剤、または腐食保護として採用することができる。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。
【０２１４】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、出荷設備２１４において輸送、または貯蔵設備２１８に貯蔵することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が安全かつ効率的に輸送および保存されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その出荷および貯蔵を促進するように、より具体的に設計することができる。
【０２１５】
実施形態では、石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送され得る。石炭輸送は、出荷設備２１４において実行されることができる。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および／または特定のサイズに破砕することができる。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に５０マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。当業者であれば、特定の取扱適性は出荷設備２１４における石炭輸送を促進することを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その輸送を促進するように、より具体的に設計することができる。
【０２１６】
実施形態では、石炭は、それが使用される場所、またはそこから使用地点まで輸送することができる遠隔場所のいずれかにおいて、貯蔵設備２１８に貯蔵することができる。石炭燃焼設備２００およびその他の石炭利用プラント等の実施形態では、石炭は現場で貯蔵することができる。例として、発電所２０４については、年間所要石炭の１０％以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を引き起こす場合がある。無煙炭は、他の石炭階級よりも少ない危険度を示し得る。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けない場合があるため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、十分に大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。
【０２１７】
貯蔵石炭において２種類の変化が発生し得る。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および／または重量が増加し得、そして、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こし得る変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こし得る。当業者であれば、石炭の特定の特性は、貯蔵設備２１８に貯蔵される石炭において発生し得る悪化を最小限にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、貯蔵設備２１８でのその安全な貯蔵を可能にするように、より具体的に設計することができる。
【０２１８】
ここで、固体燃料処理設備の個別構成要素、その入力、出力、および関連方法およびシステムについて、さらに詳しい説明を提示する。
【０２１９】
石炭は、水分、高圧、および高温の影響下で、空気にアクセスせずに分解する植物から形成される。石炭の形成には２つのステップがある。第１のステップは、生物学的なものであり、セルロースが泥炭に変えられる。第２のステップは、物理化学的なもので、泥炭が石炭に変えられる。石炭を形成する地質学的プロセスは、石炭化と称される。石炭化が進行するにつれて、石炭の化学組成は、芳香環構造においてわかるように、より高い炭素含有量およびより低い水素含有量の化合物へと徐々に変化する。
【０２２０】
石炭の種類、または石炭の階級は、発生した石炭化の程度を示す。最高から最低に及ぶ石炭の階級は、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、および褐炭／亜炭を含む。石炭化度の増加とともに、揮発性物質の割合が減少し、発熱量が増加する。よって、より高い階級の石炭には、少ない揮発性物質および高い発熱量がある。また、一般に、階級の増加に伴って、石炭には、少ない水分、少ない酸素、および多くの固定炭素、多くの硫黄、および多くの灰が存在する。「等級」という用語は、灰分率および硫黄分率に関して２つの石炭に分かれる。
【０２２１】
全ての石炭は鉱物を含有する。これらの鉱物は、石炭中にある無機物質である。石炭物質自体に組み込まれている鉱物の構成物質は、内包鉱物と称される。石炭基質から分離されている鉱物の構成物質は、除外鉱物と称される。除外鉱物は、石炭粒子間に分散し得、または、隣接鉱物層から引き出す採鉱技術のために、偶然に存在し得る。石炭中の無機物は、石炭燃焼または石炭転換後に灰となる。
【０２２２】
石炭中の結合していない炭素は、その固定炭素内容物と称される。ある量の全炭素は、水素と結合されて、炭化水素として燃える。これは、石炭が加熱されると形成するその他のガスとともに、石炭中の揮発性物質を形成する。固定炭素および揮発性物質は、可燃性物質を形成する。揮発性物質に含有される酸素および窒素は、水分および灰を含まない石炭の量として理解される可燃性物質の一部として含まれる。可燃性物質に加えて、石炭は、水分および灰を形成する種々の鉱物を含有する。米国石炭の灰分率は、約３％〜３０％で変化し得る。水分は、石炭の全重量の０．７５％〜４５％で変化し得る。
【０２２３】
大量の灰は、石炭の発熱量を低減するため、および炉の中の通気道を詰まらせることによって燃焼を妨害するため、望ましくない。石炭にも高い硫黄分がある場合は、硫黄は、灰と結合して、炉の中で効果的な燃焼をさらに妨げ得る可溶スラグを形成することができる。石炭中の水分は、蒸発する時に熱を吸収し、よって炉温を下げるため、燃焼中に問題を引き起こし得る。
【０２２４】
本願で論じられる技術は、例示的な目的で、単一燃料として石炭を使用するステップに適用される一方で、当業者に周知の技術を使用して、他の燃料、例えばバイオマスまたは廃棄物と組み合わせて石炭を使用するステップにも適用できることが理解される。
【０２２５】
露天採鉱または坑内採鉱という、採炭１０２の２つの基本的な方法があってもよい。露天採鉱方法は、露天採鉱、輪郭採鉱、および露天掘り採鉱を含むことができる。
【０２２６】
露天炭鉱は、表土と呼ばれる非石炭物質で覆われてもよく、表土は、石炭を採鉱する前に除去することができる。露天採鉱は、平坦地で見ることができ、輪郭採鉱は、丘または山に沿った炭層をたどることができ、露天掘り採鉱は、炭層が厚く、かつ深さ数フィートとなる場合があり得る。露天炭鉱で使用される機器は、引き網、ショベル、ブルドーザ、フロントエンドローダ、バケットホイール掘削機、およびトラックを含むことができる。
【０２２７】
柱房式、長壁式、および標準的な爆破および石炭の排出という、坑内炭鉱１０２から石炭を抽出する３つの基本的な方法がある。柱房式採鉱は、採炭機械による石炭の連続破壊、および排出のために石炭をベルトへと左右に動かすステップから成り得る。指定距離後、天井を支持してプロセスを反復する。長壁式採鉱は、石炭の長い連続壁にわたって採炭機械を動かすステップから成ることができ、石炭がベルトシステムによって排出される。屋根は、長壁式採炭機械の一部である鋼鉄梁によって支持することができる。標準的な爆破および除去採鉱方法は、爆発物で石炭を爆破することができ、次いで標準機器（例えば、ベルトシステム、レール、トラクタ）を使用して石炭を排出する。
【０２２８】
炭鉱１０２は、２つ以上の炭層から成ることができ、炭層は、石炭の連続線であってもよい。炭鉱１０２は、炭鉱および／または炭層内に既知の特性１１０を有する複数の異なる石炭種類を含むことができる。定義された石炭種類のうちのいくつかは、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる。炭鉱１０２は、炭鉱および／または炭層内の石炭の特性１１０を試験することができる。特性１１０の試験は、サンプリングによるもの、周期的なもの、連続的なもの、または同様のものであってもよい。炭鉱は、石炭特性１１０の決定のために現場で石炭を試験することができ、または、石炭のサンプルを外部試験設備に送ることができる。採鉱作業は、鉱山を調査し、鉱山に含有される石炭の種類を分類して、鉱山内のどこに、どの種類の石炭があるかを決定することができる。異なる石炭種類は、水分含有量、鉱物、および硫黄、灰、金属、および同様のもの等の物質による標準分類１１０を有することができる。ある種類の石炭内の水分およびその他の物質の割合は、石炭の燃焼特性および加熱能力（ＢＴＵ／ｌｂ）に影響を及ぼすことができる。炭鉱１０２のオペレータは、顧客への供給のために一貫した種類の石炭を維持するためにか、市場でよく受け入れられる、ある種類の石炭を採鉱するためにか、市場または顧客に最も一般的な石炭を提供するためにか、または同様のもののために、炭鉱から石炭を選択的に採鉱することができる。実施形態では、瀝青炭および無煙炭等の水分が少ない石炭は、より良い燃焼および加熱特性を提供することができる。
【０２２９】
実施形態では、石炭採鉱１０２設備は、採鉱された石炭の取扱いのための、石炭サイズ決定、貯蔵１０４、および出荷１０８設備を含むことができる。
【０２３０】
石炭サイズジング設備は、採鉱された原炭をより望ましい形状およびサイズの石炭にするために使用することができる。石炭は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものによって、鉱山地表の設備内でサイズジングすることができる。石炭は、鉱山からベルトシステムによって、トラック、または同様のものによって、石炭サイズジング設備に供給することができ、石炭サイズジングは、連続供給プロセスで行うことができ、または、石炭をサイズ変更するためにバッチプロセスを使用することができる。
【０２３１】
貯蔵設備１０４は、顧客に石炭を出荷する前に、石炭サイズジング設備からの原炭またはサイズ変更した石炭を一時的に貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備１０４は、原炭またはサイズ変更した石炭を石炭のサイズによってさらに分類することができる追加選別施設を含有することができる。貯蔵設備１０４は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。
【０２３２】
貯蔵設備１０４は、石炭輸送方法の近くにあることによって、出荷設備１０８と関連することができる。出荷設備１０８は、炭鉱１０２から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備１０８は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト３００、トラック、ローダ、または同様のものを、個別に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。炭鉱量に応じて、出荷設備１０８は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。
【０２３３】
石炭貯蔵設備１１２は、少なくとも１つの遠隔立地石炭源に対する石炭再販売業者であってよく、異なる石炭種類を購入、貯蔵、および様々な顧客に再販売することができる。石炭貯蔵設備１１２に対する石炭源は、炭鉱１０２または別の石炭貯蔵設備１１２であってもよい。石炭貯蔵設備１１２は、複数の遠隔立地石炭源から複数の石炭種類を受領し、貯蔵することができる。実施形態では、石炭貯蔵設備１１２は、石炭種類別に石炭を貯蔵することができる。石炭種類は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができるが、それらに限定されない。石炭貯蔵設備は、貯蔵設備１１４、出荷設備１１８、または石炭を取扱い、貯蔵し、出荷するためのその他の設備を含むことができる。実施形態では、石炭貯蔵設備１１２は、後の再販売のために、遠隔立地鉱山から石炭をスペックに基づいて購入することができる。
【０２３４】
石炭貯蔵設備１１２は、遠隔立地石炭源から石炭を受領することができ、石炭の種類および特性１１０は、石炭源によって提供することができる。貯蔵設備１１２はまた、追加の石炭試験を行い、受領済み石炭特性を検証するか、または石炭をさらに分類するかのいずれかを行うこともでき、石炭貯蔵設備１１２は、異なる石炭の顧客に対する亜石炭種を貯蔵することができる。亜石炭種は、石炭特性１１０による石炭のさらなる分類であってもよい。貯蔵設備１１２は、現場の石炭試験設備を有することができ、または標準的な石炭試験研究所を使用することができる。
【０２３５】
貯蔵設備１１４は、顧客に石炭を出荷する前に、遠隔立地石炭源からの石炭を貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備１１４は、石炭を石炭のサイズまたは石炭特性１１０によってさらに分類することができる、追加選別施設を含むことができる。追加の選別設備は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、石炭のサイズをさらに決定することができる。貯蔵設備１１４は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。
【０２３６】
貯蔵設備１１４は、石炭輸送方法に近くなることによって、出荷設備１１８と関連することができる。出荷設備１１８は、貯蔵設備１１４から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備１１８は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト３００、トラック、ローダ、または同様のものを、別個に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。貯蔵設備１１２の容量に応じて、出荷設備１１８は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。
【０２３７】
石炭サンプルデータ１２０は、石炭の分類１１０のデータに対する貯蔵場所であってもよい。石炭サンプルデータ１２０は、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または石炭の特性１１０を蓄積することができる同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、石炭特性１１０のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出荷とともに出荷することができる。石炭特性を紙のハードコピーとともに出荷する場合、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭サンプルデータ形式に入力することができる。実施形態では、石炭特性１１０のデータは、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、または同様のものから、Ｅメール、ＦＴＰ、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものによって送信することができる。石炭サンプルデータ１２０は、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、受領設備、または同様のものによって維持することができる。石炭サンプルデータ１２０は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
【０２３８】
石炭サンプルデータ１２０は、送信炭鉱名、貯蔵設備名、石炭の最終用途、所望の特性、考えられる最終特性、石炭特性（例えば、水分）、使用される石炭試験設備、石炭試験日、受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験したかどうか、電磁吸収／反射、確認試験設備、確認試験日、および同様のものを含むことができる。実施形態では、石炭特性試験データおよび石炭サンプルごとの試験日のうちの少なくとも一方があってもよい。
【０２３９】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０に保存される石炭特性は、米国ウエストバージニア州のＳｔａｎｄａｒｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈ  Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ等の標準規格研究所によって提供することができる。標準規格研究所は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。実施形態では、標準規格研究所は、石炭を受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験することができる。実施形態では、受領したとおりの試験は、原炭が処理なしで受領されるとおりであってもよい。実施形態では、乾式試験は、残留水を除去する加工後の石炭であってもよい。標準規格研究所は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の規格を使用して、石炭を分類することができる。
【０２４０】
実施形態では、各石炭出荷に対して、石炭サンプルデータに保存される少なくとも１つのデータがあってもよい。採鉱、貯蔵、または出荷プロセス中に、石炭出荷が無作為または周期的にチェックを受けた場合は、２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、石炭出荷について行う各試験は、石炭サンプルデータ１２０に保存される石炭特性を有することができる。石炭特性試験は、炭鉱１０２、貯蔵設備１１２、受領設備、または同様のものの要求により、行うことができる。
【０２４１】
石炭の所望特性１２２は、ある石炭使用設備によって必要とされる処理済み石炭の燃焼特性のデータベースであってもよい。石炭の所望特性１２２は、特定の石炭使用設備に対する石炭の必要な燃焼特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものであってもよい。石炭の所望特性１２２のデータは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。
【０２４２】
実施形態では、特定の石炭使用設備に対して、少なくとも１つの石炭の所望特性１２２のデータがあってもよい。固体燃料処理設備１３２によって受領または貯蔵される各種類の石炭に対する、石炭の所望特性１２２のデータがあってもよい。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる、複数の石炭種類を受領または貯蔵することができる。各種類の石炭は、石炭使用設備に対する異なる所望特性１２２を有することができ、所望特性１２２は、受領または貯蔵された石炭の特性１１０を修正する能力に基づくことができる。実施形態では、受領または貯蔵された石炭の特性は、石炭サンプルデータ１２０に保存することができる。
【０２４３】
石炭の所望特性１２２は、システム容量、石炭のサイズ、プロセスチャンバの種類、コンベヤシステムのサイズ、コンベヤシステムの流速、電磁周波数、電磁力レベル、電磁力の継続時間、石炭への電力通貫の深さ、および同様のもの等の、固体燃料処理設備１３２の能力パラメータに基づくことができる。これらのパラメータ種類および値は、入力石炭特性に応じて変化することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備によってどの石炭種類を使用することができるかを知ることができ、適切なパラメータを石炭の所望特性１２２から選択して、石炭使用設備から処理済み石炭を製造することができる。
【０２４４】
実施形態では、石炭使用設備は、効率または環境要件を満たすために、ＢＴＵ／ｌｂ、硫黄分率、灰分率、金属分率、および同様のもの等の、ある石炭操業パラメータを必要とすることができる。石炭の所望特性１１２は、これらのパラメータに基づくことができ、これらのパラメータを維持することにより、石炭使用設備が石炭燃焼放出の要件を満たすことを可能にすることができる。
【０２４５】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、ＢＴＵ／ｌｂ、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、特定の石炭燃焼特性を標的にすることができる。実施形態では、特定の石炭燃焼特性は、石炭処理特性を測定する石炭処理設備の能力によって限定されるのみであってもよい。例えば、固体燃料処理設備１３２が水分および硫黄放出を測定することしか可能でない場合は、標的の特定石炭燃焼特性は、水分および硫黄の標的のみを含有することができる。
【０２４６】
固体燃料処理設備１３２（設備）は、石炭の一部であってもよい、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することによって、石炭の等級を修正するために使用することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭から非石炭生成物を除去するために、マイクロ波エネルギおよび／またはその他の手段を使用することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭の取扱い、移動、処理のための、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備１３２は、モジュール式、拡張可能型、携帯型、固定型、または同様のものであってもよい。
【０２４７】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、所定の方式または非所定の方式で互いと関連することができる完全個別ユニットとなるように設計される、装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものがあるモジュール式設備であってもよい。
【０２４８】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、連続フローおよびバッチプロセスの両方に対して拡張可能であってもよい。連続フローに対しては、固体燃料処理設備１３２は、入力、処理チャンバ、出力、および同様のものを拡大縮小して、特定の施設に必要とされる量に適合することができる。例えば、発電設備は、冶金設備よりも大量の処理済み石炭を必要とし得、したがって、固体燃料処理設備１３２は、必要量の石炭を加工するように拡大縮小することができる。石炭の連続フロー加工は、あるプロセスを通って石炭を移動するためのベルトを有するチャンバを含むことができる。チャンバおよびベルトシステムは、施設に対する時間あたりの必要量を提供するように拡大縮小することができる。
【０２４９】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、バッチプロセスを使用することができ、バッチ処理チャンバ、入力、出力、および同様のものは、処理する必要がある石炭の量に対して拡大縮小することができる。石炭のバッチ処理は、各サイクルである量の石炭を処理することができる、封入チャンバを含むことができる。
【０２５０】
固体燃料処理設備１３２は、複数の施設間で、または施設内の複数の場所へ移動される能力がある、移動式であってもよい。例えば、単一の企業は、処理済み石炭を必要とし得る複数の施設を有することができ、かつ石炭を処理する単一の固体燃料処理設備１３２を所有することができる。固体燃料処理設備１３２は、各企業施設である一定の時間を費やして、次の企業施設に移動する前に、ある貯蔵量の処理済み石炭を提供することができる。別の例では、貯蔵設備１１２は、貯蔵設備１１２内の複数の場所の間を移動して、貯蔵設備１１２で貯蔵することができる複数の石炭種類を処理する、単一の固体燃料処理設備１３２を有することができる。実施形態では、移動式であることによって、固体燃料処理設備１３２は、また、設備１３２を容易に移転させることが可能となるようにモジュール式であってもよい。
【０２５１】
固体燃料処理設備１３２は、ある施設において定位置にとどまる固定構造であってもよい。実施形態では、施設は、処理済み石炭の連続フローを製造する固体燃料処理設備１３２を必要とする、ある量の処理済み石炭を必要とし得る。例えば、発電設備は、専用の固体燃料処理設備１３２を必要とする連続量の処理済み石炭を必要とし得る。
【０２５２】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、施設に対してインラインまたはオフラインであってもよい。固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備内のプロセスに処理済み石炭の連続フローを提供するように、施設とインラインであってもよい。例えば、発電施設は、蒸気を製造するように直接ボイラに供給する固体燃料処理設備１３２を有することができる。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも１つの貯蔵場所への出力で石炭を処理することによって、施設からオフラインであってもよい。例えば、発電施設は、処理されるにつれて、異なる種類の石炭を蓄積する固体燃料処理設備１３２を有することができる。次いで、処理済み石炭は、必要に応じて発電施設へと、コンベヤベルト３００のシステム上に供給されることができる。
【０２５３】
固体燃料処理設備１３２は、パラメータ生成設備１２８、取入設備１２４、監視設備１３４、ガス生成設備１５２、着火防止設備１５４、処分設備１５８、処理設備１６０、格納設備１６２、ベルト設備１３０、冷却設備１６４、取出設備１６８、および試験設備１７０等の、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。
【０２５４】
パラメータ生成設備１２８は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置であってもよい。パラメータ生成設備１２８は、受領または貯蔵した石炭の処理のために、固体燃料処理設備１３２に操業パラメータを生成および供給することができる。パラメータ生成設備１２８は、設備に対する操業パラメータを計算および保存することが可能であってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを生成するために、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２の両方からのデータを使用することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２の情報は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものによって利用可能であってもよい。
【０２５５】
実施形態では、設備１３２によって処理される石炭は、固体燃料処理設備１３２のオペレータによって同定可能であってもよい。実施形態では、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。パラメータ生成設備１２８は、同定された石炭に対して、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２のデータに保存される石炭試験情報にアクセスすることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０から、石炭の受領および保存された試験データを受領することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２から、所望の処理済み石炭特性を回収することができる。実施形態では、それぞれの受領または保存された石炭試験データに対して、少なくとも一式の所望の処理済み石炭特性があってもよい。石炭試験データおよび所望の石炭特性に対して利用可能なデータが一式よりも多くあり得る場合は、パラメータ生成設備は、データを平均するか、最新データを使用するか、最初のデータを使用するか、データの統計値を使用するか、または同様のことを行うことができる。
【０２５６】
実施形態では、石炭試験情報および所望の処理済み石炭特性に基づいて、パラメータ生成設備は、設備に対する開始操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の様々な装置および設備のパラメータを設定して、所望の石炭特性を製造するために、使用することができる。パラメータ生成設備１２８の決定パラメータは、ベルト速度、期間あたりの石炭量、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、石炭表面温度、センサ基本信号、空気流速、不活性ガス使用、取入速度、取出速度、予熱温度、予熱時間、冷却速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、所望の石炭を処理するために設備が必要とすることができる全てのパラメータは、パラメータ生成設備によって決定することができる。
【０２５７】
実施形態では、マイクロ波周波数パラメータは、単一周波数、段階的に導入される周波数（例えば、１つの周波数から第２の周波数への移行）、複数のマイクロ波の周波数、連続周波数、パルス周波数、パルス周波数負荷サイクル、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。
【０２５８】
実施形態では、マイクロ波電流パラメータは、連続電力、パルス電力、段階的に導入される電力（例えば、１つの電力から第２の電力への移行）、複数のマイクロ波の電力、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。
【０２５９】
実施形態では、石炭種類および石炭から除去される非石炭生成物に応じて、石炭表面温度を監視することができる。パラメータ生成設備１２８は、石炭処理中に監視される石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、非石炭生成物を除去するために、石炭処理プロセスにおける異なる時点で、異なる石炭表面温度を必要とすることができる。例えば、石炭から水分を除去するために１つの温度を必要とし得る。その場合、石炭から硫黄を除去するために第２の温度を必要とし得る。したがって、パラメータ生成設備は、石炭処理プロセス中に監視される複数の石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、様々な石炭表面温度パラメータをセンサ設備に提供することができ、感知された温度は周囲温度から２５０℃にまで及ぶことができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、石炭を内部および表面温度まで加熱することができる。
【０２６０】
取入設備１２４は、炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２から固体燃料処理設備１３２内へと石炭を受領することができ、石炭貯蔵設備１１２は、固体燃料処理設備１３２と同じ場所にあってよく、または、遠隔石炭貯蔵設備１１２であってもよい。取入設備１２４は、集塵設備、サイズジングおよび選別設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取入設備は、処理のためにベルト１３０に進入する石炭量を制御することができる。例えば、取入設備は、ドア、投入オーガーの速度、または同様のものを制限または開放することによって、それを通過する石炭の量を制御することが可能であってもよい。
【０２６１】
石炭は、コンベヤベルト３００のシステム、トラック、フロントローダ、バックローダ、および同様のものによって、取入設備１２４に提供されことができる。
【０２６２】
実施形態では、取入設備１２４に石炭を投入する行為は、許容できない量の炭塵を生じる場合があり、したがって、集塵設備を提供することができる。実施形態では、炭塵は、容器内に収集して、取入設備から除去することができる。
【０２６３】
固体燃料処理設備１３２は、一貫したサイズの石炭がベルト１３０に供給される場合、より効率的に石炭を処理することができ、一貫した石炭のサイズは、石炭のマイクロ波加熱を最適化することができる。取入設備１２４は、入ってくる石炭を複数のサイズに選別することができる。実施形態では、異なるサイズの石炭を加工する複数のベルトがあってもよい。石炭は、選別火格子、石炭を別のベルトに進路変更する高さが異なるドア、または同様のものを使用して選別することができる。
【０２６４】
実施形態では、取入設備１２４は、投入区間、遷移区間、適応区間、および同様のものを含むことができる複数の区間を使用して、石炭を投入源からベルト１３０に移動することができる。実施形態では、投入区間は、取入設備内へと原炭を受領することができ、この区間は、石炭の緩衝装置を提供して石炭のあふれ、または石炭の不足を防ぐのに十分大きくてもよい。実施形態では、遷移区間は、石炭を投入区間から適応区間に移動するチャネルまたは導管であってよく、この区間は、投入および適応区間の異なるサイズに適切に適合するように先細であってもよい。実施形態では、適応区間は、石炭を遷移区間から加工ベルト１３０に移動することができ、この区間の出口は、ベルトと同じサイズであってもよい。
【０２６５】
実施形態では、石炭選別またはサイズサイジングがある場合、２つ以上の投入区間、遷移区間、および適応区間があってもよい。
【０２６６】
監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の複数の設備、システム、およびセンサを監視することができる。監視設備１３４は、情報を受領し、センサ、制御装置、処理設備、および同様のものに提供することができる。実施形態では、監視設備は、様々なセンサおよび設備からの入力に基づいて、石炭処理プロセスのプロセス間調整を行うことができ、例えば、モニタは、水分センサおよび重量センサから情報を受領し、正しい量の水分が石炭から除去されているかどうかを決定することができ、操業パラメータは情報に基づいて調整することができる。
【０２６７】
実施形態では、監視設備１３４は、設備操業パラメータを修正して、固体燃料処理設備１３２中の石炭の処理を調整することができる。実施形態では、操業パラメータの修正は、ベルト制御装置１４４、処理設備１６０、格納設備１６２、フィードバック設備１７４、着火防止設備１５４、または同様のものを含むことができる、その他の設備に提供することができる。
【０２６８】
実施形態では、監視設備１３４は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、監視設備は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの修正を決定するために、アルゴリズムを使用することができる。
【０２６９】
着火防止設備１５４は、石炭処理プロセス中に石炭の着火を防ぐガス源であってもよい。非石炭生成物の加熱のため、石炭処理プロセスは、石炭の着火温度に近い温度まで石炭を加熱することができる。石炭処理プロセス中の石炭の早期着火を防ぐために、不活性ガスを使用し、石炭処理チャンバ内に不活性ガス雰囲気を供給することができる。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含むことができる。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。
【０２７０】
不活性ガスは、パイプライン、トラック／タンカ、現場でのガス生成、または同様のものによって、着火防止設備１５４に供給することができる。実施形態では、トラック／タンカ供給システムを使用する場合、ガス供給は、トラック／タンカによって、現場のガス貯蔵タンク内に提供することができ、または、トラックは、一時的なガス貯蔵タンクとして使用されるタンカートレーラを残しておくことができる。
【０２７１】
実施形態では、着火防止設備１５４からの不活性ガスは、空気雰囲気と併せて使用することができ、または、石炭処理チャンバの全雰囲気であってもよい。
【０２７２】
着火防止設備１５４に窒素を供給するためには、固体燃料処理設備１３２は、現場の窒素生成設備１５２を使用して、石炭処理チャンバに対して必要な窒素を生成することができる。実施形態では、窒素は、市販の圧力スイング吸着（ＰＳＡ）プロセスを使用して生成することができる。ガス生成設備は、固体燃料処理設備１３２に対する必要量の窒素を生成するように、適切な規模に決定することができる。
【０２７３】
電力入力１８０は、固体燃料処理設備１３２に電力を供給するために使用することができる電力網への電気接続であってよく、固体燃料処理設備１３２の所要電力は、マイクロ波システム１４８を含むことができる。電力入力は、設備の外部にある電力網からであってよく、または、施設が発電施設であれば、施設の内部の電力網からであってもよい。
【０２７４】
高電圧入力伝達設備１８２は、適切な電力ステッピングを提供して、固体燃料処理設備１３２によって必要とされる適切な電力レベルを供給することができる。高電圧入力伝達設備は、設備１８２で使用されるために逓減する必要がある、非常に高電圧の１８０における電力を受領することができる。実施形態では、高電圧入力伝達設備１８２は、必要な構成要素および装置を含んで、供給された電力を固体燃料処理設備１３２に対する適切な電力に逓増減することができる。高電圧入力伝達設備は、固体燃料処理設備１３２内への送電線を提供し、固体燃料処理設備１３２を電力入力１８０に接続することができる。
【０２７５】
ベルト設備１３０は、非石炭生成物の除去のために、石炭処理プロセスを通って石炭を輸送することができ、石炭の輸送は、連続供給であってもよい。ベルト設備１３０は、取入設備１２４から石炭を受領し、少なくとも１つの石炭処理プロセスを通って石炭を輸送し、冷却設備１６４に処理済み石炭を送達することができる。実施形態では、ベルト設備１３０は、コンベヤ、複数の個別石炭保持バケット、またはその他の保持装置等の輸送設備を含んで、少なくとも１つの石炭処理プロセスを通って石炭を移動することができる。輸送設備は、金属、高温プラスチック、または同様のもの等の、処理済み石炭の温度に対して設計されている材料で作られていてもよい。
【０２７６】
ベルト設備１３０は、予熱設備１３８、パラメータ制御システム１４０、センサシステム１４２、除去システム１５０、制御装置１４４、マイクロ波／電波システム１４８、および同様のものを含むことができる、複数の設備およびシステムを含むことができる。個別設備およびシステムの全ては、パラメータ生成設備１２８および／または監視設備１３４の操業パラメータを使用することによって、処理プロセス中に石炭を加工するように調整することができる。ベルト設備１３０は、石炭処理プロセス中に操業パラメータを調整することが可能であってよく、操業パラメータの調整は、プロセスを監視しているオペレータによって手動で、または制御装置１４４によって実時間において自動で行うことができる。
【０２７７】
実施形態では、ベルト設備１３０は、輸送設備の周囲の囲いであってよく、囲いは、チャンバと考えることができる。実施形態では、チャンバは、石炭処理プロセス、チャンバガス環境、センサ、非石炭生成物除去システム１５０、塵格納、および同様のものを含有することができる。チャンバは、ガス環境入力、非石炭生成物出力、炭塵出力、石炭入力、石炭出力、および同様のもの等の、石炭処理プロセスの入出力の全てを支持することができる。
【０２７８】
実施形態では、輸送設備は、操業パラメータに応じて、可変速度が可能であってもよい。例えば、輸送設備は、一度に大量の石炭が加工された場合、または石炭が、高い割合の非石炭生成物を含有する劣った種類の石炭（例えば、泥炭）であれば、より遅い速度で作動することができる。輸送設備は、さらにゆっくりと作動して、マイクロ波発振器下でのより長い時間を許容することができる。輸送設備は、一定の速度で移動することができ、またはプロセスの異なる場所において速度を変えることができる。例えば、輸送設備は、マイクロ波発振器においてはゆっくりと移動するが、マイクロ波発振器間では速く移動することができる。石炭は、石炭の間に空間があるように、輸送設備に配置することができ、このことは、輸送設備が調整された段階において石炭処理プロセスを通って石炭を移動することを可能にすることができる。例えば、石炭は、マイクロ波発振器において同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭がプロセス中にマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。
【０２７９】
実施形態では、輸送設備の移動および速度は、マイクロ波発振器の動作に調整することができる。輸送設備は、マイクロ波発振器の動作に応じて、加速または減速することができる。
【０２８０】
実施形態では、輸送設備の操業は、パラメータ生成設備１２８によって決定される操業パラメータ、および監視設備１３４の監視および改正された操業パラメータによって制御することができる。
【０２８１】
制御装置１４４は、パラメータ生成設備１２８および監視設備１３４からの操業パラメータを石炭処理プロセスに提供することができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、制御装置１４４は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、制御装置１４４は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、石炭処理チャンバと関連する制御装置１４４の場所は、重要でなくてよく、制御装置１４４は、入力、出力、または石炭処理チャンバに沿ったいずれの場所にも配置することができる。制御装置１４４がオペレータによって監督または制御される場合、制御装置は、オペレータが石炭処理プロセスの重要部分を閲覧することを可能にする場所、または石炭処理プロセスセンサに配置することができる。
【０２８２】
実施形態では、制御装置１４４は、操業パラメータを、少なくとも輸送設備、空気流制御、不活性ガス、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、予熱温度、および同様のものに適用することができる。
【０２８３】
実施形態では、制御装置１４４は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８の周波数を制御することができる。マイクロ波システム１４８は、単一周波数またはパルス周波数を提供するように制御することができる。ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８がある場合、制御装置１４４は、２つ以上のマイクロ波設備１４８に操業パラメータを提供することができ、２つ以上のマイクロ波設備は、異なる周波数で操業することができる。
【０２８４】
実施形態では、制御装置１４４は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８の電力を制御することができる。マイクロ波システム１４８は、単一電力またはパルス電力を提供するように制御することができる。ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８がある場合、制御装置１４４は、２つ以上のマイクロ波設備１４８に操業パラメータを提供することができ、２つ以上のマイクロ波設備は、異なる電力で動作することができる。
【０２８５】
実施形態では、制御装置１４４は、空気流、不活性ガス流、水素流、陽圧、陰圧、真空レベル、および同様のものを含むことができる、ベルト設備１３０の加工環境を制御することができる。ベルト設備１３０における空気流は、石炭からの放出されたガスを制御するように乾燥空気、不活性ガス、水素、および圧力変化を提供するステップを含むことができる。実施形態では、乾燥空気は、ベルト設備における石炭の水分低減を補助するために使用することができる。実施形態では、不活性ガスは、高い石炭温度中の石炭着火を抑制するために使用することができ、不活性ガスはまた、その他の酸化プロセスを防ぐためにも使用することができる。実施形態では、水素は、硫黄低減プロセス中に使用することができる。実施形態では、ベルト設備１３０中の圧力は、非石炭生成物が石炭からガスとして放出される際にそれらを除去するために使用することができる。
【０２８６】
実施形態では、制御装置１４４は、市販の機械制御装置であってよく、またはベルト設備１３０に対する特注設計の制御装置であってもよい。実施形態では、制御装置は、ベルト設備１３０のシステムおよび設備から操業状態フィードバックを受領することができる。フィードバックは、現在の設定、実際の作動パラメータ、能力率、および同様のものであってよく、フィードバックは、制御装置１４４、または制御装置１４４と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。
【０２８７】
実施形態では、制御装置は、オペレータが手動で少なくとも１つの石炭処理プロセスの操業パラメータを修正することを可能にすることができる、オーバーライド制御を有することができる。操業パラメータの手動修正は、石炭処理プロセスのオーバーライドまたは完全手動制御と考えることができる。
【０２８８】
実施形態では、加工時間（石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる）は、典型的に、ベルト設備１３０のサイズおよび構造、マイクロ波システム１４８の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、５秒〜４５分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。
【０２８９】
予熱設備１３８は、石炭がマイクロ波システム１４８に到達する前に、石炭を加熱することができる。予熱は、石炭を加熱して石炭から外側水分を除去するものであってもよい。過剰な外側水分の除去は、マイクロ波システム１４８が、マイクロ波エネルギを吸収し得る水分を除去することによって、内部非石炭生成物を除去することをさらに容易にすることができる。
【０２９０】
実施形態では、石炭は、熱放射、または電気、ガス、油、または同様のものによって電力を供給することができる同様のものを使用して、予熱することができる。
【０２９１】
実施形態では、予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の内部にあってよく、または、ベルト設備１３０の外部および前にあってもよい。
【０２９２】
実施形態では、予熱設備は、乾燥空気等の水分の除去を補助することができる、大気環境を使用することができる。大気環境は、予熱設備を通って流れ、石炭の乾燥を補助することができる。
【０２９３】
実施形態では、予熱設備１３８は、収集設備を有し、除去された水分を収集することができる。
【０２９４】
マイクロ波／電波システム（マイクロ波システム）１４８は、非石炭生成物の除去のために、ベルト設備１３０中の石炭に電磁波エネルギを提供することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、金属、水、水素、水酸基、および同様のものであってもよい。マイクロ波エネルギを使用して、非石炭生成物を石炭から非石炭生成物を放出する温度まで加熱することによって、非石炭生成物は石炭から除去されることができる。放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にすることができるその他の相変化がある場合に、発生することができる。
【０２９５】
実施形態では、異なる非石炭生成物は、異なる温度で石炭から放出されることができ、石炭温度の表面温度は、７０〜２５０℃の間に及び得る。実施形態では、水分はこのスケールの下端で放出することができる一方で、硫黄は１３０〜２４０℃の間で放出することができ、灰は、水および硫黄の温度の間の温度で放出することができ、かつ水および／または硫黄とともに放出することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のために、ある内部および表面の温度まで加熱することができる。
【０２９６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。実施形態では、ベルト設備１３０中に少なくとも１つのマイクロ波システム１４８があってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。
【０２９７】
２つ以上のマイクロ波システム１４８があるベルト設備１３０では、マイクロ波システム１４８は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。
【０２９８】
並列マイクロ波システム１４８の配向は、ベルト設備１３０の片側または両側に並んだ、２つ以上のマイクロ波システム１４８の設定を有することができる。実施形態では、２つ以上のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０の両側でグループ化および設定することができる。例えば、ベルト設備１３０に沿ったある場所において、ベルト設備１３０の両側にＮ／２個があるＮ個のマイクロ波システム１４８があってもよい。この構造は、さらなるマイクロ波電力がベルト設備上のある場所に印加されることを可能にし、ある場所内で異なるレベルのマイクロ波電力を印加するステップを可能にし、２つ以上のより小さいマイクロ波システムの使用が、必要電力を作成することを可能にし、ある場所でのマイクロ波電力の増加または減少を可能にし、パルスマイクロ波電力を可能にし、連続マイクロ波電力を可能にし、パルスおよび連続マイクロ波電力の組み合わせを可能にし、または同様のことを行うことができる。実施形態では、２つ以上の並列マイクロ波システム１４８は、独立して、または単一ユニットとして制御することができる。
【０２９９】
当業者であれば、並列マイクロ波システム１４８は、石炭を処理する要件を満たすように、多数の電力、周波数、電力の組み合わせ、または周波数の組み合わせで、マイクロ波エネルギを提供するように制御することができることが、明白となるであろう。
【０３００】
直列マイクロ波システム１４８の配向は、ベルト設備１３０の長さに沿って設定される、２つ以上のマイクロ波システム１４８を有することができる。実施形態では、各個別マイクロ波システム１４８の設定は、全石炭処理プロセスのステーションまたはプロセス要素と考えることができる。実施形態では、ベルト設備１３０の長さに沿った２つ以上の場所に、単一または一群より多いマイクロ波システム１４８があってもよい。直列マイクロ波システム１４８間で別のプロセスの実行を可能にできる、直列マイクロ波システム１４８間の距離があってもよい。直列マイクロ波システム１４８は、異なるマイクロ波周波数が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波電力が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波負荷サイクル（パルスまたは連続）が異なる場所で印加されること、または同様のことを可能にすることができる。
【０３０１】
実施形態では、マイクロ波システム１４８間の距離は、非石炭生成物の除去、石炭の冷却、放出プロセスを完了するための非石炭生成物の設置、石炭処理、石炭の計量、非石炭生成物の放出感知、または同様のもの等の、別のプロセスが行われることを可能にすることができる。
【０３０２】
実施形態では、２つ以上の直列マイクロ波システム１４８は、必要であれば、特定の処理プロセスを反復することが可能であってもよい、冗長な単一または一群のマイクロ波システムを有することができる。例えば、１つのマイクロ波ステーションは、マイクロ波電力を印加して、石炭から水分を除去することができ、それに続いて、石炭計量ステーションが除去された水分の量を決定する。石炭の重量に応じて、石炭中に残留している水分がまだ存在することを決定することができ、冗長マイクロ波システム１４８は、マイクロ波電力を再印加して残留水分を除去する次の場所となってもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム１４８は、石炭をさらに加工するために使用しても、使用しなくてもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム１４８は、前のマイクロ波システム１４８と同じプロセスを反復することができ、または、前のマイクロ波システム１４８とは異なるプロセスに使用することができる。
【０３０３】
別の例では、水分センサは、石炭から依然として放出されている水分を決定することができ、第２の冗長マイクロ波プロセスを石炭に適用することができる。実施形態では、制御装置は、マイクロ波プロセスを反復するかどうかの決定を行うことができる。
【０３０４】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電力は、パルスまたは連続であってもよい。石炭に印加されるマイクロ波エネルギを調節するためには、マイクロ波エネルギ出力は、一定周波数での規則的時間間隔のパルス状であってもよい。実施形態では、ソース毎のマイクロ波電力は、９２８ＭＨｚ以下の周波数で少なくとも１５ｋＷであってよく、他の実施形態では、９０２ＭＨｚ以上の周波数で少なくとも７５ｋＷであってもよい。
【０３０５】
実施形態では、マイクロ波エネルギの比較的低い周波数は、比較的高い周波数よりも石炭内に深く貫入することができる。マイクロ波システム１４８は、１００ＭＨｚから２０ＧＨｚの間の周波数出力を生成することができる。波エネルギのその他の周波数は、本発明の実施形態に従って使用することができる。
【０３０６】
前述のように、マイクロ波システム１４８は、調整された段階として設定することができる。例えば、ベルト設備１３０上の石炭は、マイクロ波システム１４８と同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭処理プロセス中に石炭がマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。実施形態では、石炭の加工のための各マイクロ波システム１４８におけるベルトの速度を変えることに対する石炭処理プロセスの利点があってもよい。実施形態では、これは、連続ベルト設備１３０上でのバッチ処理の方法であってもよい。
【０３０７】
実施形態では、加工時間（石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる）は、典型的には、ベルト設備１３０のサイズおよび構造、マイクロ波システム１４８の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、５秒から４５分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。
【０３０８】
実施形態では、１００％効率で、１ｋＷの電磁エネルギは、周囲温度において１時間につき３．０５ｌｂｓの水を蒸発させることが可能である。うまく設計された電磁放射システムについては、そのエネルギの９８％を吸収して熱に変換することができる。例えば、１ｋＷの印加された電磁エネルギは、約１．１５ｋＷの電気を必要として、２．９８９ｌｂｓの水を蒸発させ、このことは、１６０ポンドの除去される水分につき６１．６ｋＷの電気を必要とすることができる。
【０３０９】
パラメータ制御設備１４０は、センサ情報を受領し、制御装置１４４にフィードバックとしてセンサ情報を提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリまたは同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、インターフェースを含み、様々な固体燃料処理設備１３２センサから信号を受領することができる。インターフェースは、センサからアナログまたはデジタルいずれかの信号データを受領することが可能であってもよい。アナログデータについては、パラメータ制御設備１４０のインターフェースは、データ保存のためにアナログ信号をデジタルデータに変換するために、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用することができる。
【０３１０】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ベルト設備１３０の空気流、ベルト速度、温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、不活性ガスレベル、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、または同様のものを含むことができるセンサと連動することができる。測定される温度は、加工中の石炭温度またはチャンバ温度の両方であってよく、チャンバ温度は、チャンバ中に火がある場合の指示であってもよい。
【０３１１】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、およびセンサ信号を保存することができる同様のもの等の内部メモリを含有することができる。パラメータ制御設備１４０は、センサ情報を保存し、制御装置１４４に実時間フィードバックを提供し、センサ情報を保存し、制御装置、またはその他の保存／フィードバック方法に実時間フィードバックを提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、センサ信号を収集し、制御装置１４４に、保存されたフィードバックを提供することができる。収集されたセンサ信号は、制御装置１４４の過去の平均センサ信号、期間センサ信号、経時的なセンサ信号のヒストグラム、実時間センサ信号、および同様のものを提供するために使用することができる。
【０３１２】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０によって収集されるセンサデータは、パラメータ制御設備１４０、またはパラメータ制御設備１４４と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。
【０３１３】
ベルト設備１３０のセンサ１４２は、パラメータ制御設備１４０および制御装置１４４に石炭処理プロセスデータを提供することができる。センサからの石炭処理プロセスに対するデータは、水蒸気、灰、硫黄、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、石炭表面温度、石炭重量、マイクロ波放出、空気流測定、ベルト設備温度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、センサは、アナログまたはデジタル測定装置であってもよい。
【０３１４】
実施形態では、ベルト設備１３０の水蒸気は、水分分析器によって測定することができる。水分分析器は、マイクロ波システム１４８に関して配置され、処理石炭から放出されている水蒸気を測定することができる。実施形態では、石炭加工は、水蒸気の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。水蒸気レベルは、水分率、ｐｐｍ、ｐｐｂ、またはその他の蒸気測定尺度として測定することができる。
【０３１５】
実施形態では、灰および硫黄の両方は、化学的特徴レベル分析器によって測定することができる。灰および硫黄に対する別個の化学的特徴レベル分析器があってもよい。実施形態では、石炭加工は、灰および硫黄の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。
【０３１６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電力および周波数出力は、設定レベルと比較される実際のレベルとして測定することができる。
【０３１７】
実施形態では、石炭表面温度は、赤外線温度センサまたは温度計等のセンサによって測定することができる。温度センサは、石炭処理プロセスに関して配置され、石炭処理中および処理後の石炭表面温度を測定することができ、石炭処理プロセスは、加熱または冷却のいずれであってもよい。実施形態では、石炭加工は、測定された石炭表面温度が所定レベルに到達するまで継続することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、ある内部および表面温度まで加熱することができる。
【０３１８】
実施形態では、石炭重量は、市販のはかりを使用して測定することができる。石炭重量は、石炭からの非石炭生成物の除去を決定するために使用することができる。実施形態では、石炭は、処理ステーションの前後において測定して、石炭の減少した重量を決定することができる。石炭重量の差分は、石炭から放出された非石炭生成物の割合の指標であってもよい。実施形態では、重量は、石炭が重量のはかりを通り越す際に実時間で計測することができる。
【０３１９】
実施形態では、ベルト設備１３０からのマイクロ波放出は、安全指標として測定することができる。マイクロ波放出センサは、標準の利用可能なセンサであってもよい。実施形態では、所定レベルを超えるマイクロ波放出がベルト設備１３０の外側で測定されないことを確実にする安全または環境上の根拠があってもよい。
【０３２０】
実施形態では、ベルト設備１３０の実際の空気流は、必要な空気流との比較のために測定することができる。空気流は、速度、方向、内圧、外圧、および同様のものとして測定することができる。
【０３２１】
実施形態では、ベルト設備１３０のチャンバ温度は、標準温度センサで測定することができる。チャンバ温度は、チャンバの火災に対して検出する安全機能として測定することができる。
【０３２２】
除去システム１５０は、非石炭生成物が処理済み石炭から放出されるにつれて、ベルト設備１３０から非石炭生成物を除去することができる。非石炭生成物は、ガスまたは液体として石炭から放出することができる。除去システム１５０は、ガスが収集および加工される収集導管に向かう空気の除去によって、ガスを除去することができる。除去システム１５０は、ベルト設備１３０からガスを除去するために陽または陰圧を使用することができる。陽圧システムは、収集エリアへとガスを吹き出すことができ、そこでは陰圧システムが収集エリアにガスを引き込むことができる。除去システム１５０は、収集エリア中のベルト設備１３０の底において液体を収集することができる。
【０３２３】
実施形態では、一部の非石炭生成物は、ガスおよび液体（例えば、水）の両方として収集することができる。実施形態では、水蒸気が石炭から放出されるにつれて、水蒸気のうちの一部をガス除去システムによって捕らえることができる。石炭からの水蒸気除去の量および割合に応じて、水蒸気は、ベルト設備１３０の壁で液体の水として凝集することができる。実施形態では、凝集された水は、液体収集エリア内へと空気流とともに、強制的に壁から下へ落とすことができる。
【０３２４】
実施形態では、石炭温度に応じて、硫黄は、ガスまたは液体として放出されることによって、水分と同様の役割を果たすことができる。
【０３２５】
実施形態では、灰は、水分または硫黄のいずれかとともに除去することができる。
【０３２６】
実施形態では、ガス収集は、単一種類のガスを収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数のガスを収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも１つのガスを石炭から放出することができる。石炭温度に応じて、ベルト設備中のある場所でのガス放出は、特定の種類のガスであってもよい。例えば、石炭が７０〜１００℃の間の温度を有する場所では、バスは実質的に水蒸気であってよく、石炭温度が１６０〜２４０℃の間である場所では、ガスは実質的に硫黄蒸気であってもよい。
【０３２７】
実施形態では、液体収集は、単一種類の液体を収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数の液体を収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも１つのガスを石炭から放出することができる。
【０３２８】
格納設備１６２は、ベルト設備１３０の除去システム１５０からガスおよび液体の非石炭生成物を受領することができる。除去された非石炭生成物は、水、硫黄、炭塵、灰、水素、水酸基、および同様のものを含むことができる。
【０３２９】
実施形態では、格納設備１６２は、ベルト設備１３０から除去される液体を保持するための液体格納タンクを有することができ、複数の液体格納タンクがあってもよい。実施形態では、液体格納タンクは、液体がベルト設備から除去された場所に応じて、２つ以上の種類の液体を含有することができる。実施形態では、液体の収集のために、ベルト設備１３０の異なる場所に位置する異なる液体格納タンクがあってもよい。
【０３３０】
実施形態では、格納設備１６２は、ベルト設備１３０から除去されるガスを保持するためのガス格納タンクを有することができ、複数のガス格納タンクがあってもよい。実施形態では、ガス格納タンクは、ガスがベルト設備から除去された場所に応じて、２つ以上の種類のガスを含有することができる。実施形態では、ガスの収集のために、ベルト設備１３０の異なる場所に位置する異なるガス格納タンクがあってもよい。
【０３３１】
実施形態では、格納設備はまた、ベルト設備１３０にマイクロ波エネルギを含有する遮蔽を含むこともできる。
【０３３２】
処理設備１６０は、格納設備１６２のガスおよび液体を受領して、ガスおよび液体を処分のために個々のガスおよび液体に分けることができる。
【０３３３】
実施形態では、非石炭生成物は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができるプロセスを使用して、分離することができる。
【０３３４】
実施形態では、ガスおよび液体を分離した後に、ガスおよび液体は、個々の容器またはタンクに貯蔵することができる。
【０３３５】
処分設備１５８は、処分のために処理設備１６０から個々に区別されたガスおよび液体を受領することができる。実施形態では、ガスおよび液体の処分は、埋立地に処分するステップ、ガスおよび液体を他の企業に販売するステップ、非有害ガス（例えば、水蒸気）の放出、または同様のものを含むことができる。実施形態では、他の企業は、個々に区別されたガスまたは液体を直接使用することができる会社であってよく、または、再販売のためにガスまたは液体をさらに精製することができる企業であってもよい。
【０３３６】
処分設備１５８は、レール、トラック、パイプライン、または同様のものによって、個別化されたガスおよび液体の除去のために出荷設備と関連することができる。
【０３３７】
処分設備１５８は、出荷するのに商業的に経済的な量になるまでガスおよび液体の一時的な貯蔵を許容することができる、一時貯蔵タンクを含むことができる。実施形態では、一時貯蔵タンクは、その場所にあるか、または遠隔立地することができる。
【０３３８】
冷却設備１６４は、ベルト設備１３０の後に位置することができ、処理済み石炭の制御された冷却のための制御された雰囲気を提供することができる。実施形態では、冷却設備は、ベルト設備１３０に組み込むことができ、または、ベルト設備の出口における別個の設備であってもよい。図１は別個の設備としての冷却設備を示す。
【０３３９】
実施形態では、冷却設備１６４は、石炭の冷却速度を制御し、処理プロセスから石炭が冷却するにつれて水分を再吸収することを防ぐように雰囲気を制御することができる。実施形態では、冷却設備１６４は、冷却チャンバを作成することができる囲いで取り囲まれるコンベヤベルト３００、複数の個別容器、または同様のものから成ることができる、輸送システムを有することができる。
【０３４０】
実施形態では、制御された冷却プロセスは、周囲温度への段階的な冷気、制御雰囲気中の自然冷却、強制乾燥空気による冷却、強制不活性ガスによる冷却、または同様のものを含むことができる。実施形態では、輸送システムは、速度を変えることにより、適切な冷却速度を維持することが可能であってもよい。実施形態では、ガス、石炭温度、ベルト速度、および同様のものを監視するセンサシステムがあってもよい。センサデータは、データ冷却設備１６４の制御装置において受領することができ、またはベルト１３０の制御装置１４４を使用することができ、制御装置は、冷却設備１６４の操業パラメータを提供することができる。
【０３４１】
実施形態では、制御雰囲気は、乾燥空気または不活性ガスであってもよい。
【０３４２】
取出設備１６８は、最終冷却処理済み石炭を、ベルト設備１３０から離れた場所に移動することができる。実施形態では、取出設備１６８は、輸送システム、集塵設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取出設備は、ふた付き容器、鉄道車両、貯蔵場所、加工設備へ直接、または同様のものに、完成した石炭を提供することができる。
【０３４３】
実施形態では、投入区間は、冷却設備から処理済み石炭を受領することができ、投入端は、入ってくる冷却設備１６４の輸送システムに適合するようにサイズ決定することができ、出口端は遷移区間に適合するようにサイズ決定することができる。
【０３４４】
実施形態では、遷移区間は、処理済み石炭を適応へ誘導するチャネルであってよく、遷移区間は輸送システムを含有することができる。
【０３４５】
実施形態では、適応区間は、遷移区間および出力場所（例えば、鉄道車両、貯蔵庫、設備へ直接）の必要形状に適合するようにサイズ決定することができる。
【０３４６】
実施形態では、取出設備１６８は、少なくとも１つの場所に出力することができる。実施形態では、２つ以上の出力場所に供給するように、ベルト設備１３０につき２つ以上の取出設備１６８があってもよい。
【０３４７】
試験設備１７０は、最終処理済み石炭のサンプルを採取し、石炭サンプルに標準試験を行って、最終処理済み石炭の特性が石炭の所望特性１２２に適合するかどうかを決定することができる。実施形態では、試験設備は、設備１３２の近くにあるか、または離れていてもよい。
【０３４８】
実施形態では、標準試験は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の基準であってもよい。標準試験は、水分率、灰分、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。
【０３４９】
実施形態では、最終処理済み石炭から採取される周期的サンプルがあってよく、最初のサンプルおよび最後のサンプルがあってよく、１つのサンプルがあってよく、または同様のものがあってもよい。実施形態では、選択されたサンプルのうちの全てを試験しなくてもよく、統計的サンプルの結果に基づく追加試験を伴う最終処理済み石炭からの全てのサンプルのうち、統計的サンプル率を使用することができる。統計的サンプリング法の技術を知る者であれば、いくつのサンプルを試験するかという異なるパラメータ、および試験結果に応じて他のサンプルにバックトラックするステップを理解するであろう。
【０３５０】
実施形態では、最終処理済み石炭は、石炭サンプル試験が最終処理済み石炭の容認可能な性質を示すまで、使用することができない。
【０３５１】
石炭出力パラメータ１７２は、最終処理済み石炭に対する分類１１０の情報のための保存場所である。石炭出力パラメータ１７２は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出力パラメータ１７２に伝達することができる。最終処理済み石炭特性は、紙のハードコピーとともに出荷され、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭出力サンプルデータ１７２の形式に入力することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、試験設備１７０から、Ｅメール、ＦＴＰ、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものによって送信することができる。石炭出力パラメータ１７２は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
【０３５２】
試験設備１７０は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。
【０３５３】
実施形態では、各最終処理済み石炭に対する石炭出力パラメータ１７２に保存される、少なくとも１つのデータ記録があってもよい。最終処理済み石炭が処理プロセス中に無作為または周期的チェックを受けた場合、２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、最終処理済み石炭に行われる各試験は、石炭出力パラメータ１７２に保存される石炭特性を有することができる。
【０３５４】
フィードバック設備１７４は、最終処理済み石炭の特性を石炭の所望特性１２２と比較して、最終処理済み石炭が所望特性の公差内であるかどうかを決定することができる。フィードバック設備は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置であってもよい。
【０３５５】
実施形態では、フィードバック設備１７４は、受け入れ可能な最終処理済み石炭と考えることができる、石炭特性の公差を維持することができる。公差は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものに保存することができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、最終処理済み石炭の特性を所望の石炭特性１２２と比較して、最終処理済み石炭の容認性を決定することができる。
【０３５６】
実施形態では、最終処理済み石炭が受け入れ可能な公差を外れていれば、監視設備１３４によって操業パラメータに修正を行うことができる。
【０３５７】
実施形態では、最終処理済み石炭が容認可能な公差を外れていれば、レポートを生成することができ、レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。
【０３５８】
価格決定／取引設備（取引設備）１７８は、最終処理済み石炭の最終価格を決定することができる。取引設備１７８は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、取引設備１７８は、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。
【０３５９】
実施形態では、取引設備は、設備１３２の収入原炭費用および運用費用を受領し、処理済み石炭の最終費用を決定することができる。設備１３２の運用費用は、処理済み石炭の加工中に収集することができ、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。実施形態では、石炭の同定の全処理に対して、設備１３２の運用費用を記録することができる。運用費用は、電気費用、使用した不活性ガス、使用した石炭、処分料金、試験費用、および同様のものを含むことができる。
【０３６０】
実施形態では、取引レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。
【０３６１】
石炭燃焼２００は、光および熱を製造するように酸素の存在下において高温で石炭を燃焼するステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱しなければならない。石炭の着火温度は、その固定炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。よって、燃焼中にガス状生成物が蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。直接石炭燃焼は、例えば、固定床２２０またはストーカ燃焼器、微粉炭燃焼器２２２、流動床燃焼器２２４、および同様のもので行うことができる。
【０３６２】
固定床２２０のシステムは、１世紀以上にわたって小型石炭燃焼ボイラで使用されている。それらは塊炭供給を使用し、粒径は約１〜５ｃｍに及ぶ。石炭は、炉に進入する際に加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類がある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、かつその最上部の上の石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子の上方にある炉内へ石炭を投入して、燃料をより均等に分布させる。ストーカ炉は、概して、１，２００〜１，３００℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。
【０３６３】
固定床２２０のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、ＣＯ、ＮＯｘ、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。ＳＯ２の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼、および石炭の炭素内容物への酸素の制限されたアクセスのため、残留灰は高い炭素含有量（４〜５％）を有することができる。
【０３６４】
微粉炭燃焼（「ＰＣＣ」）２２２は、石炭発火発電所２０４に対する最も一般的に使用される燃焼方法である。使用前に、石炭は、細かい粉末に粉砕（微粉化）することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。２次または３次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、１，３００〜１，７００℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は１，５００〜１，７００℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は１，３００〜１，６００℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は、約１０〜１００ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に１〜５秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電２０４のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって生成される。
【０３６５】
微粉炭燃焼器２２２は、壁発火または接線方向発火バーナに供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。微粉炭燃焼２２２の主要利点は、産出される飛散灰の微粉特性である。一般に、ＰＣＣ２２２は、６５％〜８５％の飛散灰をもたらし、残りは、より粗い灰（乾式ボイラにおいて）またはボイラスラグ（湿式ボイラ）となる。
【０３６６】
燃料として無煙炭を使用するボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部において錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み合わせられる、２つ、または３つの円形バーナを伴う。しかしながら、このバーナからの高温の炎は、さらなるＮＯｘの形成をもたらし得るので、この配設はあまり有利ではなくなる。
【０３６７】
灰の溶解温度が低い石炭には、サイクロン発火ボイラが採用されているが、そうでなければＰＣＣ２２２による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。１次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、２次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。３次の空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。
【０３６８】
サイクロンボイラでは、灰の８０〜９０％が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温（１，６５０〜２，０００℃以上）で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとっては大きな不利点である、ＮＯｘの高い産出をもたらす。サイクロン発火ボイラは、１５％（無水ベース）以上の揮発性物質、瀝青炭については６〜２５％の間の灰分、または亜瀝青炭については４〜２５％の間の灰分、および、瀝青炭については２０％未満の水分含有量、および亜瀝青炭については３０％の水分含有量といった、ある主要特性を伴う石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグ挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。
【０３６９】
米国における微粉炭ボイラ２２２は、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングを使用する。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度（３７４°Ｆ）および臨界圧力（２２．１ｍＰａ）以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、３３〜３４％の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも３〜５パーセント高い熱効率を達成することができる。
【０３７０】
石炭燃焼の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料しか必要としないため、発電２０４の費用の低下をもたらす。熱効率の増加は、また、ＳＯ２およびＮＯｘのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃やす、旧式で小さいユニットは、３０％ほどの低い熱効率を有する。より高品質の石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラがある、より大きいプラントに対しては、熱効率は、３５〜３６％の範囲であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、４３〜４５％の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭で達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント（例えば、ヨーロッパにある）で予想される最大効率は約４２％であり得る一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約４５％の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、４５〜４７％の正味熱効率を生じることができる。
【０３７１】
流動床燃焼（「ＦＢＣ」）２２４は、石炭を石灰石等の吸着剤と混合し、燃焼プロセス中に混合物を流動化して、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。「流動化」は、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられた状態を指す。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過させられると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。流動床燃焼では、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床において燃焼される。
【０３７２】
ＦＢＣ２２４のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある加圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。大気圧でのＦＢＣ２２４は、高灰分石炭および／または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。サイズが約３ｍｍの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。燃焼は、ＮＯｘを形成するための閾値よりも実質的に低い８００〜９００℃の間の温度で発生するため、このようなシステムは、ＰＣＣ２２２のシステムよりも低いＮＯｘの放出をもたらす。
【０３７３】
バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約１ｍｍの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として、除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。比較的大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、１０〜５０回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通して比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニットの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉では濃密床が必要とされる。床燃焼瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約１％であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。
【０３７４】
循環ＦＢＣ２２４のシステムは、特定種類の石炭に対して設計することができる。これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有し得る低等級の高灰分石炭に特に有用である。これらのシステムはまた、バイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同燃焼するためにも有用である。ユニットはいったん構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動する。種々の設計を採用することができる。熱効率は概して、同等のＰＣＣシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。
【０３７５】
加圧システムにおけるＦＢＣ２２４は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるもの対して有用であり得る。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を２５％の水ととともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、８００〜９００℃の間の燃焼温度により、１〜１．５ＭＰａの圧力で操業する。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出ながら、４０％以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧ＦＢＣシステムは、５０％より大きい熱効率を生み出すような改良を含み得る。
【０３７６】
一部の瀝青炭は、事前コーキングを伴わない、鉄および鋼鉄の製錬に適している。この目的に対するそれらの適性は、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分（５％以下）、低い硫黄分、および低い方解石（ＣａＣＯ３）含有量を含むその他の因子の組み合わせを含む、石炭のある特性に依存する。冶金石炭は、熱石炭よりも１５〜５０％高い価値があり得る。
【０３７７】
ガス化２３０は、可燃性ガス、揮発性物質、チャーおよび鉱物残留物（灰／スラグ）への石炭の変換を伴う。ガス化２３０のシステムは、概して蒸気の存在の下に、加圧状態で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。ガス化２３０は、限られた利用可能な空気または酸素で発生するため、燃焼とは異なる。それ故に、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化２３０プロセスに対する熱を提供する。燃焼する代わりに、ほとんどの炭化水素原料（例えば、石炭）は、「合成ガス」と総称される種々のその他の物質に化学的に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて変化する。
【０３７８】
原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにはガス化しない。残りの鉱物は、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、一般的にＮＯｘは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。ガス化２３０の間に酸素が空気の代わりに使用される場合、二酸化炭素は、隔離されて汚染物質として雰囲気への進入が防がれ得る濃縮ガス流の中で産出される。ガス化２３０は、高い硫黄分または高い灰分があるもの等の、燃焼設備で使用することが困難となる石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰の特性は、スラグの形成に影響すること、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響することの両方の理由によって、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こし得る。
【０３７９】
固定床、流動床、および噴流床といった３種類のガス化装置システムが利用可能である。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、３〜６ｍｍのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム（約９００℃）よりも高い操業温度（約１，６００℃）で作動する。
【０３８０】
ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアを横断して挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。副生成物流は、減圧して圧力バリアを横断して除去されなければならない。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットも加圧されなければならない。
【０３８１】
統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）２３２のシステムは、ガス化プロセスが発電に使用されることを可能にする。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物（硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの）がなく、燃焼されてガスタービンを駆動する。ガス化からの排ガスは、水と熱交換され、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成する。２つのタービンを組み合わせて使用するため（ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン）、システムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分（６０〜７０％）は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。ＩＧＣＣシステム２３２は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。
【０３８２】
合成ガス２３４は、種々のその他の生成物に変換することができる。例えば、一酸化炭素および水素のような成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた、改良型石油製品を製造するために水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。
【０３８３】
合成ガス２３４はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス２３４は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス２３４はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎単位に変換することもできる。
【０３８４】
コークス２３８は、揮発性成分がオーブン中にて高温（１，０００℃程の高温）で焼くことによって除去された石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬する間に燃料として使用し得る。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップの副生成物として、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガスを形成することができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス２３８の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。石炭は、コークス用石炭として使用が可能となる前に、水分含有量、灰分、硫黄分、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。
【０３８５】
非晶質純炭素２３８は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約６５０〜９８０℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素２３８は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素２３８には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。
【０３８６】
コークス製造２３８の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有２４０ガス混合物（「都市ガス」）を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約５１％の水素、１５％の一酸化炭素、２１％のメタン、１０％の二酸化炭素および窒素、および約３％のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、ＬｕｒｇｉプロセスおよびＳａｂａｔｉｅｒ合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。
【０３８７】
液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素２４０の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素２４０の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を備える炭化水素を添加しなければならない。（１）空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、（２）石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、（３）触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および（４）一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、４種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素２４０の様々な形態に変換される、触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。
【０３８８】
別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素２４０を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、４５０〜７００℃の間の温度（冶金コークスに対する８００〜１，０００℃と比べて）でコークス化２３８される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素２４０が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。
【０３８９】
石炭燃焼は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、および水を含む、種々の副生成物２４２を生じる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。
【０３９０】
揮発性物質は、水分を除いて、加熱中にガスまたは蒸気として放出される生成物を含む。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を１０５℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を９５０℃まで加熱し、重量損失を測定することによって決定される。このような揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含む。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成る。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。
【０３９１】
石炭灰は、飛散灰（大煙突から除去される廃棄物）および底灰（ボイラおよび燃焼チャンバから）から成る、石炭燃焼の廃棄物である。粗粒子（底灰および／またはボイラスラグ）は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分（飛散灰）は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Ａｌ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｈｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｖ、およびＺｎを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含有することができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。
【０３９２】
石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって（硫黄保有として知られるプロセス）、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、ＣａＣＯ３分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるＣａＯである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、２つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、ＳＯ２に変換される。チャー燃焼中、ＳＯ２形成、硫黄化、およびＣａＳＯ４分解のプロセスは、同時に発生する。
【０３９３】
石炭の分解蒸留２４４は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第３の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業的用途がある。
【０３９４】
コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの（ベンゼン）から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンが存在し得る。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。
【０３９５】
コールタールは、分別蒸留して２４４、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることができる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。
【０３９６】
実施形態では、コールタールはまた、蒸留２４４にかけずに、その天然状態で使用することもできる。それをある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。コールタールはまた、塗料、耐候剤、または腐食保護としても採用される。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。
【０３９７】
石炭燃焼設備２００およびその他の石炭利用プラントが石炭を現場に貯蔵することは習慣的である。発電所２０４については、年間所要石炭の１０％以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を示す場合がある。無煙炭は、概して、他の石炭階級よりも少ない危険を提す。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けないため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。
【０３９８】
貯蔵石炭において２種類の変化が発生する。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および／または重量が増加し得、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こすことができる変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こすことができる。
【０３９９】
石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送しなければならない。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および／または特定のサイズに破砕することがあり得る。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に５０マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。
【０４００】
実施形態では、固体燃料の連続プロセス、バッチプロセス、またはその他のプロセスに対する固体燃料処理パラメータは、固体燃料の所望特性および固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づくパラメータ生成設備１２８によって生成することができる。パラメータ生成設備１２８への入力として、石炭サンプルデータ１２０は、固体燃料の開始特性を提供することができ、石炭の所望特性１２２は、固体燃料の所望の最終特性を提供することができる。
【０４０１】
実施形態では、固体燃料加工パラメータを決定する際の第１のステップは、実際の原固体燃料特性と所望の最終加工済み特性との間の特性差分を決定するものであってもよい。
【０４０２】
前述のように、石炭サンプルデータ１２０に保存される固体燃料情報は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のもの等の情報を含むことができる。固体燃料特性は、炭鉱１０２、固体燃料貯蔵設備１１２、固体燃料加工設備、または同様のもの等の固体燃料供給元によって供給することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭サンプルデータ１２０に保存するために、固体燃料特性を試験し決定することができる。
【０４０３】
実施形態では、前述のように、石炭の所望特性１２２は、顧客への納品のため、固体燃料処理設備１３２の場所での使用のため、または同様のもののために、最終所望固体燃料特性を保存することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、より大きい設備の一部であってよく、より大きい施設に対して最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭の所望特性１３２は、顧客が要求した固体燃料の所望特性、利用可能な受領済み固体燃料から製造することができる固体燃料、以前に受領した固体燃料を使用して製造された固体燃料特性、または同様のものを保存することができる。
【０４０４】
実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終処理済み固体燃料特性に基づいて、パラメータ生成設備１２８によって生成することができる。所望の最終処理済み固体燃料特性は、燃焼、さらなる加工、貯蔵および再販売、または同様のものに対する、顧客の要件に関連することができる。
【０４０５】
実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終固体燃料特性および固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づいて生成することができる。実施形態では、所望の最終固体燃料の要求に基づいて、パラメータ生成設備１２８は、所望の最終処理済み固体燃料に対する石炭の所望特性１２２から、固体燃料特性を検索および回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要とされる受領済み固体燃料に対する、好ましい特性を計算することができる。計算後、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０を探して、固体燃料処理設備１３２によって処理されて所望の最終処理済み固体燃料を製造することができる、原固体燃料を同定することができる。
【０４０６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８によって行われる計算は、固体燃料処理設備１３２の能力に関連することができる。固体燃料処理設備１３２の構造に応じて、固体燃料処理設備１２８は、固体燃料を処理する、ある能力を有することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、固体燃料処理の一つの過程中に、固体燃料からある割合の水分を除去することが可能であってもよい。適切な原固体燃料を決定して石炭サンプルータ１２０から選択する際、パラメータ生成設備１２８は、最終処理済み固体燃料の水分の所望の量、および原固体燃料から除去することが可能な水分の計算された量を考慮して、開始固体燃料の水分特性を決定することができる。例えば、所望の最終水分率が５パーセントの水分含有量であれば、固体燃料処理設備１３２は、ひとつの処理実行中に、原固体燃料から水分の８０パーセントを除去することが可能であってよく、次に、選択された開始固体燃料は、２５パーセントの水分含有量を有する原固体燃料の一群から選択することができる。あるいは、パラメータ生成設備１２８は、水分率がさらに高い原固体燃料を選択して、処理の複数コースがもっとも効率的または費用効率が高い処理計画を表すことを決定することができる。当業者であれば、固体燃料処理設備１３２の処理能力は、異なる種類の固体燃料に対して変わり得、また、固体燃料のその他の特性、設備の固体燃料についての経験、または同様のものに応じて変わり得ることが、理解されるであろう。
【０４０７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８によって行われる計算は、所望の固体燃料の特性のそれぞれに対して行うことができる。実施形態では、一式の所望の最終固体燃料特性について行われる計算は、一式の原固体燃料特性をもたらすことができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、一式の原固体燃料特性を、データが石炭サンプルデータ１２０に保存されている原燃料と適合させるように試みることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、完全適合基準、最良適合基準、より高い適合優先度を有するある特性に基づく適合、適合基準の組み合わせ、統計的適合基準、または同様のものを使用して、一式のパラメータを適合させるように試みることができる。
【０４０８】
実施形態では、適合プロセスの結果として、パラメータ生成設備１２８は、適合基準を満たす２つ以上の原固体燃料を見つけ得る。例えば、石炭サンプルデータ１２０の検索は、最良適合基準を使用する場合、２つ以上の原固体燃料をもたらし得る。実施形態では、最良適合基準は、所望の固体燃料パラメータのうちの少なくともいくつかを満たす原固体燃料の同定を必要とし得、最良一致基準は、ほとんどのパラメータに適合する原固体燃料であり得る。実施形態では、パラメータ適合プロセスからの一式の結果は、適合する原固体燃料の階級付けされたリストを含むことができ、最高階級の固体燃料は、最上部にあってよく、最低階級はリストの最下部にあってもよい。実施形態では、階級付けリストは、ユーザによって望まれるように選別することができる。
【０４０９】
実施形態では、適合した原固体燃料のリストは、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために使用する固体燃料の最終選択のために、固体燃料処理設備１３２のオペレータに提示することができる。実施形態では、オペレータに、適合する原固体燃料のリストを提示することができ、リストは、最良適合と考えられる原固体燃料を示す格付けを含有することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備１２８は、特定のパラメータ適合の重要性を反映する優先順位付けスケジュールを設定することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備１２８は、全ての特性の間で、適合の程度を表す総合適合指標を計算することができる。実施形態では、優先順位付けスケジュールは、総合適合指標を計算する目的で、ある特性適合をさらに重視するために使用することができる。実施形態では、適合の近似を評価するためのパラメータは、ユーザの仕様との調和を保つ際に、優先順位付け、集計、またはその他の適合尺度が採用できるように、ユーザによって選択することができる。
【０４１０】
実施形態では、原固体燃料が選択された後、パラメータ生成設備１２８は、選択された原固体燃料の処理のための一式のパラメータを生成することができる。
【０４１１】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な固体燃料および固体燃料処理設備１３２の能力に基づいて、固体燃料処理パラメータを計算することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２に対して利用可能な少なくとも１つの受領済み固体燃料があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料のうちの１つを選択し、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の特性を決定し、固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づいて製造することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、処理の１サイクル中、および処理の複数サイクル中に原固体燃料で発生する変化をモデル形成することもできる。固体燃料処理設備の能力を考慮する際、パラメータ生成設備１２８は、数組の異なる処理パラメータを使用して、原固体燃料を処理するステップの結果をモデル形成することができるため、最も効率的で費用効率が高い処理スケジュールを選択することができる。
【０４１２】
実施形態では、単一の原固体燃料は、２つ以上の種類の最終処理済み固体燃料を製造することが可能であってもよい。例えば、選択された原固体燃料は、３０パーセントの水分含有量を有することができ、固体燃料処理設備１３２は、各処理実行において、水分の３分の１から３分の２を除去することが可能であってもよい。したがって、固体燃料処理設備は、単一実行中に、１０パーセントから２０パーセントの間の水分含有量を有する最終固体生成物を製造することが可能であってもよい。第２の実行もまた、水分の３分の１および３分の２を除去する場合、３．３％から１３．３％の間の水分含有量を有する最終固体生成物を得ることができる。第２の実行および以降の実行が最初の実行と同じ処理効率を生じない場合があるため、これらの実行は、初期実行と同じ水分率を除去しない場合がある。また、単一実行における処理は、複数実行による処理よりも効率的および／または費用効率が高くてよく、またその反対も同様である。次いで、単一実行を使用して、固体燃料処理設備１３２は、１０パーセントから２０パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。複数実行を使用して、固体燃料処理設備は、３パーセントから１３パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。１０パーセントの水分を含有する最終固体燃料を希望するユーザは、少なくとも部分的に、異なるパラメータおよび異なるスケジュールを使用して処理を実行する経済的側面に応じて、いくつかの異なる種類の処理プロトコルを使用してこの結果を導出することが可能であり得る。
【０４１３】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の能力に基づいて、全ての選択された原固体燃料特性に対する最終固体燃料特性を決定することができる。当業者であれば、最終固体燃料の特定の特性を最適化するステップは、他の特性を最適化するために理想的ではない処理パラメータを伴う場合があることが、理解されるであろう。したがって、複数の処理実行を選択することができ、それぞれは、最終固体燃料特性の多様性を最適化できるように、異なるパラメータを伴うことが検討される。
【０４１４】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを制御する時に、パラメータ生成設備１２８は、所望の固体燃料、要求された固体燃料、過去に製造された固体燃料、または同様のものに対する最終固体燃料特性を考慮することができる。
【０４１５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータは、選択された最終所望固体燃料から決定することができる。
【０４１６】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２で処理された過去の固体燃料に基づいて、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを計算することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、過去に受領した原固体燃料、および受領済み原固体燃料から製造された最終処理済み固体燃料に対する履歴情報を保存することができる。このプロセスを使用して、ある原固体燃料が受領されると、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料で製造することが可能な処理済み固体燃料特性を決定することができる。また、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの計算のために、決定された最終処理済み固体燃料を必要な最終処理済み固体燃料に適合させることができる。
【０４１７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、過去に受領した原固体燃料の処理に対する履歴操業パラメータデータを維持することができ、履歴操業パラメータは、新規パラメータを計算する代わりに使用することができる。
【０４１８】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータは、連続プロセス、バッチプロセス、またはその他の固体燃料処理プロセスに対して計算することができる。
【０４１９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が固体燃料の処理に対する操業パラメータを決定した後、操業パラメータは、監視設備１３４、制御装置１４４、パラメータ制御１４０、または同様のものに伝達することができる。
【０４２０】
実施形態では、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続およびバッチプロセスの組み合わせ、または同様のものを使用する固体燃料の処理は、監視設備１３４、制御装置１４４、プロセスセンサ１４２、および同様のものの間のフィードバックループを使用して、監視することができる。
【０４２１】
前述のように、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の様々な構成要素によって使用される固体燃料処理パラメータを計算して、特定の仕様を満たすように固体燃料を処理することができる。特定の仕様は、顧客要件、固体燃料処理設備１３２の能力、利用可能な原固体燃料、または同様のものに基づくことができる。
【０４２２】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２における固体燃料の処理中に、監視設備１３４は、プロセスセンサ１４２から処理情報を受領することによって、処理プロセスを監視することができる。実施形態では、制御装置１４４は、固体燃料の処理のために、様々な構成要素（例えば、マイクロ波システム１４８）に操作命令を提供することができる。実施形態では、プロセスセンサ１４２は、固体燃料処理設備１３２の操業を測定することができる。センサ１４２は、ベルト設備１３０の様々な構成要素の入出力、処理中に固体燃料から放出される非固体燃料生成物、非構成要素測定（例えば、水分レベル）、または同様のものを測定することができる。
【０４２３】
実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８から固体燃料処理パラメータを受領することができる。固体燃料処理を監視する際、監視設備１３４は、提供されたパラメータに公差域を適用することができる。実施形態では、公差域は、構成要素の能力、センサの能力、ある固体燃料の処理に必要とされる最小または最大パラメータ、固体燃料の前処理、または同様のものに基づくことができる。
【０４２４】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理パラメータに適用することができる公差域を決定することができる。
【０４２５】
実施形態では、制御装置１４４は、公差域がない固体燃料パラメータを受領することができる。制御装置は、公差域がない固体燃料パラメータに基づいて、操作命令を提供することができる。
【０４２６】
実施形態では、処理プロセス監視およびフィードバックループは、連続固体燃料処理、バッチ固体燃料処理、または同様のものの処理パラメータの連続監視および更新のために、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２の間に確立することができる。
【０４２７】
実施形態では、フィードバックループは、監視設備１３４および制御装置１４４に操業パラメータを提供するパラメータ生成設備１２８から始まることができる。実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ公差を操業パラメータに適用することができ、パラメータ公差は、センサ１４２の信号を容認可能な処理結果と比較するために使用することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の構成要素、非構成要素処理測定（例えば、水分除去速度）、および同様のものを制御するためのパラメータを含むことができる。実施形態では、監視設備１３４は、構成要素パラメータに対するパラメータを修正するために、非構成要素処理測定に対するセンサ１４２の情報を使用することができる。
【０４２８】
実施形態では、制御装置１４４は、マイクロ波システム１４８、輸送システム、予熱１３８、パラメータ制御１４０、除去システム１５０、および同様のもの等のベルト設備１３０の構成要素に操業パラメータを伝達することによって、固体燃料処理を開始することができる。実施形態では、制御装置１４４は、公差がない固体燃料処理の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。操業パラメータを受領して、固体燃料処理の構成要素は、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものを使用して、固体燃料を処理し始めることができる。
【０４２９】
実施形態では、固体燃料の処理が始まると、センサ１４２は、様々な固体燃料処理の構成要素の操業からの出力を測定し始めることができる。実施形態では、処理出力は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ベルト速度、温度、空気流、不活性ガスレベル、および同様のもの等の測定値を含むことができる。実施形態では、処理出力は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、空気温度、および同様のもの等の非構成要素出力の測定を含むことができる。前述のように、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿った様々な場所に配置して、様々な固体燃料処理出力を測定することができる。
【０４３０】
実施形態では、センサ１４２は、監視設備１３４に、固体燃料処理出力のセンサ測定を提供することができる。監視設備１３４は、固体燃料の処理中にリアルタイムで、センサ１４２の測定値を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、センサ１４２測定値を操業パラメータの公差域と比較することができる。
【０４３１】
実施形態では、監視設備１３４は、様々なアルゴリズムを含んでおり、受領したセンサ１４２の測定値に基づいて操業パラメータを修正することができる。センサ１４２の測定値が公差域外であれば、アルゴリズムは、操業パラメータの修正の規模を決定することができる。例えば、センサ１４２の測定値は、公差域内、以上、または以下のいずれかであってもよい。
【０４３２】
実施形態では、監視設備１３４は、操業パラメータ修正の基礎を、実時間センサ１４２の測定値、標本化センサ１４２の測定値、平均センサ１４２の測定値、統計的センサ１４２の測定、または同様のものに置くことができる。
【０４３３】
実施形態では、操業パラメータ修正は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、固体燃料重量、および同様のもの等の非構成要素センサ１４２の測定値に基づいて行うことができる。実施形態では、修正設備１３４のアルゴリズムは、ある非構成要素センサ１４２の測定値を固体燃料処理設備１３２の構成要素パラメータと関連付けて、非構成要素センサ１４２の信号を調整することができる。例えば、ベルト設備環境中の水分レベルの非構成要素測定は、マイクロ波システム１４８が、マイクロ波システム電力、マイクロ波周波数、マイクロ波負荷サイクル、稼働中のマイクロ波システムの数、または同様のもの等のパラメータを増加または減少させることを必要とすることができる。実施形態では、監視設備１３４のアルゴリズムは、構成要素センサ１４２の信号を関連センサ１４２の信号と組み合わせて、構成要素パラメータの修正が必要かどうかを決定することができる。例えば、マイクロ波システム１４８の電力レベルに対するセンサ１４２の信号は、マイクロ波システム１４８の区域における水分レベルと組み合わせることができる。結果は、マイクロ波システム１４８の現在の電力レベル設定、および環境中の水分の量から成る、マイクロ波システム１４８のパラメータ修正であってもよい。この例では、マイクロ波システム１４８の電力設定は、所望のパラメータ設定と比較して高い測定値を有していてもよいが、水分の読み取りは、所望の水分レベルと比較して低くてもよい。この場合、たとえマイクロ波システムの電力設定がすでに所望の設定以上でも、電力設定パラメータを増加させて、固体燃料からさらに水分を除去することができる。
【０４３４】
実施形態では、非構成要素センサ１４２の測定は、２つ以上の固体燃料処理設備１３２の構成要素と関連することができる。実施形態では、１つの構成要素に関する複数の非構成要素センサ１４２の測定値があってもよい。実施形態では、監視設備１３８のアルゴリズムは、パラメータ公差域外である非構成要素センサ１４２の測定値を補うように構成要素の操業パラメータを修正する最良の方法を決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、所定のセンサ１４２の調整を有することができ、パラメータ調整の知識ベースを有することができ、以前の調整に基づいてパラメータを調整するためにニューラルネットを使用することができ、調整は、人間の介入、または同様のものによって行うことができる。実施形態では、構成要素の操業パラメータに対する安全設定は、オーバーライドできないか、またはオーバーライドするために管理者の介入を必要とするシステムに入力することができる。
【０４３５】
実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料の処理中に行われる操業パラメータ調整の履歴を維持することができる。監視設備１３４は、次のパラメータ調整の規模を決定する際に、パラメータ調整履歴を参照することができる。例えば、マイクロ波システム１４８の電力は、固体燃料から放出される水分量を増加させるように以前に調整されていてもよい。新規センサ１４２の信号に基づいて、マイクロ波システム１４８の電力調整の規模を決定する時、監視設備１３２は、以前のパラメータ調整を参照して、次のパラメータ調整の規模を決定することができる。例えば、パラメータ調整履歴は、５パーセントの最後のマイクロ波システム１４８の調整が、水分放出を２パーセント増加させたことを示すことができる。この情報は、マイクロ波システム１４８の電力調整を決定して、固体燃料に対して放出される水分の所望の変更を得るために、使用することができる。実施形態では、較正曲線をパラメータ調整履歴における一連の測定値から導出することができるため、パラメータの調整は、所望の結果を得るように、あるセンサ１４２の信号に応じてより正確に行うことができる。
【０４３６】
実施形態では、監視設備１３４が固体燃料操業パラメータに調整を行うと、調整済みパラメータは、様々な固体処理設備１３２の構成要素への伝達のために、制御装置１４４に伝達することができる。実施形態では、調整済みパラメータは、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、伝達することができる。
【０４３７】
実施形態では、制御装置１４４が調整済みパラメータを受領すると、制御装置は、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、様々な構成要素に調整済みパラメータを伝達することができる。
【０４３８】
この様にして、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２のフィードバックループは、連続的に、操業パラメータを固体燃料処理設備１３２の構成要素に適用すること、センサ１４２を用いて構成要素および非構成要素情報を測定すること、監視設備１３４に測定値を伝達すること、操業パラメータを調整すること、制御装置に調整済み操業パラメータを伝達すること、および同様のことを行うことができる。
【０４３９】
実施形態では、連続フィードバックループは、固体燃料の処理のために、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものに対する操業パラメータに適用することができる。
【０４４０】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素は、パラメータ生成設備１２８によって生成され、かつ監視設備１３４によって修正される操業パラメータによって制御することができる。前述のように、操業パラメータは、監視設備１３４によって監視および調整することができ、制御装置１４４は、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。
【０４４１】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の構成要素を含むことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、連続処理設備、バッチ設備、または同様のものであってもよい。
【０４４２】
実施形態では、所望の特性を満たす最終処理済み固体燃料を生じるための固体燃料の処理は、所望の固体燃料特性を製造するように選択される操業パラメータを使用して、ベルト設備１３０の構成要素によって制御することができる。最終処理済み固体燃料の所望の特性は、２つ以上のベルト設備１３０の構成要素の制御を調整することによって製造できることが、当技術分野で理解されるであろう。例えば、処理プロセス中に固体燃料から放出される水分は、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、予熱温度、ベルト速度、雰囲気組成（例えば、乾燥空気または不活性ガス）、または同様のものを、個別に、または組み合わせて調整することによって、制御することができる。ベルト設備１３０の構成要素パラメータは、期間あたりの処理済み固体燃料、開始原燃料特性、最終処理済み燃料の特性、または同様のもの等のその他の要件によって影響を受け得る。
【０４４３】
実施形態では、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の構成要素に対する操業パラメータを保存することができ、ベルト設備１３０の構成要素にパラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置１４４は、操業パラメータを、ベルト設備１３０の構成要素によって理解および実行される機械命令に変換することができる。
【０４４４】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０の構成要素の操業を測定するため、かつ固体燃料処理に関する情報を得るために使用することができる。実施形態では、センサ１４２は、直接、マイクロ波システム１４８等のベルト設備１３０の構成要素から、または固体燃料から放出される水分等の固体燃料の処理に起因することができる環境条件から、情報を測定することができる。実施形態では、環境条件は、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、気温、固体燃料表面温度、不活性ガスレベル、冷却速度、または同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備１３０内の同じ環境条件を測定する複数のセンサ１４２があってよく、冗長性を提供するか、または異なる場所で測定を行って処理の進行を追跡するかのいずれかを行う。例えば、固体燃料から放出される水分を測定するための複数のセンサ１４２があってよく、データマイクロ波システム１４８に位置する水分センサ１４２は、マイクロ波システム１４８のステーション、および同様のものに続く。加えて、ベルト設備１３０中の水収集ステーションにて集まる液体の水の量を測定する水センサがあってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０内で行われる各種類の測定に対する複数のセンサがあってもよい。
【０４４５】
実施形態では、センサ１４２は、様々な構成要素および非構成要素情報を記録し、監視設備１３４に情報を伝達することができる。前述のように、監視設備は、固体燃料処理パラメータを調整するために、受領したセンサ１４２の情報を使用することができる。実施形態では、監視設備１３４は、制御装置に調整済み固体燃料処理パラメータを伝達し、固体燃料の処理を修正することができる。
【０４４６】
実施形態では、固体燃料の処理を連続して測定し、最終処理済み固体燃料の特性の獲得を確実にすることができる。こうして、固体燃料処理プロセスは、原固体燃料の特性の任意の変更にも応答して、連続して調整することができる。例えば、水分含有量等の原固体燃料の特性は、原固体燃料が処理される時間にわたって変化し得る。この例では、水分含有量は、処理実行の始めの１つのレベルで開始し、処理プロセス中に増加または減少することができる。実施形態では、測定可能な固体燃料特性のいずれも、固体燃料の供給中に変化することができる。固体燃料が処理されている間に、ベルト設備１３０内のセンサ１４２を使用することによって、操業パラメータは、全固体燃料処理時間中に一貫した一式の特性を作成するように調整することができる。実施形態では、ベルト設備１３０の操業パラメータは、最終処理済み固体燃料における一貫した一式の特性を得るように調整することができる。
【０４４７】
実施形態では、固体燃料が処理されると、調整することができるパラメータは、マイクロ波エネルギ、気温、不活性ガスレベル、空気流速度、ベルト速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備１３０の操業パラメータは、個別に、一群として、関連群で（例えば、ベルト速度およびマイクロ波電流）、および同様のもので、監視および調整することができる。
【０４４８】
実施形態では、操業パラメータを監視および調整する方法は、連続処理プロセス、バッチ処理プロセス、またはその他の固体処理方法に適用することができる。バッチ処理では、入ってくる原固体燃料の特性は、バッチによって変わることができ、異なる操業パラメータを必要として、処理プロセスの終わりに一貫した処理済み固体燃料を作成することができる。
【０４４９】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０のセンサ１４２は、固体燃料処理の結果として固体燃料から放出される生成物を測定するか、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素の操業パラメータを測定するか、または同様のことを行うことができる。したがって、センサ１４２は、制御装置１４４に測定情報を伝達するか、監視設備１３４に測定情報を伝達するか、価格決定／取引設備に測定情報を伝達するか、パラメータ制御１４０測定情報を伝達するか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または同様のものにおいて固体燃料を処理することができ、センサ１４２は、これらのプロセスからの固体燃料処理情報を記録することができる。
【０４５０】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト速度、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、気温、不活性ガス流、空気流、空気圧、不活性ガス圧、放出生成物貯蔵タンクレベル、加熱速度、冷却速度、および同様のものを含み得る、ベルト設備１３０の構成要素パラメータを測定することができる。加えて、センサ１４８はまた、放出水蒸気、放出硫黄蒸気、収集水量、収集硫黄量、収集灰量、固体燃料重量、固体燃料表面温度、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含み得る、非構成要素または環境パラメータ情報も測定することができる。実施形態では、ベルト設備の各構成要素に対する少なくとも１つのセンサ１４２があってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のセンサ１４２を有して、電力消費、周波数、電力出力、および同様のものを測定することができる。実施形態では、非構成要素パラメータを測定する２つ以上のセンサ１４２があってもよい。例えば、固体燃料ベルト設備１３０の全体を通じて水分の放出を測定する、２つ以上の水分レベルセンサ１４２があってもよい。マイクロ波システム１４８のステーションに、マイクロ波システム１４８のステーションの直後に、または同様のものに、水分センサ１４２があってもよい。２つ以上の水分センサ１４２を有することもできる、２つ以上のマイクロ波システム１４８のステーションがあってもよい。
【０４５１】
実施形態では、センサ１４２は、消費される電力、使用される不活性ガス、使用されるガス、使用される油、または同様のもの等の、固体燃料処理設備１３２による資源消費を測定することが可能であってもよい。実施形態では、センサ１４２は、処理中に固体燃料から放出される、水、硫黄、灰、またはその他の生成物等の、固体燃料処理設備１３２によって産出される生成物を測定することができる。
【０４５２】
実施形態では、センサ１４２は、制御装置１４４、監視設備１３４、価格決定／取引設備１７８、または同様のものに測定情報を伝達することができる。実施形態では、センサ１４２は選択的に選択することができ、例えば、全ての情報受領設備に固体燃料処理設備１３２の情報のうちの全てを伝達しなくてもよい。
【０４５３】
実施形態では、制御装置１４４は、様々なベルト設備１３０の構成要素からセンサ１４２の情報を受領することができる。制御装置は、様々なベルト設備１３０の構成要素の操業パラメータ状態を維持する責任があり得る。例えば、制御装置は、固体燃料連続処理プロセスにおけるベルト速度を維持する責任があってもよい。センサ１４２は、制御装置１４４にベルト速度情報を提供することができ、それは、制御装置がパラメータ要求速度を維持することを可能にし得る。例えば、ベルト設備１３０から固体燃料の量が追加または除去されると、異なる電力レベルが均一なベルト速度を維持するために必要とされ得、制御装置１４４は、ベルト速度を均一に維持するために必要とされる電力に調整を行うことができる。
【０４５４】
実施形態では、監視設備１３４は、原固体燃料を処理するために必要とされる操業パラメータの制御を可能にする、センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、ベルト速度、不活性ガスレベル、および同様のものを含むことができる、構成要素センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、放出水分、放出硫黄、放出灰、固体燃料表面温度、気温、および同様のものを含むことができる、非構成要素センサ１４２の情報を受領することができる。
【０４５５】
前述のように、監視設備１３４は、固体燃料を処理して所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要な操業パラメータを取得および／維持するアルゴリズムを使用することにより、構成要素および非構成要素の両方に対して、受領したセンサ１４２の情報を組み合わせることができる。実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８から一式の基本操業パラメータを受領することができる。その後すぐに、監視設備１３４は、受領したセンサ１４２の情報に基づいて、基本操業パラメータを調整することができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料ベルト設備１３０の制御のために、制御装置１４４に調整済み操業パラメータを伝達することができる。
【０４５６】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、例えば、最終処理済み固体燃料の費用／利益に関するセンサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、費用／利益関連情報は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、不活性ガス等の消耗品、収集された非固体燃料生成物の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものの計算を含むか、または可能にすることができる。
【０４５７】
実施形態では、費用関連センサ情報は、使用される電力、使用される不活性ガス、投入される固体燃料、および同様のものを含むことができる。実施形態では、各固体燃料処理設備１３２の構成要素によって消費される電力を測定するセンサ１４２があってもよい。実施形態では、消費される電力は、電気、ガス、油、および同様のものを含むことができる。実施形態では、使用される消耗品は、不活性ガス量、水、または同様のものを含むことができる。
【０４５８】
実施形態では、利益関連センサ情報は、収集される水の量、収集される硫黄の量、収集される灰の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものを含むことができる。
【０４５９】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、実時間で、時間増分で、要求に応じて、または同様のもので、センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、オンデマンド情報は、価格決定／取引設備１７８、センサ１４２、または同様のものの要求によるものであってもよい。
【０４６０】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、体積あたりの開始原固体燃料の費用、体積あたりの固体燃料処理設備１３２の費用、固体燃料処理設備１３２の利益物質（例えば、水、硫黄、または灰）、体積あたりの固体燃料処理設備１３２の消耗品、および同様のものを含むことができる情報を使用して、最終処理済み固体燃料の価格を決定するためにアルゴリズムを使用することができる。
【０４６１】
実施形態では、センサ１４２は、固体燃料の取入量、予熱に必要とされるエネルギ、ベルトに必要とされるエネルギ、不活性ガス量、マイクロ波システム１４８に必要とされるエネルギ、固体燃料冷却に必要とされるエネルギ、固体燃料取出の量、収集された水、収集された硫黄、収集された灰、または同様のものを含むことができる、費用／利益情報を提供することができる。
【０４６２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、電気、ガス、油、固体燃料、および同様のものの単位あたりの費用にアクセスすることができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、水、硫黄、灰、固体燃料、および同様のもの等の放出生成物の市場価格にアクセスすることができる。
【０４６３】
実施形態では、単位原価、費用情報、および生成物の市場価格を使用して、価格決定／取引設備１７８は、最終完成固体燃料、放出生成物、および同様のものの価格を決定することが可能であってもよい。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、リアルタイムで、平均として、平均値として、固体燃料実行の終わりに、増加的に、または同様のもので、最終処理済み固体燃料の価格を計算することができる。
【０４６４】
例えば、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から最初の原固体燃料の費用情報を受領することができる。取入設備１２４のセンサは、処理のために固体燃料ベルト設備１３０に進入する固体燃料の体積率を提供することができる。固体燃料ベルト設備１３０のセンサは、固体燃料を予熱するために必要とされるエネルギ、固体燃料を輸送するために必要とされるエネルギ、ベルト設備１３０に投入される不活性ガスの速度、マイクロ波システム１４８に必要とされるエネルギ、冷却設備１６４に必要とされるエネルギ、固体燃料処理設備１３２から除去される最終処理済み固体燃料の量、および同様のものの情報を提供することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、これらのセンサ測定値を、各費用の種類の単位原価と組み合わせて、処理されている固体燃料の費用モデルを開発することができる。実施形態では、費用モデルは、最終処理済み固体燃料を計算するように、固体燃料を処理する個別構成要素の費用を、最初の原固体燃料の費用に増加的に加えるステップを含むことができる。
【０４６５】
実施形態では、最終処理済み固体燃料の計算された価格を固体燃料の市場価格と比較して、固体燃料処理設備１３２の効率モデルを作成することができる。
【０４６６】
加えて、価格決定／取引設備１７８は、水、硫黄、灰、その他の固体燃料放出生成物、または同様のもの等の、市場価格を有することができる、固体燃料処理設備１３２によって収集される非固体燃料生成物の量についての情報を受領することができる。この情報は、様々な固体燃料放出生成物の単位市場価格を計算して固体燃料放出生成物の利益モデルを提供するために、使用することができる。
【０４６７】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２の操業に対する、費用モデル、利益モデル、効率モデル、およびその他の財務モデルを計算することができる。
【０４６８】
実施形態では、ベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８は、固体燃料から望ましくない生成物を除去するために固体燃料に作用する、複数の固体燃料処理設備１３２の処理構成要素のうちの１つであってもよい。マイクロ波システム１４８は、単独で、複数のマイクロ波システム１４８と組み合わせて、望ましくない生成物を除去するため他のプロセスと組み合わせて、または同様のもので、使用することができる。
【０４６９】
実施形態では、マイクロ波システム１４８によって製造されるマイクロ波は、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱するために、使用することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料は、水分、硫黄、灰、または同様のものであってもよい。実施形態では、マイクロ波エネルギが固体燃料に加えられると、ガス、液体、ガスおよび液体の組み合わせ、および／または同様のものとして、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱することができる。例えば、固体燃料に含有される水が、水を蒸気に変換する温度に到達すると、水はガスとして放出することができる。しかし、硫黄は、硫黄温度に応じて、ガスとして、または液体として放出することができる。実施形態では、硫黄が加熱されると、硫黄はまず液体として、次いでガスとして放出することができる。実施形態では、生成物を２つの放出段階において放出するために、固体燃料から望ましくない生成物の完全な放出を促進することは利点があり得る。
【０４７０】
実施形態では、望ましくない固体燃料生成物の除去のために、２つ以上のベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８があってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０内に２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。２つ以上のマイクロ波システム１４８は、周波数、電力、負荷サイクル、または同様のもの等の異なる制御パラメータを、固体燃料に適用することができる。実施形態では、異なるマイクロ波システム１４８の制御パラメータは、固体燃料からの除去のために、ある望ましくない生成物を標的にすることができる。加えて、マイクロ波システム１４８は、望ましくない生成物をガスに変換するようにエネルギを印加するステップ、望ましくない生成物を液体に変換するようにエネルギを印加するステップ、または同様のもの等の、望ましくない生成物を除去する方法を標的にすることができる。
【０４７１】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のマイクロ波装置を含むことができ、それぞれは、独立して、一群の一部として、または同様のもので操作することができる。
【０４７２】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、独立して作動することができ、したがって、独立マイクロ波装置のそれぞれに対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８は、２つ以上の独立マイクロ波装置を有することができ、各独立マイクロ波装置は、電力、周波数、負荷サイクル、または同様のもの等の制御パラメータを有することができる。実施形態では、制御装置１４４および監視設備１３４は、独立マイクロ波装置のそれぞれを制御することができる。
【０４７３】
実施形態では、独立制御マイクロ波装置は、望ましくない固体燃料生成物の除去を達成するために異なる機能を実行することができる。例えば、第１のマイクロ波装置は、一定電力設定で、ある周波数において作動することができる一方で、第２のマイクロ波装置は、電力設定を時間とともに変えることができる負荷サイクルを使用して、異なる周波数において作動することができる。このような２つのマイクロ波装置の複合作動は、特定の物質相（例えば、ガスまたは液体）を使用して、特定の望ましくない生成物の除去を標的にすることができる。
【０４７４】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、一群として作動する複数のマイクロ波装置を含むことができ、したがって、マイクロ波システム１４８の群にあり得るマイクロ波装置の数に関係なく、マイクロ波群全体に対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、多数のマイクロ波装置をグループ化するステップ、全てのマイクロ波装置に同じ周波数と電力を設定を提供するステップは、１つの大型マイクロ波装置の代わりに多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用して、固体燃料に高マイクロ波電力を提供するステップであってもよい。多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用するステップは、望ましくない生成物の効果的な除去を提供するマイクロ波装置の構成を可能にすることができる。
【０４７５】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、操業パラメータの伝達方法によって、独立した一式のマイクロ波装置として作動することから、マイクロ波装置群として操業することに変更することができる。例えば、独立パラメータが各マイクロ波装置に対して伝達されたとき、マイクロ波システム１４８は、独立マイクロ波装置として作動することができるが、一群の操業パラメータがマイクロ波装置に伝達されたとき、マイクロ波システム１４８は、一群として作動することができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８は、独立マイクロ波装置、一群のマイクロ波装置、または同様のものとして操業することができる。
【０４７６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って配置され、所望の最終処理済み固体燃料を製造することができるマイクロ波システム１４８の処理の組み合わせを提供することができる。例えば、２つ以上のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って間隔をあけられ、固体燃料からの水分の除去を標的にすることができる。第１のマイクロ波システム１４８は、固体燃料からある量の水分を除去するように指示することができ、第２のマイクロ波システム１４８は、第１のマイクロ波システム１４８から距離をおいて配置され、固体燃料からさらなる水分を除去することができる。追加のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って配置され、固体燃料がベルト設備１３０に沿って移動するにつれて、水分の減少を継続することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料生成物は、ベルト設備１３０に沿った複数のマイクロ波システム１４８によって処理されることにより、増分方式で除去することができる。実施形態では、望ましくない生成物の放出を可能にするマイクロ波システム１４８間に距離があってよく、距離は、処理ステップ間の時間を提供することができる。実施形態では、マイクロ波システムは、共に接近して配置することができる。この処理プロセスは、独立して、または他の望ましくない固体燃料生成物と組み合わせてのいずれかで、他の望ましくない固体燃料生成物の除去に適用できることを理解することができる。
【０４７７】
実施形態では、マイクロ波システム１４８からのエネルギは、別個のベルト設備１３０において加えることができ、第１のベルト設備１３０は固体燃料を処理し、少なくとももう１つのベルト設備１３０は、固体燃料をさらに処理する。実施形態では、各ベルト設備１３０は、固体燃料を処理し、次いで、最終処理済み石炭の特性に到達するまで、その生成物を追加のベルト設備１３０に供給することができる。
【０４７８】
実施形態では、バッチ処理設備は、望ましくない固体燃料生成物の増加的な除去を提供することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、交互作動パラメータで制御することができる、少なくとも１つのマイクロ波設備１４８を有することができる。例えば、マイクロ波システム１４８は、第１の処理ステップとして、第１の電力、周波数、および負荷サイクルで操業することができ、異なる電力、周波数、および負荷サイクルは、第２の処理ステップとして付加することができる。実施形態では、別の処理ステップを行う前に、処理ステップの結果として、望ましくない生成物が完全に放出されることを可能にするステップの間に、期間があってもよい。実施形態では、処理ステップ間に期間がなくてもよく、連続処理をバッチ固体燃料に適用することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、最終処理済み固体燃料を製造するために必要な数だけの処理ステップで、固体燃料を処理することができる。
【０４７９】
実施形態では、前述のように、マイクロ波システム１４８は、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、および同様のものを含むことができる、フィードバックループによって制御することができる。実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿って配置され、またはバッチ設備内に配置されて、望ましくない固体燃料生成物を除去する際に、マイクロ波システム１４８の有効性を測定することができる。センサは、マイクロ波システム１４８に、またはマイクロ波システム１４８の後に配置され、ガス放出された望ましくない生成物を測定するか、液体放出された望ましくない生成物を測定するか、または同様のことを行うことができる。
【０４８０】
実施形態では、センサ１４２は、複数のセンサ位置から監視設備１３４に、固体燃料処理の信号を伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、処理プロセスの各センサ１４２の標的信号を有することができる。センサ１４２の信号がセンサ１４２から受領されると、監視設備１３４は受領したセンサ１４２の信号を標的センサ信号と比較して、固体燃料処理プロセスが必要とされるとおりに固体燃料を処理しているかどうかを決定することができる。実施形態では、受領したセンサ１４２の信号に基づいて、監視設備１３４は、ベルト設備１３０の構成要素に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ベルト設備内の各センサ１４２を、ベルト設備１３０の構成要素の動作に関連付けることができる。実施形態では、各センサ１４２の信号は、構成要素の制御に適用することができるように、重みを付けることができる。例えば、マイクロ波システム１４８のうちの１つと同じ場所に配置される第１のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８から下流に少し離れて配置される第２のセンサよりも重視されることができる。実施形態では、監視設備１３４は、センサ１４２の信号に与えられるべき重みを指定する、センサの重みの表を維持することができる。
【０４８１】
実施形態では、監視設備１３４は、監視設備１３４が、瞬間センサ信号、平均センサ信号、統計的センサ信号、センサ信号傾向、センサ信号変化率、または同様のものを追跡することを可能にできる、以前のセンサ１４２の信号を保存することができる。実施形態では、監視設備１３４は、構成要素パラメータが調整を必要とするかどうかを決定するために、センサ追跡方法のいずれもを使用することができる。
【０４８２】
実施形態では、ベルト設備１３０の構成要素の異なるパラメータを調整するために、異なるセンサ信号１４２を使用することができる。例えば、第１のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８の周波数を監視および調整するために使用することができ、第２のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８の電力を監視および調整するために使用することができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８と関連することができる複数のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８内の個々のマイクロ波装置を監視および調整するために使用することができる。例えば、１つのマイクロ波システム１４８内に４つのマイクロ波装置がある場合、４つのマイクロ波装置を個別に調整するために、マイクロ波システム１４８と関連する複数のセンサを使用することができる。加えて、ベルト設備１３０に沿ったマイクロ波システム１４８のうちのいずれも、個別に、またはグループでのいずれかで、同様に制御することができる。
【０４８３】
ベルト設備構成要素のうちのいずれも同じ方式で制御できることを、理解することができる。
【０４８４】
実施形態では、ベルト設備１３０の構成要素は、最終処理済み固体燃料の特性に基づいて、監視設備１３４の調整済みパラメータを受領することができる。実施形態では、固体燃料が固体燃料処理設備１３２で完全に処理された後、試験設備１７０は、最終固体燃料特性の決定のために、最終処理済み固体燃料のサンプルを試験することができる。実施形態では、試験設備１７０は、固体燃料処理設備１３２の一部であってよく、固体燃料処理設備１３２の外部の試験設備、または同様のものであってもよい。
【０４８５】
実施形態では、試験設備１７０は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものについて、固体燃料を試験することができる。実施形態では、これらの最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ１７２に保存することができ、そこでそれらは、石炭の所望特性１２２、フィードバック設備１７４、監視設備１３４、および同様のものに対して利用可能であってもよい。
【０４８６】
実施形態では、同じ固体燃料実行が固体燃料処理設備１３２で処理されている間に、最終固体燃料特性を決定することができる。実施形態では、固体燃料がまだ処理されている間に、一部の最終固体燃料特性が利用可能であってもよい。一部の特性は、フィードバックが実時間で監視設備１３４に提供されることを可能にすることができる、現場の試験設備１７０で決定することができる。
【０４８７】
実施形態では、石炭出力パラメータ１７２は、監視設備１３４に試験情報を伝達することができ、監視設備１３４は、石炭出力パラメータ１７２、または同様のものから試験情報を取り出すことができる。
【０４８８】
実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの調整において考慮される加えられた入力として、受領した固体燃料試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２を介して、石炭出力パラメータ１７２に保存される試験情報にアクセスすることができ、したがって、初期操業パラメータの生成において、履歴試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４に履歴試験情報を伝達することができる。実施形態では、伝達された履歴試験情報は、情報要約、統計的情報、サンプル情報、傾向情報、以前の操業パラメータと対比した試験情報、または同様のものであってもよい。
【０４８９】
実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８からの履歴試験情報を、石炭出力パラメータ１７２からの新規試験情報と比較して、新規試験情報が履歴情報にどのように関連することができるかを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、試験が完了すると、新規試験情報を保存することができる。実施形態では、新規試験情報は、原固体燃料の特定の実行が固体燃料処理設備１３２によって処理される期間の間、監視設備１３４に保存することができる。実施形態では、保存された試験情報は、現在の原固体燃料処理実行に対する履歴情報であってもよい。実施形態では、保存された情報は、現在の固体燃料処理実行の傾向情報、統計的情報、サンプル情報、または同様のものを提供することができる。実施形態では、保存された情報は、試験情報が受領されると、操業パラメータとともに保存することができる。実施形態では、監視設備は、最終試験情報と対比したパラメータ傾向に対して試験情報が受領された時の操業パラメータの関係を分析することができる。
【０４９０】
実施形態では、監視設備１３４によって新規の試験情報が受領されると、情報は、履歴試験情報と比較されるか、保存された試験情報と比較されるか、または同様のことが行われることができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを調整する際の因子として、試験情報比較を使用することができる。実施形態では、試験情報は、パラメータ調整の直接因子、パラメータ調整の間接因子（例えば、乗数）、直接および間接因子の組み合わせ、または同様のものとして使用されることができる。
【０４９１】
実施形態では、固体燃料を処理するために使用されている操業パラメータが所望の最終処理済み固体燃料を製造している場合、試験情報は、監視設備１３４に示すことによって、操業パラメータの調整に影響を及ぼすことができる。例えば、ベルト設備１３０のセンサ１４２は、処理中に適切量の水分が固体燃料から除去されていることを示すことができるが、試験情報は、特性データを提供して、ベルト設備１３０のセンサ１４２からのデータを使用して計算されるであろうものとは異なる水分率が、固体燃料に滞留していることを示すことができる。実施形態では、試験情報は、操業パラメータを調整するために使用することができ、固体燃料の処理を改正して、最終試験情報特性に変化をもたらすことができる。
【０４９２】
実施形態では、試験情報は、パラメータの重みの表に調整を行うためか、操業パラメータを調整するために使用されるアルゴリズムにおける因子を調整するためか、固体燃料を処理する際に追加ベルト設備構成要素を利用する必要があるかどうかを決定する（例えば、より多くのマイクロ波システム１４８が操業中である）ためか、処理プロセスを通した固体燃料の追加実行が必要であるかどうかを決定する（例えば、複数の処理パス）ためか、または同様のもののために、監視設備１３４によって使用することができる。
【０４９３】
実施形態では、処理中に固体燃料から除去される非燃料生成物は、固体燃料処理設備１３２によって収集することができる。実施形態では、センサ１４２は、ガス、液体、または同様のものとしての固体燃料からの生成物の放出を測定することができる。実施形態では、監視設備１３４および制御装置１４４は、センサ１４２と連動して、放出生成物の除去を制御することができる。実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に放出生成物の情報を伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４および制御装置１４４で受領されるセンサ１４２の情報は、瞬間除去速度、平均速度、総放出生成物、放出生成物の種類、または同様のものの計算を可能にできる。
【０４９４】
実施形態では、非燃料生成物は、処理中に固体燃料から放出されると、放出されたガス、放出された液体、および液体に凝集することができる放出されたガス、または同様のものを除去することが可能であってもよい除去システム１５０によって収集されることができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２中に２つ以上の除去システム１５０があってもよい。実施形態では、放出されたガスは、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、または同様のものにガスを輸送するための通気口、管、または容器に収集することができる。実施形態では、放出された液体、および液体に凝集するガスは、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、または同様のものに液体を輸送するための液体貯蔵所、管、または容器に収集することができる。
【０４９５】
実施形態では、放出された非燃料生成物の量を測定して、監視設備１３４、制御装置１４４、および同様のものに測定値を伝達する、センサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４は、放出生成物の量、生成物放出の速度、貯蔵所に集まる放出生成物の量、放出されたガスの除去速度、および同様のものを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料生成物の放出速度と調和して、非燃料生成物の除去速度を増加、減少、または変更する必要があるかどうかを決定することができる。例えば、監視設備１３４は、液体収集貯蔵所によって固体燃料処理設備１３２から除去されているよりも多くの放出された液体生成物が形成されているという、センサ１４２の情報を受領することができる。この情報に応じて、監視設備１３４は、液体除去の速度を増加させるように制御装置１４４に指図することができる。実施形態では、このことは、除去速度を変えるためにポンプ速度を増加させるステップ、除去速度を変えるように別のポンプを始動させるステップ、または同様のものを伴うことができる。同じような方法で、ガスセンサ１４２は、監視設備１３４に、ガス放出雰囲気の特性（圧力、温度、ガス濃度、および同様のもの）が、放出されたガスが適切な速度で除去されていないことを示すことを伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ファン速度を調整すること、別のファンを始動させること、ファンを停止すること、ガス格納チャンバ中の圧力を変えること、または同様のことによって、ガス除去速度を変えるように制御装置１４４に指示することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２の除去システム１５０は、個別に、または一群の一部として、制御することができる。
【０４９６】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿った様々な場所に配置されて、様々な固体燃料処理の結果を測定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、例えば、放出生成物の割合または量を示すセンサ１４２の信号に基づいて、放出システム１５０の動作を調整することができる。監視設備１３４は、センサ１４２の信号に基づいて、非燃料生成物の放出速度を計算することができ、生成物の放出速度、生成物レベル、生成物雰囲気信号、または同様のものに基づいて、除去システム１５０の除去速度を調整することができる。実施形態では、固体燃料処理１３２の処理場所に対して、水、硫黄、灰、および同様のもの等の放出生成物を測定するセンサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４は、非燃料生成物の適切な除去速度を維持するように、処理場所除去システム１５０を調整することが可能であってもよい。
【０４９７】
実施形態では、前述のように、収集済みの放出された非燃料生成物は、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、および同様のものによって加工されることができる。実施形態では、監視設備１３４に、これらの設備の状態について情報を提供することができるセンサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４、制御装置１４４、除去システム１５０、または同様のものは、収集済みの放出された非燃料生成物が収集され、分離され、処分され、または取り扱われる速度を制御することができる。実施形態では、除去済みの放出された非燃料生成物の収集は、閾値量が収集されるまで進行し、その時点で、固体燃料処理設備１３２のオペレータは、放出生成物を収集設備から除去する必要があるという合図を受けることができる。実施形態では、水等の放出生成物は、収集または凝集されずに、固体燃料処理設備１３２から放出することができる。
【０４９８】
実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に放出生成物情報を伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、除去された非燃料生成物のそれぞれについて利用可能である、市場価格または処分費用等の市場関連情報を有することができる。実施形態では、除去済みの放出された燃料生成物の処分についての決定は、それらの市場価格、それらの処分費用、または同様のものに基づくことができる。市場関連情報は、特定生成物の規制面、例えば、特定の物質の生成または処分に適用することができる環境税または課徴金に関する情報を含むことができる。実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものによって伝達される情報に基づいて、価格決定／取引設備１７８は、放出された非燃料生成物の価格、放出生成物の費用、または同様のものを計算することが可能であってもよい。例えば、収集された液体硫黄は、産業で使用するための市場価格を有することができる一方で、収集された灰には市場価格なくてよく、埋立地に処分する費用がかかってもよい。
【０４９９】
市場関連情報は、多数の異なる市場に適用することができることが、理解される。例えば、収集された灰は、異なる産業上の用途におけるその要求に応じて、負の値（処分費用により）から一式の正の値に及ぶ市場価格を有することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、単位時間あたりの放出された非燃料生成物の価格、固体燃料の単位あたりの平均値、除去の速度に基づく瞬時価格、または同様のものを計算することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、処理済み固体燃料の価格を計算して、固体燃料実行から収集された、放出された非燃料生成物の価格または費用を含むことができる。例えば、価格決定／取引設備１７８は、処理済み固体燃料の特定の実行に対して、放出生成物情報を受領することができる。価格決定／取引設備１７８は、全体費用を計算し、したがって、固体燃料を処理する費用、および総放出非燃料生成物の費用／価格を計算することによって、固体燃料処理の価格を計算することができる。
【０５００】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、最終処理済み固体燃料の価格、放出生成物の処分の費用、放出生成物の価格、または同様のものを計算するアルゴリズムを含有することができる。実施形態では、アルゴリズムは、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の価格、石炭出力パラメータ１７２から最終処理済み固体燃料の費用、固体燃料処理設備１３２からプロセス間処理費用、および同様のものを受領するステップを含むことができる。
【０５０１】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全固体燃料処理実行に対して、または固体燃料処理実行のいずれの部分に対しても、費用情報、価格情報、または同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、周期的に、実行の終わりに、実行の一部について要求に応じて、または同様のもので、費用および価格情報を集計することができる。
【０５０２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から、原固体燃料の価格情報を集計することができる。実施形態では、原固体燃料の価格は、単位あたりの価格、受領した原固体燃料全体の総価格、または同様のものであってもよい。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、実行または実行の一部の間に処理される固体燃料の総量を決定し、原固体燃料の総価格を計算するために原固体燃料の単位あたりの価格を使用することによって、処理中に使用される原固体燃料の価格を計算することができる。実施形態では、使用された原固体燃料の価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０３】
実施形態では、前述のように、操業パラメータは、固体燃料処理の実行にわたる、価格決定／取引設備１７８へのフィードバックとして提供することができる。実施形態では、操業パラメータは、使用される電気、使用されるガス、使用される油、使用される不活性ガス、および同様のもの等の、固体燃料を処理するステップに関与する費用を含むことができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理実行から全ての運転費用を集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全ての操業パラメータに対する単位あたりの費用の情報を保存することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、各個別ユニットあたりの費用および使用される操業ユニットの量を使用して、固体燃料処理実行の操業パラメータ費用を計算することができる。実施形態では、固体燃料処理の操業費用は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０４】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料放出生成物の市場価格、固体燃料放出生成物の処分費用、および同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全ての固体燃料放出生成物に対する、単位あたりの費用の情報、単位あたりの市場価格の情報、または同様のものを保存することができる。実施形態では、集計された放出生成物の費用および市場価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０５】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、営業利益情報を保存することができる。実施形態では、営業利益情報は、処理されている固体燃料の種類、処理済み固体燃料の市場性、必要とされる固体燃料の処理の量、または同様のものに関連することができる。実施形態では、営業利益は、固体燃料処理費用の割合、処理される固体燃料の単位あたりの固定利益、顧客に納品される固体燃料の単位あたりの固定利益、または同様のものであってもよい。実施形態では、営業利益は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０６】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、使用された原固体燃料の価格、運転費用、放出された固体燃料生成物の費用／市場価格、運転費用、および同様のものを組み合わせて、処理済み固体燃料の最終市場価格を決定することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終市場価格を保存すること、固体燃料処理設備に最終市場価格を報告すること、顧客に最終市場価格を報告すること、および同様のことを行うことができる。実施形態では、保存された固体燃料の市場価格は、履歴集計、クエリ、データ傾向化、または同様のものを含む、さらなる分析および計算に利用可能であってもよい。
【０５０７】
実施形態では、原固体燃料は、特定の最終使用設備のために処理することができる。実施形態では、最終使用設備は、多くの最終使用顧客、専用顧客、固体燃料処理設備１３２と直接関連する最終使用設備、または同様のもののうちの１つであってもよい。実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５０８】
実施形態では、石炭燃焼設備２００は、発電設備２０４、冶金設備２０８、または同様のものを含むことができる。発電設備２０４は、固定床石炭燃焼設備２２０、微粉炭燃焼設備２２２、流動床燃焼設備２２４、再生可能なエネルギ源を使用する複合燃焼設備２２８、または同様のものを含むことができる。
【０５０９】
実施形態では、石炭変換設備は、ガス化設備２３０、統合ガス化複合サイクル設備２３２、合成ガス製造設備２３４、コークス形成設備２３８、精製炭素形成設備２３８、炭化水素形成設備２４０、または同様のものを含むことができる。
【０５１０】
実施形態では、石炭副生成物設備２１２は、石炭燃焼副生成物設備２４２、石炭蒸留副生成物設備２４４、または同様のものを含むことができる。
【０５１１】
実施形態では、最終使用設備は、石炭出力パラメータ１７２に固体燃料処理要件を発行することによって、処理済み固体燃料の要求を通信することができる。要件は、最終使用設備の固体燃料の所望の特性を提供することができる。実施形態では、固体燃料の所望特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。
【０５１２】
実施形態では、最終使用設備は、処理する特定の原固体燃料を指定し、固体燃料処理設備１３２が処理する最良の原固体燃料を選択することを可能にし、またはそれらの組み合わせを行うことができる。
【０５１３】
実施形態では、固体燃料処理要件が石炭出力パラメータ１７２として入力されると、固体燃料処理設備は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または他の処理方法によって処理されるかを決定することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、要求されるエンドユーザ固体燃料の量、要求される最終使用設備の固体燃料特性、利用可能な原固体燃料、異なる処理方法の能力、または同様のものを含む因子に基づいて、処理方法を決定することができる。例えば、バッチプロセスは、比較的少ない量の要求された処理済み固体燃料に有用であってもよい一方で、連続処理プロセスは、比較的多い量を有利に生じることができる。処理仕様が狭い処理済み固体燃料については、固体燃料処理設備１３２は、バッチプロセスを選択して、特性ごとに出力をより良く維持することができる。当業者であれば、エンドユーザの要求する固体燃料を処理するために、バッチまたは連続いずれの処理プロセスを選択するかを決定するためのその他の理由が理解できるであろう。
【０５１４】
実施形態では、最終使用設備は、使用する特定の固体燃料を要求することができるか、またはある特性を有する原固体燃料を要求することができるか、または投入として一連の原固体燃料を要求することができるか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備１３２での処理に利用可能な特定ロットの原固体燃料についての情報を有することができ、最終使用設備は、利用可能なロットから原固体燃料のうちの１つを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備に利用可能な原固体燃料のリストを提供することができ、または固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備に、製造することができる処理済み固体燃料のリストを提供することができる。エンドユーザが原固体燃料の投入を決定することを可能にする他の方法が、当業者にとっては明白であろう。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、原固体燃料の投入についての最終決定を行うことができる。実施形態では、原固体燃料の選択の決定は、固体燃料処理設備１３２の能力、特定の原固体燃料の過去の処理、原固体燃料の性質、または同様のものに基づくことができる。
【０５１５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２が最終使用設備の要件を受領すると、固体燃料処理設備１３２は、最良適合の原固体燃料を選択して、要求された最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、パラメータ生成設備１２８によって検索され、最良適合の原固体燃料を決定することができる。実施形態では、最良適合の固体燃料は、エンドユーザが要求した最終処理済み固体燃料の特性、連続処理設備の能力、バッチ設備の能力、最終使用設備の固体燃料要件の公差、または同様のもの等の基準に従って、選択することができる。
【０５１６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料が一旦選択されると、それを処理してエンドユーザから要求される特性を得るために使用できる、パラメータを決定することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２から最終処理済み固体燃料の特性を得ることができ、その場合、石炭の所望特性１２２は、エンドユーザによって決定されることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料の処理のための操業パラメータを計算するアルゴリズムを使用することができる。実施形態では、アルゴリズムは、固体燃料処理設備１３２の能力、選択された原固体燃料と最終使用設備の必要固体燃料との間の差異、同様の原固体燃料の処理における過去の結果、または同様のもの等の変数を考慮することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、次いで、ベルト設備１３０の構成要素（例えば、マイクロ波システム１４８）の操業パラメータ、原固体燃料を処理することができる回数、加熱速度、冷却速度、固体燃料の除去中に使用することができる大気条件、原固体燃料からの放出生成物の除去、および同様のものを設定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４および制御装置１４４に操業パラメータを伝達して、原固体燃料の処理を制御することができる。
【０５１７】
パラメータ生成設備１２８は、当業者にとって明白であろう様々な方法を使用して最終使用設備の要求固体燃料を製造するために使用する、原固体燃料を選択することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２から最終使用設備の固体燃料特性を回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料を選択するために、最終使用設備の固体燃料特性から主要特性を使用することができる。実施形態では、所望の最終生成物の主要特性は、最終使用設備によって提供するか、パラメータ生成設備１２８によって決定するか、固体燃料処理設備１３２の能力によって決定するか、または同様のことを行うことができる。
【０５１８】
主要特性は、原固体燃料に対する処理プロセスを決定するために使用することができる。実施形態では、主要特性は、最終使用設備の固体燃料特性の重要性の順に階級付けることができる。あるいは、階級付けは、最終使用設備、パラメータ生成設備１２８、またはその他任意の適切な設備によって提供することができる。実施形態では、階級付けは、固体燃料の最終使用に従って順序付けることができる。例えば、最終使用設備は、最終処理済み固体燃料中のある水分レベルが必要とされる一方で、他の特性はあまり重要ではないことを示すことができる。水分レベルに所望の処理済み燃料の特性の最高階級があるため、所望の水分レベルを維持するために必要とされる設定は、他の設定よりも優位になる。
【０５１９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料の中から原固体燃料を選択するために、主要特性を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、主要特性を使用することにより、最終使用設備の固体燃料を製造するように原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、主要特性のみに基づいて操業パラメータを設定するか、または、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを決定するために他の特性とともに主要特性を使用することができる。
【０５２０】
実施形態では、決定された操業パラメータは、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものに伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ベルト設備１３０のセンサ１４２を使用して、固体燃料処理プロセス中に操業パラメータを監視および調整することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、センサ１４２は、主要特性に対する操業パラメータを測定し、監視設備１３４にセンサ１４２の信号を伝達することができる。固体燃料の主要特性を得るために操業パラメータが調整を必要とすると監視設備が決定した場合、監視設備１３４は、制御装置１４４に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の構成要素の制御を提供することにより、操業パラメータに向けて固体燃料を処理することができる。
【０５２１】
実施形態では、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２の処理フィードバックループを使用して、固体燃料処理設備１３２は、原固体燃料を最終使用設備の要求固体燃料に処理する。実施形態では、固体燃料は、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続処理とバッチプロセスとの組み合わせ、または同様のものを使用して処理することができる。
【０５２２】
実施形態では、処理プロセスの終わりにおいて、最終処理済み固体燃料を試験設備１７０で試験して、最終処理済み固体燃料の特性を決定することができる。実施形態では、試験された固体燃料の特性は、元の最終使用設備の固体燃料の特性と比較することができる。実施形態では、比較された特性は、主要特性、全ての固体燃料特性、またはその組み合わせあるいはその部分集合であってもよい。実施形態では、試験設備１７０は、最終処理済み固体燃料が、最終使用設備の必要固体燃料の必要特性の範囲内であるかどうかを決定することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、試験された特性は、監視設備１３４に伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、試験設備１７０によって提供される特性に基づいて、操業パラメータを調整することができる。
【０５２３】
実施形態では、最終処理済み固体燃料が最終使用設備の要件を満たさないと決定された場合、最終処理済み固体燃料は、固体燃料処理設備１３２でのさらなる処理を受けることができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、最終処理済み固体燃料は、最終使用設備の要件を満たすと決定されるまで、一時貯蔵エリアに貯蔵することができる。最終固体燃料が最終使用設備の要件を満たすと決定されると、最終固体燃料は、最終使用設備に輸送されることができる。
【０５２４】
実施形態では、最終処理済み固体燃料の試験された特性は、石炭出力パラメータ１７２とともに保存することができる。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の試験特性は、履歴的な目的のために、所望の固体燃料として最終使用設備による今後の選択のために、最終使用設備の必要固体燃料への原固体燃料の完了した処理の最終検証のために、または当業者によって想定されるようなその他の用途のために、使用することができる。
【０５２５】
実施形態では、特定の最終使用設備に対して原固体燃料を処理するための取引（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）を実行することができる。実施形態では、取引は、最終使用設備に対する原固体燃料を処理するための費用の計算であってもよい。実施形態では、原固体燃料を処理するための費用は、電気、ガス、油、不活性ガス、放出された固体燃料生成物の処分、原固体燃料の輸送、最終使用設備への最終処理済み固体燃料の輸送、および同様のものに関する費用を含むことができる。実施形態では、取引は、放出された固体燃料生成物または最終処理済み固体燃料の販売からの収益を含む、固体燃料の処理から実現される収入を含むことができる。
【０５２６】
実施形態では、処理済み固体燃料の各最終使用設備による要求は、取引として処理することができる。実施形態では、最終使用設備が所望の最終処理済み固体燃料に対する特性を伝えると、価格決定／取引設備１７８は、所望の特性を得るように原固体燃料を処理する財務指標を集計し始めることができる。例えば、価格決定／取引設備は、費用ファイル、台帳、データベース、集計表、または同様のものを起動して、原固体燃料の処理と関連する財務指標（例えば、費用、収入、利益、および損失）を集計することができる。
【０５２７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が原固体燃料を選択すると、原固体燃料の指示は、価格決定／取引設備１７８に伝達されることができる。原固体燃料の指示を使用して、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の費用情報を回収することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、特定の処理実行のために、原固体燃料の費用情報を費用ファイルに保存することができる。費用情報は、単位あたりの費用（例えば、費用／トン）、原固体燃料の総費用、利用可能なユニットの総数、および同様のものを含むことができる。最終使用設備によって要求される処理済み固体燃料の量に基づいて、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備によって要求されるとおりに固体燃料を製造するために必要とされる原固体燃料の費用および費用比率を計算することが可能であってもよい。
【０５２８】
前述のように、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを生成して原固体燃料を処理することができ、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものに操業パラメータを伝達することができる。監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、加熱器、ベルト、マイクロ波システム１４８、通気口、ポンプ、除去システム１５０、および同様のもの等の構成要素に操業情報を提供することによって、原固体燃料の処理を制御することができる。原固体燃料の処理中、エネルギ費用を負担して、電気、ガス、油、または同様のものを消費することができる様々な構成要素を作動することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、様々な構成要素の作動を測定することができるセンサ１４２を有することができる。実施形態では、センサ１４２はまた、原固体燃料の処理中に、構成要素のそれぞれが消費するエネルギを測定することもできる。
【０５２９】
実施形態では、センサは、原固体燃料の処理中に、価格決定／取引設備１７８に各構成要素のエネルギ使用を伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、様々なエネルギの種類に対する単位あたりの費用を保存することができ、固体燃料処理設備１３２のエネルギ利用を費用価格に変換することが可能であり得る。例えば、センサは、キロワットあたりの費用についての情報にアクセスする価格決定／取引設備１７８に、マイクロ波システム１４８によって使用されるキロワット数についてのデータを伝達することができる。これらの利用データおよびこの価格情報を使用して、価格決定／取引設備１７８は、所与のロットの原固体燃料を処理するようにマイクロ波システム１４８を作動する費用を計算することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、処理実行中に原固体燃料を処理する費用を集計することができ、これらの集計された費用を最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、さらなる計算および分析のために、多数の処理実行に関する費用を集計することができる。
【０５３０】
実施形態では、追加の費用および利益／損失は、原固体燃料の処理中に収集される非燃料生成物と関連することができる。実施形態では、原固体燃料の処理中、水、硫黄、灰、および同様のもの等の非燃料生成物を得ることができる。これらの収集された非燃料生成物のうちの一部は、市場価格を有することができるため、販売することができる（例えば、硫黄）。他のある燃料生成物に対する市場がない場合があるため、それらは、費用をかけて処分することを必要とする。
【０５３１】
実施形態では、センサ１４２は、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、および同様のもので収集される放出された非燃料生成物の量を測定することができる。次いで、これらのセンサ１４２は、価格決定／取引設備１７８にそのような生成物の量についてのデータを伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、様々な非燃料生成物の市場価格、処分費用、および同様のものについての情報を保存し、放出された生成物のそれぞれの各利益または費用と関連する費用および利益／損失を計算することができる。例えば、監視設備１３４、制御装置１４４、センサ１４２、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に、ある量の硫黄（非燃料生成物）が収集され、販売可能であることを示すことができる。価格決定／取引設備１７８は、収集された硫黄の販売、および硫黄を使用する企業への譲渡の手配をすることができる。その後、価格決定／取引設備１７８は、硫黄を製造する石炭処理設備１３２の費用を計算することができ、または生産費用の関数として硫黄から収入を計算することができ、または当業者にとって明白であるその他の財務計算を行うことができる。
【０５３２】
費用、利益／損失、予想収入および同様のものについての計算はまた、例えば、追跡されている特定の非燃料生成物の市場価格についての実データまたは予測を使用して、非燃料生成物が収集される際、および石炭処理中のいずれの時点においても行うことができるため、予測された一式の生産費用、収入、利益／損失、および同様のものを得ることができる。非燃料生成物の販売および／または譲渡の後に得られる実際の数字は、予測と比較することができ、または予測は、過去の実際の数字と比較することができる。実時間の、予測された、および過去の財務情報の組み合わせに対する他の使用は、当業者にとって容易に明白となるであろう。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、非燃料生成物（生産費用、収入、および同様のものを含む）についての財務情報を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３３】
実施形態では、最終使用設備の場所、最終処理済み固体燃料の量、固体燃料を輸送する輸送方法、および同様のものに基づいて、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備に処理済み燃料を輸送する輸送費用を計算することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備の固体燃料の総費用を計算するために、輸送についてのデータを使用することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、輸送費用を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３４】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、要求された最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理に対する営業利益／損失を決定することができる。当業者によって理解されるように、この営業利益／損失を決定するために多数のアルゴリズムが利用可能である。例えば、営業利益／損失は、原固体燃料を処理する総費用の割合として、または処理済み固体燃料の単位あたりの設定利益／損失として、決定することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、営業利益を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３５】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、監視設備１３４、制御装置１４４、センサ１４２、または同様のものから、最終使用設備に対する原固体燃料の処理が完了したという指示を受領することができる。実施形態では、原固体燃料の処理が完了したことが指示されると、価格決定／取引設備１７８は、最終的な最終使用設備の固体燃料価格のために、全ての固体燃料処理費用および利益／損失を集計することができる。実施形態では、費用および利益の集計は、標準会計実践を使用することができる。実施形態では、最終的な最終使用固体燃料価格は、最終使用設備に伝達することができる。あるいは、上記のように、価格決定／取引設備は、処理の経過の全体を通じて、費用、利益／損失、予想収入、および同様のものについての予測を提供することができ、最終使用設備が処理自体の間に経済的判断を行うことを可能にする。
【０５３６】
実施形態では、固体燃料情報は、データベースとして少なくとも１つの保存設備に保存することができる。実施形態では、少なくとも１つの保存設備は、ハードドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュドライブ、ジップドライブ、テープドライブ、または同様のものであってもよい。実施形態では、少なくとも１つの保存設備は、単一の保存設備、複数のローカル保存設備、複数の分散型保存設備、ローカルおよび分散型保存設備の組み合わせ、または同様のものであってもよい。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファイル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。
【０５３７】
実施形態では、固体燃料情報は、受領済み原固体燃料、最終使用設備の所望の固体燃料特性、固体燃料処理設備１３０の操業パラメータ、最終処理済み固体燃料の試験情報、または同様のものに関する情報であってもよい。固体燃料情報は、石炭サンプルデータ１２０、石炭の所望特性１２２、石炭出力パラメータ１７２、パラメータ生成設備１２８、監視設備１３４、制御装置１４８、または同様のもの等の設備に保存することができる。
【０５３８】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、パラメータ生成設備１２８、石炭の所望特性１２２、価格決定／取引設備１７８、または同様のもの等の設備によるアクセスのためのデータベースとして、原固体燃料の特性を保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、鉱山１０２、貯蔵設備１１２、試験設備１７０、または同様のものによって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、最終使用設備の固体燃料への処理の前に、固体燃料の開始状態を表すことができる。
【０５３９】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０のデータベースは、原固体燃料情報の回収を可能にするように検索可能であってもよい。実施形態では、原固体燃料情報は、パラメータ生成設備１２８によって回収され、最終使用設備の固体燃料への処理転換に使用するように原固体燃料を選択することができる。実施形態では、保存された原固体燃料の情報データベースは、各原固体燃料に対する単一の記録、または各原固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、原固体燃料の周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０が検索されると、２つ以上の適合記録を各原固体燃料に対して返すことができる。
【０５４０】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、パラメータ生成設備１２８、石炭サンプルデータ１２０、石炭出力パラメータ１７２、または同様のものによるアクセスのためのデータベースとして、エンドユーザ固体燃料の特性、利用可能な原固体燃料に基づく処理済み固体燃料の特性、過去の処理済み固体燃料の特性、または同様のものを保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂＭ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、パラメータ生成設備１２２、石炭出力パラメータ１７２、最終使用設備、または同様のもの等の設備によって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、原固体燃料の処理の後に、処理済み固体燃料の最終状態を表すことができる。
【０５４１】
実施形態では、石炭の所望特性１２２のデータベースは、最終処理済み固体燃料情報の検索可能であるように取り出し可能であってもよい。実施形態では、最終処理済み固体燃料情報は、パラメータ生成設備１２８によって検索されて、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの生成のために、最終使用設備の固体燃料特性を選択する。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の情報データベースは、各固体燃料に対する単一の記録、または各固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭の所望特性１２２が検索されると、２つ以上の適合した記録を各原固体燃料に対して返すことができる。
【０５４２】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２を使用して、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを生成することができる。操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のための、固体燃料処理設備１３２の様々な構成要素の制御に対するデータセットであってもよい。操業パラメータは、パラメータ生成設備１２８、監視設備１３４、または制御装置１４４を含む任意の関連設備におけるデータベースに保存することができる。操業パラメータに加えて、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータとして同じデータベースに保存することができる、または別個のデータベースとして保存することができる、各機能に対する一式の公差を生成することができる。実施形態では、操業パラメータおよび公差の複合データセットは、固体燃料処理の制御に対する要件のうちの実質的に全てを提供することができる。
【０５４３】
実施形態では、処理プロセスは、操業パラメータによって指示することができ、センサ１４２の測定が、特定の固体燃料処理設備１３２の構成要素があらかじめ設定された公差内で機能しているかどうかを決定するために使用される。センサ１４２の測定に基づいて、特定の構成要素の作動は、公差限界の範囲内となるように調整することができる。また、操業パラメータは、特定の構成要素の機能があらかじめ設定された限度内となるように調整することができる。例えば、センサ１４２の測定がマイクロ波システム１４８の公差の下限または上限のいずれかを超えた場合、マイクロ波システム１４８に対する操業パラメータは、元の操業パラメータから調整することができる。実施形態では、操業パラメータのデータベースは、構成要素に伝達される操業パラメータの調整に適合するように修正されることができる。
【０５４４】
実施形態では、固体燃料の最終処理が完了した後、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８に最終修正済み操業パラメータのデータベースを伝達することができ、そこで修正済み操業パラメータを保存することができる。実施形態では、保存された修正済み操業パラメータは、修正済み操業パラメータを使用して処理された原固体燃料の保存された特性と関連することができる。この実施形態によれば、同様の今後の原固体燃料を処理する場合、パラメータ生成設備１２８は、保存された修正済み操業データベースを検索して、初期操業パラメータとして使用するデータセットを検索することができる。実施形態では、単一の操業パラメータ記録を検索することができ、一連の修正済み操業パラメータを検索することができ、一式の修正済み操業パラメータを検索することができるため、新規の原固体燃料を処理するための初期操業パラメータは、修正済み操業パラメータの平均、単一の操業パラメータ記録、修正済み操業ファイルの統計的集計、または同様のものを使用することができる。
【０５４５】
上記のように、固体燃料が固体燃料処理設備１３２で処理された後、処理済み固体燃料は、試験設備１７０で試験されて、最終処理済み固体燃料の処理特性を決定されることができる。実施形態では、最終処理済み特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。実施形態では、最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ１７２に保存することができる。実施形態では、特性データは、固体燃料処理プロセスの制御のために、監視設備１３４にフィードバックを提供するために使用することができ、石炭の所望特性１２２と関連することができ、価格決定／取引設備１７８にデータを提供することができ、または同様のことを行うことができる。
【０５４６】
実施形態では、固体燃料処理実行中、少なくとも一式の最終処理済み固体燃料の処理特性のデータを石炭出力パラメータ１７２に保存することができる。前述のように、最終処理済み固体燃料の処理特性は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを調整する時に考慮するために、監視設備１３４に対する追加のデータセットとして、監視設備１３４に伝達することができる。実施形態では、最終処理済み固体燃料の処理特性は、特定の原固体燃料に対する操業パラメータを決定するための石炭の所望特性１２２と関連することができる。
【０５４７】
例えば、パラメータ生成設備１２８は、特定の原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定するように要求されることができる。パラメータ生成設備１２８は、選択された以前の処理に起因した最終処理済み固体燃料に対して、石炭の所望特性１２２を検索することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、最終処理済み固体燃料を製造していてもよい固体燃料から、最終試験特性を検索することもできる。パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料の操業パラメータを決定する時に、この情報の全てを考慮することができる。
【０５４８】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するか、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質に対する一式の仕様を集計するか、原固体燃料を最終使用設備によって使用される固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを集計するか、または同様のものを行うことができる。実施形態では、データベースの集計は、複数の所定の固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの生成をもたらすことができる。所定の複数の操業パラメータは、最終使用設備に対する原固体燃料の処理のための固体燃料処理設備１３２による後の選択に使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファイル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。上記のように、かつ図１および２に示されるように、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５４９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２０は、石炭サンプルデータ１２０から複数の固体燃料サンプルに対する一式の原固体燃料特性を集計することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、固体燃料処理設備１３２に対して利用可能であり得る原固体燃料の情報を含むこと、固体燃料処理設備１３２によって使用されている過去の原固体燃料の情報を含むこと、または同様のことを行うことができる。複数のサンプル試験結果を有する同じ原固体燃料に起因する、石炭サンプルデータ１２０中の各原固体燃料に対する２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料に基づく一式の原固体燃料特性、最近処理された原固体燃料、固体燃料処理設備１３２によって選択される一式の原固体燃料、または同様のものを集計することができる。
【０５５０】
実施形態では、原固体燃料特性の集計データベースは、同じ原固体燃料からの情報を含む複数の重複記録を含むことができ、複数の重複記録は、同じ原固体燃料から採取された複数のサンプルの結果であってもよい。実施形態では、原固体燃料特性のデータベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第１のステップは、集計された原固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含ませることができる。第２のステップでは、パラメータ生成設備１２８は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した原固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を原固体燃料データベースから削除すること、重複記録を平均化すること、重複記録を統計的に選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した原固体燃料データベースは、最終使用設備の固体燃料に転換することができる原固体燃料の全ての記録を含むことができる。
【０５５１】
同様の方法で、最終使用設備の固体燃料情報は、最終処理済み固体燃料データベースに集計されることができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料情報は、石炭の所望特性１２２のデータベースに保存されることができる。実施形態では、石炭の所望特性１２２のデータベースは、最終使用設備によって要求される最終処理済み固体燃料についての特性情報、以前の最終処理済み固体燃料の履歴特性情報、および同様のものを含むことができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料データベースは、同じ最終処理済み固体燃料に関する情報を含む複数の記録を含むことができ、複数の重複記録は、固体燃料の処理中に得られる同じ最終処理済み固体燃料から採取される複数のサンプルの結果であってもよい。
【０５５２】
実施形態では、最終処理済み固体燃料データベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第１のステップは、最終処理済み固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含めることができる。第２のステップでは、パラメータ生成設備１２８は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した最終処理済み固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を最終処理済み固体燃料データベースから削除することができ、重複記録を平均化することができ、重複記録を統計的に選択することができ、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した最終処理済み固体燃料データベースは、固体燃料処理設備１３２によって処理されている最終処理済み固体燃料の全ての記録を含むことができる。
【０５５３】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料を最終使用設備によって使用される最終処理済み固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを得るために、集計された原固体燃料データベースおよび集計された最終処理済みデータベースを使用することができる。
【０５５４】
実施形態では、操業パラメータは、パラメータ生成設備１２８によって決定することができ、パラメータ生成設備１２８は、集計された原固体燃料データベースから原固体燃料特性の記録を選択し、それを最終処理済み固体燃料の集計データベースのそれぞれと適合させて、適合した記録のそれぞれに対する操業パラメータを計算する。実施形態では、操業パラメータが適合した記録に対して決定されると、操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存されることができる。例えば、原固体燃料の集計データベースに５０の原固体燃料があり、最終固体燃料の集計データベースに１００の最終処理済み固体燃料があれば、５０の原固体燃料のそれぞれは、原固体燃料を所望の固体燃料に転換するために必要とされる操業パラメータの決定のために、１００の最終固体燃料のそれぞれと適合させることができる。このことは、５，０００の集計された操業パラメータの記録をもたらす。
【０５５５】
実施形態では、ある原固体燃料は最終処理済み固体燃料に転換できないため、その固体燃料の特定の適合に対する操業パラメータを決定することができないことを、パラメータ生成設備１２８は決定することができる。
【０５５６】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、集計された原固体燃料のデータベースから原固体燃料特性の記録を選択し、固体燃料処理設備１３２によって転換することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、集計済み原固体燃料データベース中の各原固体燃料特性の記録に対する操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の操業能力によって決定することができる。実施形態では、原固体燃料特性の記録のそれぞれに対する操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存することができる。
【０５５７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料特性を最終処理済み特性と適合させることによって、原固体燃料特性から操業特性を決定するために固体燃料処理設備１３２の能力を使用することによって、または同様のものによって、操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータ決定方法は、個別に、または組み合わせて使用することができる。
【０５５８】
実施形態では、集計された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のために後で選択されるように保存することができる。実施形態では、集計された操業パラメータのデータベースはまた、操業パラメータを作成するために使用された原固体燃料および最終処理済み固体燃料の情報も保存することができる。したがって、集計された操業パラメータのデータベースは、操業パラメータ、原固体燃料特性、最終処理済み固体燃料特性、または同様のものを含むことができる。原固体燃料特性および最終処理済み固体燃料特性は、固体燃料についての同定を含むことができる。
【０５５９】
実施形態では、最終使用設備が、固体燃料処理設備１３２から最終固体燃料を要求した場合、パラメータ生成設備１２８は、要求された最終固体燃料特性を、特性が適切なデータベースに保存されている最終処理済み固体燃料のうちの１つに適合させることができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料に対する最終使用設備の要求固体燃料の適合は、最適適合によるもの、主要特性によるもの、最も重要な固体燃料特性の階級付けによるもの、または同様のものであってもよい。
【０５６０】
実施形態では、最終使用設備の要求固体燃料に対する適合を見つけた後、パラメータ生成設備１２８は、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を選択すること、最終使用固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる操業パラメータを選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を使用して、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０を検索して、もし存在すれば、考えられる原固体燃料のうちのどれが利用可能であるかを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、必要な原固体燃料のある公差内である、石炭サンプルデータ１２０からの原固体燃料を選択することができる。原固体燃料のうちの少なくとも１つが固体燃料処理設備１３２に利用可能であれば、パラメータ生成設備１２８は、選択された原固体燃料および最終使用設備の固体燃料を適合させる保存された操業パラメータを選択することができる。選択された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への選択された原固体燃料の処理のために、監視設備１３４および制御装置１４４に伝達されることができる。
【０５６１】
実施形態では、特定最終使用設備に対する固体燃料を処理するステップと関連する費用をモデル化する方法は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に転換するために使用される一式の操業パラメータ、一式の操業パラメータの実施と関連する一式の費用、および同様のものを含有するデータベースを提供することによって、行うことができる。実施形態では、費用モデル化は、固体燃料処理のための最終使用設備への請求見積、実際の処理費用と比較する内部費用見積、費用／価格予想、固体燃料処理設備１３２の効率、または同様のもの等の、種々の費用レポートを提供するために使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファイル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。
【０５６２】
実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５６３】
固体燃料処理設備１３２は、特定最終使用設備に対する処理固体燃料の価格をモデル化する方法を利用することができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備が原固体燃料を特定の特性を有する最終固体燃料に処理することを要求することができる。最終使用設備は、使用する開始原固体燃料を示さなくてよく、固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備の固体燃料特性に基づいて、適切な原固体燃料を選択することができる。
【０５６４】
実施形態では、最終使用設備の特性は、石炭の所望特性１２２に伝達および保存されることができる。価格決定／取引設備は、特性が石炭の所望特性１２２に伝達されたという通知を受領することができる。
【０５６５】
実施形態では、固体燃料特性が受領されたという通知があると、価格決定／取引設備１７８は、パラメータ生成設備１２８が、最終使用設備の固体燃料に転換する原固体燃料を同定することを要求することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、必要な特性および固体燃料処理設備１３２の能力を知ること、開始原固体燃料を決定するように固体燃料処理履歴を検索すること、所定のデータベースから考えられる原固体燃料および操業パラメータのデータベースのクエリを行うこと、または同様のものによって、適切な原固体燃料を決定することができる。
【０５６６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が、最終使用設備の固体燃料への転換に適した利用可能な原固体燃料を選択すると、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料の特性に対する石炭サンプルデータ１２０のクエリを行うことができる。
【０５６７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、価格決定／取引設備１７８に、原固体燃料に対する同定および特性情報、最終使用設備の固体燃料に対する同定および特性情報、原固体燃料を最終使用設備の固体燃料に転換するための操業パラメータ、および同様のものを伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、運転費用を特定の一式の固体燃料に対する操業パラメータと関連させるデータベースを有することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２の操業をモデル化することが可能であってよく、パラメータ生成設備１２８からの操業パラメータを使用して、最終使用固体燃料への原固体燃料の仮想処理を提供する。操業パラメータを使用して、価格決定／取引設備１７８は、期間あたりの処理される固体燃料の量、使用されるエネルギの量、使用される不活性ガスの量、放出された固体燃料生成物の量、および同様のものを決定することが可能であってもよい。例えば、モデルは、ベルト速度またはバッチ設備のサイズ対する所与の操業パラメータを使用することによって、製造される固体燃料の１時間あたりのトン数を決定することが可能であってもよい。別の例では、モデルは、操業パラメータ設定に基づいて、マイクロ波システム１４８が必要とする電気の量を計算することが可能であってもよい。
【０５６８】
実施形態では、操業パラメータを使用して、価格決定／取引設備１７８のモデルは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備１３２の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものを決定することができる。
【０５６９】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、コンピュータ装置上のユーザインターフェースで固体燃料処理設備１３２をモデル化することができる。実施形態では、ユーザインターフェースはツールを提示して、ユーザが、モデルを実行し、モデルを停止し、モデルを休止し、モデルを再開し、モデルを逆転し、モデルをよりゆっくりと実行し、モデルをより高速で実行し、特定の構成要素に集中し、または同様のものを行うことを可能にすることができる。実施形態では、特定の構成要素への集中は、ユーザに追加の情報、例えば、特定の構成要素に対する情報の掘り下げを提供することができる。実施形態では、モデル化に由来する情報は、図形、またはユーザによって要求されるその他任意の出力形式で提示することができる。
【０５７０】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備１３２の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものに対して、モデルから情報を報告することが可能であってもよい。実施形態では、レポートは、印刷レポート、閲覧レポート、文書レポート、データベース、集計表、ファイル、または同様のものであってもよい。レポートは、要約、時間別の詳細、構成要素別の詳細、または同様のものを示すことができる。
【０５７１】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理のモデルと関連する費用想定を含む、少なくとも１つのデータベースを有することができる。例えば、データベースは、マイクロ波システム１４８に対する電気料金、不活性ガスの立法フィートあたりの費用、固体燃料処理設備１３２を監視するための人材費用、除去システム１５０によって回復される放出された固体燃料生成物の費用／価格、使用される原固体燃料の費用／価格、および同様のものを有することができる。これらの費用は、モデル化で使用される想定を表すことができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、価格想定を処理された最終使用設備の固体燃料の費用／価格の決定のためのモデルに適用することができる。
【０５７２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２のモデルを使用して、最終使用設備に、要求された処理済み固体燃料の価格の見積を提供することができる。見積は、操業パラメータを使用するモデル、操業パラメータに対する費用および価格、および同様のものに基づくことができる。実施形態では、見積価格は、特定の原固体燃料を使用した、特定の最終使用設備の要求固体燃料に対するものであってもよい。
【０５７３】
図示され、かつ詳細に説明される好ましい実施形態に関連して本発明を開示した一方で、それについての様々な変更および改良が当業者にとって容易に明白であろう。したがって、本発明の精神および範囲は、前述の例によって限定されるものではなく、法律によって許容可能な最も広い意味で理解されるものである。
【０５７４】
本願で参照される全文書は、参照することにより本願に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０５７５】
【図１】図１は、固体燃料処理設備の全体的なシステム構成の実施形態を示す。
【図２】図２は、処理済み固体燃料のエンドユーザとの固体燃料処理設備の関係の実施形態を示す。
【図３】図３は、多層構造があるコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図４】図４は、カバー層がないコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図５】図５は、耐熱材料の挿入された中層を組み込むコンベヤベルトを示す。
【図６】図６は、耐熱材料を含むことができる多層構造を組み込むコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図７】図７は、固体燃料処理設備のマイクロ波システムの一部として使用することができるマグネトロンの実施形態を示す。
【図８】図８は、マグネトロンに対する高電圧供給設備の実施形態を示す。
【図９】図９は、変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１０】図１０は、変圧器がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１１】図１１は、誘導子がある変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１２】図１２は、変圧器がある直接ＤＣ高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１３】図１３は、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１】
2009532533.tif 000003
【図２】
2009532533.tif 000004
【図３】
2009532533.tif 000005
【図４】
2009532533.tif 000006
【図５】
2009532533.tif 000007
【図６】
2009532533.tif 000008
【図７】
2009532533.tif 000009
【図８】
2009532533.tif 000010
【図９】
2009532533.tif 000011
【図１０】
2009532533.tif 000012
【図１１】
2009532533.tif 000013
【図１２】
2009532533.tif 000014
【図１３】
2009532533.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月2日(2008.12.2)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料を清浄化する方法であって、
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータを提供することと、
所望の固体燃料特性を提供することと、
固体燃料組成差分を決定するために、１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較することと、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するために、該固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定することと、
清浄化された固体燃料を作成するために、該固体燃料の処理およびそれに対する該操業処理パラメータの調節の間に、該固体燃料から放出される汚染物質を監視することと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固体燃料は、石炭である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記固体燃料サンプルデータは、データベースである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固体燃料特性は、水分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記固体燃料特性は、灰分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記固体燃料特性は、硫黄分率である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記固体燃料特性は、固体燃料の特性である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記汚染物質は、水を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記汚染物質は、水素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記汚染物質は、水酸基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記汚染物質は、硫黄ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記汚染物質は、液体硫黄を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記汚染物質は、灰を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記センサは、前記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
施設所有の送電線から直接、前記処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供することをさらに含み、該施設所有の送電線は、１５ｋｖ以上を伝送するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記処理設備を通って前記固体燃料を運搬するために、多層コンベヤベルトを提供することをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分を前記ベルトに通過させるように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第２の層とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータ、および所望の固体燃料特性を受領するように構成される、入力設備と、
該１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定するように構成される、比較設備と
を備える、固体燃料処理設備であって、該固体燃料処理設備は、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するようにさらに構成され、
該固体燃料の処理中に該固体燃料から放出される汚染物質を監視するように構成される少なくとも１つのセンサと、
該組成差分に対して該少なくとも１つのセンサから得られるフィードバックに従って操業処理パラメータを調節することにより、清浄な固体燃料を作成するように構成される処理調節設備と
を備える、固体燃料処理設備。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、次の米国仮特許出願の優先権を主張するものであり、各出願は、その全体を参考として本明細書に援用される：米国仮特許出願第６０／７８８，２９７号（２００６年３月３１日出願）、同第６０／８２０，４８２号（２００６年７月２６日出願）、同第６０／８２８，０３１号（２００６年１０月３日出願）、同第６０／８６７，７４９号（２００６年１１月２９日出願）。
【０００２】
（発明の技術分野）
本発明は、固体燃料の処理に関し、さらに具体的には、汚染物質を除去するためにマイクロ波を使用する固体燃料の処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
あらゆる固体燃料中の多様な量の水分、灰、硫黄、およびその他の物質の存在は、概して、燃料燃焼パラメータの不一致および燃焼プロセスによって製造される汚染をもたらす。固体燃料の燃焼は、亜酸化窒素（ＮＯｘ）および硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有毒ガスの製造をもたらす場合がある。加えて、固体燃料の燃焼は、付加的な物質の元素を伴う無機灰の生成をもたらす場合がある。固体燃料の燃焼の結果として生成される二酸化炭素（ＣＯ２）の量は、地球温暖化の一因となる場合がある。これらの副生成物のそれぞれは、使用される固体燃料の品質に応じて様々なレベルで製造される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固体燃料中に存在する不要な物質のいくつかを除去するために、洗浄、空気乾燥、回転式乾燥、および加熱等の様々なプロセスが、固体燃料処理で使用されている。これらのプロセスは、固体燃料がエンドユーザにとって最適ではないサイズに破砕、粉砕、または加工されることを必要とする場合がある。放出をさらに低減するために、排出洗浄機が燃焼設備において使用される場合がある。固体燃料の燃焼の結果として製造される有害物質の放出をさらに低減し、そのような放出の制御と関連する費用を削減する必要性が存在してる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面は、固体燃料の初期状態に少なくともある程度基づく、固体燃料を清浄化するステップに関する。実施形態では、固体燃料を試験またはサンプリングして、燃料の開始特性に関する初期データセットを生成する。標的または最終（処理済み）燃料特性を知ることができ、初期特性および標的特性に対して、処理プロセスを設定、監視、および／または調節することができる。本願で説明される方法およびシステムは、生成物の開始と最終との組成差分を決定するために、入力として、開始の固体燃料サンプルデータと所望の固体燃料特性とを提供するステップと、所望の処理済み生成物を製造する操業処理パラメータの決定のために、固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するために監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを備えることができる。
【０００６】
本発明の一側面は、プロセスをさらに調節するように、処理済み固体燃料に関する情報を固体燃料処理設備にフィードバックするステップに関する。本願で開示される方法およびシステムは、清浄処理後に固体燃料を試験するステップ、次いで、試験に関する情報を処理設備にフィードバックするステップを含むことができる。固体燃料出力パラメータ設
備は、処理後試験設備から最終処理済み固体燃料特性を受領することができ、特性は、最終製造処理済み固体燃料を代表することができ、固体燃料出力パラメータは、最終処理済み固体燃料特性を監視設備に伝達することができ、監視設備は、固体燃料処理操業パラメータの調整の決定のために、最終処理済み固体燃料特性を所望の固体燃料特性と比較することができ、最終処理済み固体燃料特性に対して行われる調整は、その他任意の固体燃料操業パラメータの調整に加えることができる。
【０００７】
本願で開示される方法およびシステムは、操業パラメータによって制御される、固体燃料連続供給処理設備を含むことができる。制御装置は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の連続供給処理設備の構成要素に、固体燃料処理操業パラメータを提供することができる。連続供給処理設備のセンサは、固体燃料処理プロセスの結果、構成要素の操業、連続供給処理設備の環境条件、および制御装置および監視設備に測定された情報を伝達するステップを測定することができる。監視設備は、測定された情報を固体燃料処理操業パラメータと比較し、操業パラメータを調整することができる。調整済み操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置に提供することができる。
【０００８】
本願で開示される方法およびシステムは、生成された加工パラメータおよびセンサ入力を使用して、固体燃料の処理を監視および調整するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備内の固体燃料処理の制御のために、パラメータ生成設備から操業処理パラメータを受領するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備のセンサからの入力に基づいて操業処理パラメータを監視および調整するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、制御装置に調整済み操業処理パラメータを提供するステップを伴うことができ、制御装置は、連続供給処理設備の構成要素に操業パラメータを提供する。
【０００９】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料ベルト設備の操作性能を測定するために使用されるセンサを含むことができる。固体燃料処理ベルト設備のセンサは、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、固体燃料から放出される生成物を測定することができる。固体燃料連続供給処理設備のセンサは、固体燃料を処理するために使用される連続供給処理設備の構成要素の操業パラメータを測定することができる。センサは、連続供給処理設備の制御装置、監視設備、および価格決定／取引設備に測定された情報を伝達することができる。放出生成物のセンサ情報は、ベルト設備の操業パラメータを調整するために、監視設備および制御装置によって使用することができる。構成要素の操業センサ情報は、運用費用の決定のために、価格決定／取引設備によって使用することができる。
【００１０】
本願で開示される方法およびシステムは、連続実時間操業パラメータフィードバックループを使用して、固体燃料処理を制御するステップを含むことができる。方法およびシステムは、連続供給処理設備の制御装置にパラメータ生成設備からの構成要素パラメータを提供するステップを伴うことができる。連続供給処理設備の制御装置は構成要素パラメータを適用して、固体燃料の適切な処理のための様々な処理構成要素を操作することができる。ベルト設備のセンサは、様々な操業および固体燃料の放出生成物を測定し、監視設備に測定情報を伝達することができる。監視設備は、センサ測定および操業要件の比較によって、固体燃料処理パラメータを調整することができ、監視設備は、調整済みパラメータを制御装置に伝達することができる。制御装置／センサ／モニタ調整ループは、所望の最終処理済み固体燃料を維持するように、実時間フィードバックループにおいて連続的であってもよい。
【００１１】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料マイクロ波システムの操業のモニタおよび制御を含むことができる。周波数、電力、および負荷サイクル等の、マイクロ波シ
ステムの一式の操業パラメータは、固体燃料の処理中にベルト設備制御装置によって制御することができる。マイクロ波システム出力および固体燃料の放出生成物は、センサによって測定されて、マイクロ波パラメータの有効性を決定することができ、測定値は、監視設備に伝達することができる。監視設備は、センサの測定された情報および必要な操業要件の比較に基づいて、マイクロ波システム操業パラメータを調整することができる（例えば、パラメータ生成設備）。調査済みマイクロ波操業パラメータは、連続供給処理設備の制御装置によってマイクロ波システムに伝達されることができる。
【００１２】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料連続供給処理設備を使用する、固体燃料の放出生成物の制御された除去を含むことができる。一式のセンサは、固体燃料の放出生成物の放出の量または速度を測定することができる。一式のセンサは、制御装置および監視設備に放出生成物の情報を伝達し、除去速度の情報を提供することができる。一式のセンサは、価格決定設備に放出生成物の除去速度を伝達することができ、価格決定設備は、放出生成物の価格または放出生成物を処分する費用を決定することができる。
【００１３】
本発明の一側面は、連続供給処理設備内で操業するコンベヤに関する。コンベヤは、固体燃料が処理されている間に、処理設備を通って固体燃料を運搬することができる（例えば、マイクロ波エネルギ場を通って石炭を運搬するステップ）。コンベヤ設備を提供する方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を輸送するようにそれを構成するステップを伴うことができる。コンベヤは、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、断熱、耐溶解性、高融点、無孔性、および熱散逸に対する抵抗性等の特徴の組み合わせを含むことができる。コンベヤ設備は、実質的に連続するベルトであってもよい。コンベヤ設備は、柔軟に連結された複数の隆起区間を含むことができる。
【００１４】
本発明の側面は、固体燃料処理方法およびシステムに関する。本発明の実施形態は、処理設備を通って固体燃料（例えば、石炭）を移動するように構成されるコンベヤベルトに関する。実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波場を通って加工することによって固体燃料を処理するように構成される。実施形態では、コンベヤシステムは、特に、固体燃料処理プロセスと併せて使用されると、弾力的な運転を提供するように構成される。
【００１５】
本発明の実施形態は、固体燃料処理設備を通って固体燃料を輸送するシステムおよび方法に関する。システムおよび方法は、固体燃料マイクロ波加工設備を通って固体燃料を輸送するように構成されるコンベヤ設備を提供するステップを伴うことができる。実施形態では、コンベヤ設備は、低マイクロ波損失、高い耐摩耗性、耐持続的高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子に対する無孔性、水分に対する無孔性、および熱散逸に対する抵抗性、または弾力的なコンベヤ設備を作成するようなその他の特徴等の、特徴のうちの少なくとも１つ、または組み合わせを有するように構成される。
【００１６】
実施形態では、コンベヤ設備は、コンベヤベルトである。コンベヤベルトは、実質的に隣接するベルトであってもよい。コンベヤベルトは、共に柔軟に連結される複数の剛体区間を備えることができる。他の実施形態では、コンベヤは、連続または実質的に連続する処理プロセスを通って固体燃料を輸送することを目的とした、別の物理的設備である。
【００１７】
実施形態では、固体燃料処理設備は、マイクロ波処理設備であってよく、加熱、洗浄、ガス化、燃焼、および蒸気処理等のその他のシステムも同様に通って、固体燃料を加工することもできる。コンベヤ設備は、低マイクロ波損失物質製であってもよい。例えばそれは、約３００ＭＨｚから約１ＧＨｚのマイクロ波周波数間の低損失を有するように構成することができる。コンベヤ設備は、持続的高温度に耐性があってもよい。例えば、約２００°Ｆ以上の範囲内の持続的温度に耐性があってもよい。コンベヤ設備は、高い局所温度に耐性があってもよい。例えばそれは、約６００°Ｆ以上の局所温度に耐性があってもよ
い。本願で開示されるコンベヤシステムを管理するための、その他多くのコンベヤ設備の特質および材料ならびにプロセスがある。
【００１８】
本発明の一側面は、連続供給固体燃料処理設備と関連するマイクロ波生成マグネトロンを操作するための改良された方法およびシステムに関する。本願で開示される方法およびシステムは、電圧を逓減し（例えばサブステーションにおいて）、次いで再び逓増する（例えば、マグネトロンでの使用のために）ステップを回避するように、直接効用の高圧送電供給を介してマグネトロンに電力供給するステップを含むことができる。電力システムは、高圧交流電流を受領して高圧直流電流を送達するように構成することができる、高圧電力変換設備を提供するステップを備えることができる。
【００１９】
本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流から高圧直流電流を直接生成するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができる。
【００２０】
本願で開示される方法およびシステムは、高配電設備から高圧交流電流を受領することによる直接高電圧利用と、高圧交流電流を高圧直流電流に変換するステップと、連続供給固体燃料処理設備と関連するマグネトロンに高圧直流電流を印加するステップとを含むことができ、高配電設備は、高速回路遮断器と関連して、非変換誘導子設備によって保護することができる。
【００２１】
本願で開示される方法およびシステムは、加工フィードバックを使用する、固体燃料処理のための取引価格決定を含むことができる。取引設備は、監視設備、センサ、除去システム、固体燃料出力パラメータ設備、または同様のもの等の固体燃料設備システムからの固体燃料処理の操業情報を受領することができる。取引設備は、上記システムの操業情報を使用して、最終処理済み固体燃料の運転費用を決定することが可能であってもよい。費用は、様々な固体処理ベルト設備の構成要素、除去システム中で収集される固体燃料の放出生成物、使用される不活性ガス、および同様のものに対する所要電力を含むことができる。取引設備は、原固体燃料の開始費用に処理費用を加算することによって、処理済み固体燃料の最終価格を決定することができる。
【００２２】
本願で開示される方法およびシステムは、特定の最終使用設備に対する固体燃料を加工するステップと関連する費用のモデル化をするステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータ、および一式の操業パラメータの実施と関連する一式の固体燃料を含有するデータベースを提供するステップを伴うことができる。方法およびシステムは、指定された開始固体燃料サンプルに対する固体燃料特性を同定するステップと、最終使用設備によって使用される固体燃料基質の仕様を同定するステップと、固体燃料サンプルを固体燃料基質に変換するステップと関連する一式の操業パラメータをデータベースから回収するステップと、一式の操業パラメータと関連する一式の費用をデータベースから回収するステップとをさらに伴うことができる。
【００２３】
本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを伴う取引を含むことができる。方法およびシステムは、固体燃料基質に対する選択された最終使用設備から仕様を取得するステップと、仕様を開始固体燃料サンプルに対する一式の特性と比較するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備からの仕様に一致する固体燃料基質に転換するための、操業処理パ
ラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップと、固体燃料基質の特性を測定するステップと、固体燃料基質に対する価格を計算するステップとを伴うことができる。
【００２４】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースと、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性と、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様と、固体燃料サンプルを最終使用設備によって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータとを含むことができる。
【００２５】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料加工に対するデータベースを編集するステップを含むことができる。方法およびシステムは、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するステップと、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様を集計するステップと、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に変換するために使用される一式の操業パラメータを集計するステップとを伴うことができる。
【００２６】
本願で開示される方法およびシステムは、所望の最終処理済み特性に基づいて固体燃料処理パラメータを生成するステップを含むことができる。方法およびシステムは、選択された最終使用設備に対する開始固体燃料サンプルデータおよび所望の固体燃料特性を入力として提供するステップ、選択された最終使用設備に適した処理済み固体燃料を製造するように、操業処理パラメータの決定に対する固体燃料処理設備の能力に対して、入力を比較し、組み合わせるステップと、固体燃料処理設備中の生成物の処理を制御するための監視設備および制御装置に操業パラメータを伝達するステップとを伴うことができる。
【００２７】
本願で開示される方法およびシステムは、選択された最終使用設備に適した固体燃料を製造するステップを含むことができる。方法およびシステムは、開始固体燃料サンプルに対する第１の一式の特性を決定するステップと、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に対する一式の特性を同定するステップと、開始固体燃料サンプルを加工して、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換するための操業処理パラメータを決定するステップと、操業処理パラメータに従って開始固体燃料サンプルを加工するステップとを伴うことができ、それにより、開始固体燃料サンプルは、選択された最終使用設備に適した出力固体燃料に変換することができる。
【００２８】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、ガス化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００２９】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、エンドユーザからのガス化要件に基づいて、固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。エンドユーザは、発電設備、化学設備、燃料電池設備、または同様のものであってもよい。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００３０】
方法およびシステムは、ガス化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料のガス化と、ガス化要件に基づいて固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、ガスを放出するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、固体燃料の処理中に放出されるガスを収集するステップとを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択された量のガスを取得するステップを含むことができる。ガス化要件は、事前に選択されたガスを取得するステップを含むことができる。固体燃料は、マイクロ波技術を使用して処理するか、加熱技術を使用して処理するか、圧力を使用して処理するか、蒸気を使用して処理するか、または同様のものを行うことができる。ガスは、合成ガス、水素、一酸化炭素、または同様のものであってもよい。
【００３１】
方法およびシステムは、液化に適した固体燃料を選択することによる固体燃料の液化と、液化に関する固体燃料の特性を同定するステップと、液化に関する特性に基づいて、固体燃料に対する固体燃料処理操業パラメータを決定するステップと、所望の液体を製造するために操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップと、所望の液体を収集するステップとを含むことができる。操業パラメータは、フィッシャー・トロプシュ法を使用するステップ、ベルギウス法を使用するステップ、直接水素化プロセスを使用するステップ、低温炭化（ＬＴＣ）プロセスを使用するステップ、または同様のものを含むことができる。
【００３２】
方法およびシステムは、処理のために固体燃料を選択することによる固体燃料処理と、固体燃料の特性を同定するステップと、特性に基づいて固体燃料に対する固体燃料処理操業のパラメータを決定するステップと、操業パラメータを使用して固体燃料を処理するステップとを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を予熱するステップを含むことができ、操業パラメータは、固体燃料を後熱するステップを含むことができる。
【００３３】
統合固体燃料処理のためのシステムは、固体燃料から汚染物質を除去して、清浄固体燃料エネルギ源（例えば、連続供給マイクロ波処理設備を使用して清浄にされる石炭）を製造する固体燃料連続供給処理設備と、固体燃料処理設備と共同設置される固体燃料利用設備（例えば、発電所、製鉄所等）とを含むことができ、その場合、清浄固体燃料エネルギ源は、共同設置利用設備におけるエネルギ源として使用される。固体燃料処理設備は、直接、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料処理設備は、間接的に、固体燃料利用設備または同様のものに、処理済み固体燃料を提供することができる。固体燃料利用設備は、固体燃料処理設備から特定の固体燃料処理を要求することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の固体燃料エネルギ源を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料利用設備に対する、ある種の非固体燃料生成物を製造することができる。特定の固体燃料処理は、固体燃料における固有の特性を製造することができる。固体燃料エネルギ源は、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料エネルギ源は、固体燃料利用設備の最適化固体燃料であってもよい。非固体燃料生成物は、灰、硫黄、水、硫黄、一酸化炭素、二酸化炭素、合成ガス、水素、または同様のものであってもよい。固体燃料利用設備は、発電設備、製鉄所、化学設備、埋立地、水処理設備、または同様のものであってもよい。
【００３４】
本願で開示される方法およびシステムは、固体燃料処理設備によって処理される固体燃料の１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを提供するステップと、所望の固体燃料特性を提供するステップと、固体燃料組成差分を決定するように、１つ以上の特性に関する開始固体燃料サンプルデータを所望の固体燃料特性と比較するステップと、固体燃料組成差分に少なくともある程度基づいて固体燃料を清浄にするように、固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定するステップと、清浄固体燃料を作成す
るように、固体燃料の処理およびそれに対する操業処理パラメータの調節中に、固体燃料から放出される汚染物質を監視するステップとを含むことができる。固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備であってもよい。固体燃料は、石炭であってもよい。固体燃料サンプルデータは、データベースであってもよい。
【００３５】
固体燃料特性は、水分率、灰分率、硫黄分率、固体燃料の種類、または同様のものであってもよい。
【００３６】
操業処理パラメータは、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、マイクロ波印加の周波数、および同様のものであってもよい。
【００３７】
汚染物質は、水、水素、水酸基、硫黄ガス、液体硫黄、灰、または同様のものを含むことができる。
【００３８】
放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視することができる。センサは、操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供することができる。
【００３９】
方法およびシステムは、施設所有の送電線から直接、処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供するステップをさらに含むことができ、その場合、施設所有の送電線は、高電圧（例えば、１５ｋｖ以上）を伝送するように構成することができる。
【００４０】
方法およびシステムは、処理設備を通って固体燃料を運搬するように多層コンベヤベルトを提供するステップをさらに含むことができ、その場合、多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分をベルトを通過させるように構成することができる一方で、摩耗に耐性がある最上層と、高温に耐性がある第２の層とを有する。
【００４１】
本発明の、このような、およびその他のシステム、方法、目的、特徴、および利点は、好ましい実施形態の次の詳細な説明および図面により、当業者にとって明白となるであろう。本願で記述される全ての文書は、参照することにより、その全体において本願に組み込まれる。
【００４２】
本発明およびそのある実施形態の次の詳細な説明は、次の図を参照することにより理解することができる。
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
（項目１）
固体燃料を清浄化する方法であって、
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータを提供することと、
所望の固体燃料特性を提供することと、
固体燃料組成差分を決定するために、１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較することと、
少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するために、該固体燃料処理設備の操業に対する操業処理パラメータを決定することと、
清浄化された固体燃料を作成するために、該固体燃料の処理およびそれに対する該操業処理パラメータの調節の間に、該固体燃料から放出される汚染物質を監視することと
を備える、方法。
（項目２）
上記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記固体燃料は、石炭である、項目１に記載の方法。
（項目４）
上記固体燃料サンプルデータは、データベースである、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記固体燃料特性は、水分率である、項目１に記載の方法。
（項目６）
上記固体燃料特性は、灰分率である、項目１に記載の方法。
（項目７）
上記固体燃料特性は、硫黄分率である、項目１に記載の方法。
（項目８）
上記固体燃料特性は、固体燃料の特性である、項目１に記載の方法。
（項目９）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、項目１に記載の方法。
（項目１０）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、項目１に記載の方法。
（項目１１）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、項目１に記載の方法。
（項目１２）
上記汚染物質は、水を含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
上記汚染物質は、水素を含む、項目１に記載の方法。
（項目１４）
上記汚染物質は、水酸基を含む、項目１に記載の方法。
（項目１５）
上記汚染物質は、硫黄ガスを含む、項目１に記載の方法。
（項目１６）
上記汚染物質は、液体硫黄を含む、項目１に記載の方法。
（項目１７）
上記汚染物質は、灰を含む、項目１に記載の方法。
（項目１８）
上記放出された汚染物質は、固体燃料設備センサによって監視される、項目１に記載の方法。
（項目１９）
上記センサは、上記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
施設所有の送電線から直接、上記処理設備中のマイクロ波発振器へ高圧電力を提供することをさらに備え、該施設所有の送電線は、１５ｋｖ以上を伝送するように構成される、項目１に記載の方法。
（項目２１）
上記処理設備を通って上記固体燃料を運搬するために、多層コンベヤベルトを提供することをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大 部分を上記ベルトに通過させるように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第２の層とを有する、項目１に記載の方法。
（項目２２）
固体燃料処理設備によって処理されるべき固体燃料の１つ以上の特性に関する開始の固体燃料サンプルデータ、および所望の固体燃料特性を受領するように構成される、入力設備と、
該１つ以上の特性に関する該開始の固体燃料サンプルデータを該所望の固体燃料特性と比較して、固体燃料組成差分を決定するように構成される、比較設備と
を備える、少なくとも部分的に該固体燃料組成差分に基づいて該固体燃料を清浄化するようにさらに構成される、固体燃料処理設備であって、
該固体燃料の処理中に該固体燃料から放出される汚染物質を監視するように構成される、少なくとも１つのセンサと、
該組成差分に対して該少なくとも１つのセンサから得られるフィードバックに従って操業処理パラメータを調節することにより、清浄な固体燃料を作成するように構成される、処理調節設備と
を備える、固体燃料処理設備。
（項目２３）
上記固体燃料処理設備は、マイクロ波固体燃料処理設備である、項目２２に記載のシステム。
（項目２４）
上記固体燃料は、石炭である、項目２２に記載のシステム。
（項目２５）
上記固体燃料サンプルデータは、データベースである、項目２２に記載のシステム。
（項目２６）
上記固体燃料特性は、水分率である、項目２２に記載のシステム。
（項目２７）
上記固体燃料特性は、灰分率である、項目２２に記載のシステム。
（項目２８）
上記固体燃料特性は、硫黄分率である、項目２２に記載のシステム。
（項目２９）
上記固体燃料特性は、固体燃料の種類である、項目２２に記載のシステム。
（項目３０）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波電力である、項目２２に記載のシステム。
（項目３１）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波周波数である、項目２２に記載のシステム。
（項目３２）
上記操業処理パラメータは、マイクロ波印加の周波数である、項目２２に記載のシステム。
（項目３３）
上記汚染物質は、水を含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３４）
上記汚染物質は、水素を含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３５）
上記汚染物質は、水酸基を含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３６）
上記汚染物質は、硫黄ガスを含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３７）
上記汚染物質は、液体硫黄を含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３８）
上記汚染物質は、灰を含む、項目２２に記載のシステム。
（項目３９）
上記放出された汚染物質は、上記固体燃料設備センサによって監視される、項目２２に記載のシステム。
（項目４０）
上記センサは、上記操業処理パラメータの調節のためのフィードバック情報を提供する、項目３９に記載のシステム。
（項目４１）
施設所有の送電線から直接的に上記処理設備内のマイクロ波発振器へ高圧電力を伝送する高圧電力をさらに備え、該施設所有の送電線は１５ｋｖ以上を伝送するように構成される、項目２２に記載のシステム。
（項目４２）
上記処理設備を通って上記固体燃料を運搬する多層コンベヤベルトをさらに備え、該多層コンベヤベルトは、マイクロ波エネルギの大部分が該ベルトを通過するように構成される一方で、摩耗に耐性がある最上層と高温に耐性がある第２の層とを有する、項目２２に記載のシステム。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、固体燃料の性質を強化するために、固体燃料内に含有される生成物を加熱して固体燃料から生成物を取り除くために電磁エネルギを使用する、固体燃料処理設備１３２に関する本発明の側面を図示する。一実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、例示であって限定するものではないが、石炭、コークス、木炭、泥炭、木材、およびブリケットを含む、任意の種類の固体燃料を処理するために使用することができる。本発明の多くの実施形態が石炭加工に関連して開示される一方で、そのような実施形態は、コークス、木炭、泥炭、木材、ブリケット、および同様のもの等の、固体燃料の加工のその他の形式に関連することができることを理解するべきである。
【００４４】
図１に示されるように、固体燃料処理設備１３２は、独立型設備として使用することができ、または、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、または同様のものと関連してもよい。図２にさらに詳しく示されるように、固体燃料処理設備１３２は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、または同様のもの等の石炭使用設備と関連することができる。
【００４５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、特定種類の石炭の最適燃焼特性を妨害することがある非石炭生成物を除去することによって、石炭の質を向上するために使用することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、揮発性物質、または同様のものを含むことがあり得る。非石炭生成物は、石炭が燃焼可能となる前に、ＢＴＵが非石炭生成物を加熱して除去することを必要とするために、石炭のＢＴＵ／ｌｂ燃焼特性を低減し得（例えば、水）、または、そのような生成物は、燃焼中に石炭の構造内への空気流を抑制し得る（例えば、灰）。石炭は、石炭中の非石炭生成物（例えば、水、硫黄、水素、水酸基、および灰）の量によって評定することができる複数の等級を有することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭から非石炭生成物を除去するステップに対する多数のプロセスステップを行うことによって、石炭を処理することができる。実施形態では、石炭から非石炭生成物を除去する方法は、石炭からの非石炭生成物の放出を可能にする石炭内の非石炭生成物の加熱によって達成することができる。加熱は、非石炭生成物を加熱するためにマイクロ波または電波エネルギ（マイクロ波）の形態の電磁エネルギを使用することによって、達成することができる。実施形態では、石炭は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８および／またはその他のプロセスステップを通って石炭を移動させるために輸送システムを使用して、処理することができる。
【００４６】
図１を参照すると、固体燃料処理設備１３２の側面が、その他の関連石炭処理構成要素を伴う固体燃料処理設備１３２の実施形態により示される。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも鉱山１０２または石炭貯蔵設備１１２から石炭を受領することができる。採鉱された原炭の石炭特性および特定種類の石炭または特定バッチの石炭の所望の石炭特性１２２を追跡および保存する多数のデータベースがあってもよい。固体燃料処理設備１３２は、複数のシステムおよび設備を有し、操業パラメータを決定し、操業パラメータを監視および修正し、石炭の処理のためのチャンバを通って石炭を輸送し、チャンバから非石炭生成物を除去し、非石炭生成物を収集および処分し、処理済み石炭を製造する等ができる石炭処理を支援することができる。石炭が本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理された後は、図２に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。また、処理済み石炭の試験中に採取されるデータおよびその他の関連情報は、図２に示されるように、石炭利用設備に移送され得る。
【００４７】
図２を参照すると、固体燃料処理設備１３２の石炭処理後の石炭利用の側面が示される。固体燃料処理設備１３２は、様々な石炭使用設備が、改良された燃焼速度およびより少ない副生成物を伴う石炭を使用することを可能にする、非石炭生成物の除去によって、石炭の質を向上することができる。石炭使用設備は、石炭燃焼設備（例えば、発電、加熱、冶金）、石炭変換設備（例えば、ガス化）、石炭副生成物設備、石炭出荷設備、石炭貯蔵設備、および同様のものを含むことができるが、それらに限定されない。固体燃料処理設備１３２からの処理済み石炭を使用することによって、石炭使用設備は、より低い等級の石炭を使用し、より少ない副生成物を有し、より低い放出を有し、より高い燃焼速度（例えば、ＢＴＵ／ｌｂ）を有すること等が可能となり得る。例えば、特定の石炭使用設備によって必要とされる石炭量に応じて、石炭使用設備と直接結合する固体燃料処理設備１３２があってよく、または、固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備から離れていてもよい。
【００４８】
高レベルで、固体燃料処理設備１３２は、本発明の側面を提供することができる多数の構成要素を含むことができ、構成要素のいくつかは、付加的な構成要素、モジュール、またはシステムを含むことができる。固体燃料処理設備１３２の構成要素は、パラメータ生成設１２８、取入設備１２４、監視設備１３４、ガス生成設備１５２、着火防止設備１５４、ベルト設備１３０、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、冷却設備１６４、取出設備１６８、試験設備１７０、および同様のものを含むことができる。ベルト設備１３０は、加えて、予熱設備１３８、制御装置１４４、マイクロ波／電波システム１
４８、パラメータ制御設備１４０、センサシステム１４２、除去システム１５０、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２から石炭を受領することができ、少なくとも石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、および同様のものに処理済み石炭を提供することができる。
【００４９】
再び図１を参照すると、固体燃料処理設備１３２は、炭鉱１０２または石炭貯蔵施設１１２等の複数の異なる原炭源から原炭を受領することができる。固体燃料処理設備１３２の出力は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、処理済み石炭貯蔵設備２１８、および同様のもの等の、複数の異なる石炭使用企業に対するものであってもよい。固体燃料処理設備１３２における石炭の処理は、プロセスの始めに原炭を投入し、多数のプロセス（加熱、冷却、非石炭生成物の収集）を行い、分配のために取出設備１６８へ処理済み石炭を製造することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭源（例えば、炭鉱または貯蔵設備）と関連するか、独立型設備であるか、石炭使用設備と関連する等してもよい。
【００５０】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭源に位置し、それが製造する石炭に対する最適な石炭特性を提供することを可能にすることができる。例えば、炭鉱は、高含水量の低等級石炭を採鉱していてもよい。炭鉱は、石炭を採鉱し、同じ場所で石炭を処理することが可能であり、したがって、その特定等級の石炭の最高等級を提供することが可能であってもよい。別の例は、様々な等級の石炭がある炭鉱１０２であってよく、その場合、炭鉱１０２は、固体燃料処理設備１３２において石炭を処理することによって、同様の性質を有するように様々な等級の石炭を処理することが可能であってもよい。このことは、多数の場所に様々な等級の石炭を貯蔵する代わりに、単一の等級の石炭を貯蔵することが可能であることによって、炭鉱１０２が簡易貯蔵システムを有することを可能にできる。この単一石炭等級の貯蔵はまた、炭鉱１０２がその顧客に一貫した高品質の単一等級の石炭を提供することも可能にすることができる。このことはまた、単一石炭等級の質の使用を管理することのみによって、顧客の石炭燃焼要件を単純化することもできる。石炭供給の一貫性は、図２と併せて下記で説明されるように、石炭利用の効率性を強化することができる。
【００５１】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、複数の個別炭鉱１０２および石炭貯蔵設備１１２から原炭を受領し、再販売のために、石炭をより高品質の等級の石炭に加工することができる独立型設備であってもよい。独立型の固体燃料処理設備１３２は、複数の異なる原炭および処理済み石炭を現場で貯蔵することができる。例えば、顧客の要求に基づいて、固体燃料処理設備は、原炭の等級を選択し、その顧客への納入のためのある仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。固体燃料処理設備１３２はまた、顧客が定期的に要求することができる石炭の種類および等級を、処理および貯蔵することもできる。
【００５２】
図２に関連してさらに詳しく下記で説明されるように、石炭使用企業と関連する固体燃料処理設備１３２は、それ自体の目的による原炭の処理のために、複数の炭鉱１０２および石炭貯蔵設備１１２から原炭を受領することができる。このように、石炭使用企業は、それが必要とする仕様に石炭を処理することが可能であってもよい。石炭使用企業はまた、例えば、企業が大量の処理済み石炭を必要とする場合に、専用固体燃料処理設備１３２を有することもできる。
【００５３】
図１に示されるように、原炭は、炭鉱１０２から直接得ることができる。炭鉱１０２は、露天炭鉱または坑内炭鉱であってもよい。炭鉱１０２は、様々な等級の同じ種類の石炭を有することができ、または、単一炭鉱１０２内で様々な種類の石炭を有することができる。採鉱後、炭鉱１０２は、異なる石炭の種類を貯蔵することができ、および／または様
々な等級の石炭を貯蔵することができる現場の石炭貯蔵設備１０４において、採鉱された原炭を貯蔵することができる。採鉱後、原炭は、試験して原炭の特性１１０を決定することができる。炭鉱１０２は、石炭の特性１１０を決定するために標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【００５４】
石炭貯蔵設備１０４はまた、炭鉱１０２から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。採鉱されたままの原炭は、石炭使用企業への再販売のために必要なサイズまたは形状ではない場合がある。サイズ変更が望ましい場合、石炭貯蔵設備１０４は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、それらの石炭燃焼プロセスに対して異なる石炭サイズが有利であると考える場合があり得、固定床石炭燃焼２２０は、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得、微粉炭燃焼２２２は、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。
【００５５】
原炭特性１１０を使用して、炭鉱１０２の貯蔵設備１０４は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備１０８は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備１０４と関連することができる。出荷設備１０８は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備１０４は、分類された石炭を出荷設備１０８に移動するために、コンベヤベルト３００、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備１０８に原炭を輸送する少なくとも１つの石炭輸送システムがあってもよい。
【００５６】
石炭貯蔵設備１１２は、貯蔵および再販売のために複数の炭鉱１０２から原炭を受領することができる独立型石炭貯蔵企業であってもよい。炭鉱１０２からの受領された原炭は、採鉱されたままの石炭、サイズ変更された石炭、選別された石炭、または同様のものであってもよい。炭鉱１０２は、特性１１０について石炭を以前に試験していてよく、石炭貯蔵設備１１２に石炭特性を提供することができる。石炭貯蔵設備１１２は、複数の顧客への分配および再販売のために炭鉱１０２から石炭を購入する企業であってよく、または、遠隔地貯蔵設備１１２であってもよい炭鉱１０２と関連してもよい。
【００５７】
石炭貯蔵設備１１２の一部として、原炭は、試験してその特性を決定することができる。石炭貯蔵設備１１２は、石炭の特性を決定するために、標準石炭試験設備を使用することができる。石炭特性は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。原炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定のベースから異なるベースへ石炭およびコークス分析を計算するための標準作業方法）、ＵＳ  Ｇ
ｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【００５８】
石炭貯蔵設備１１２はまた、例えば、採鉱されたままの石炭が、石炭使用企業への再販売に対して適切なサイズまたは形状ではない場合に、炭鉱１０２から受領される石炭を選別またはサイズ変更することもできる。石炭貯蔵設備１１２は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、原炭をサイズ変更することができる。原炭がサイズ変更された後、石炭は貯蔵のためにサイズ別に選別することができ、またはサイズ変更プロセスから受領されたように貯蔵することができる。様々な石炭使用企業が、様々な石炭サイズを有利であると考える場合がある。例えば、石炭燃焼では、ある固定床石炭燃焼２２０が、長い燃焼時間を有するより大きい石炭を必要とすることがあり得る一方で、他のものは、急速燃焼のために非常に小さい石炭を必要とすることがあり得る。
【００５９】
原炭特性を使用して、貯蔵設備１０４は、石炭処理設備または石炭使用企業への出荷のために、原炭分類により原炭を貯蔵することが可能であってもよい。出荷設備１１８は、原炭を顧客に出荷するために、石炭貯蔵設備１１４と関連することができる。出荷設備１１８は、線路、船、荷船、または同様のものによるものであってよく、これらは、石炭を顧客に納品するために、別々に、または組み合わせて使用することができる。石炭貯蔵設備１１４は、分類された石炭を出荷設備１１８に移動するために、コンベヤベルト３００、カート、鉄道車両、トラック、トラクタ、または同様のもの等を含む輸送システムを使用することができる。実施形態では、出荷設備１１８に原炭を輸送する少なくとも１つの石炭輸送システムがあってもよい。
【００６０】
炭鉱１０２および石炭貯蔵施設１１２の両方からの石炭特性１１０は、石炭サンプルデータ設備１２０に保存することができる。石炭サンプルデータ設備１２０は、含水率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができるパラメータで特徴付けられていてもよい、特定の石炭ロット、バッチ、等級、種類、出荷、または同様のものに対する全データを含有することができる。
【００６１】
実施形態では、石炭サンプルデータ設備１２０は、石炭特性１１０を保存および追跡する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。石炭サンプルデータ設備１２０は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭サンプルデータ設備１２０は、石炭に対する必要なデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００６２】
石炭サンプルデータ設備１２０は、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、固体燃料処理設備１３２に位置することができ、または、これらの設備のうちのいずれから離れても位置することができる。実施形態では、これらの設備のうちのいずれも、ネットワーク接続を使用して石炭特性データにアクセスすることができる。更新および修正アクセスは、接続された設備のうちのいずれにも与えることができる。実施形態では、石炭サンプルデータ
設備１２０は、石炭特性データの保存および分配のための独立企業であってもよい。
【００６３】
石炭サンプルデータ設備１２０は、パラメータ生成設備１２８、石炭の所望特性設備１２２、および／または価格決定設備１７８にベースライン情報を提供することができる。実施形態では、ベースライン情報は、これらの施設によって修正されなくてもよいが、例えば、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを提供するため、初期石炭特性を記憶するため、または石炭バッチの費用を計算するために使用することができる。
【００６４】
石炭に対する所望の特性は、石炭の所望特性設備１２２で決定される。石炭の所望特性設備１２２は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステム、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【００６５】
石炭の所望特性設備１２２は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよい、データの収集を含むことができる。実施形態では、石炭の所望特性設備１２２は、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００６６】
実施形態では、例えば、設備が処理することができる各種類および各等級の石炭に対する最終処理済み石炭の所望の特性といった、石炭の所望特性１２２は、固体燃料処理設備１３２によって決定および維持することができる。これらの特性は、石炭の所望特性設備１２２に保存することができ、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを作成するために、パラメータ生成設備１２８によって、石炭サンプルデータ設備１２０からの情報と併せて使用することができる。
【００６７】
実施形態では、複数の石炭の所望特性１２２データ記録があってよく、固体燃料処理設備１３２が処理することができる各石炭種類および各石炭等級に対するデータ記録があってもよい。
【００６８】
実施形態では、固体燃料処理設備によって受領される石炭の各出荷に対する石炭の所望特性１２２のデータ記録があってもよい。受領された石炭の品質に基づいて固体燃料処理設備１３２によって策定される石炭の所望特性１２２、および固体燃料処理設備１３２によってもたらされる変更があってもよい。例えば、固体燃料処理設備１３２は、ある割合で硫黄または灰の量を低減することのみが可能であってよく、したがって、石炭の所望の特性１２２は、固体燃料処理設備１３２がもたらすことが可能な変化を考慮して、開始の硫黄分および灰分に基づいて策定することができる。
【００６９】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、顧客の要件に基づいて策定することができる。石炭の所望特性１２２は、改良された燃焼特性、ある放出の低減、または同様のものを提供するように策定することができる。
【００７０】
石炭サンプルの特性および所望特性設備１２２からのデータに基づいて、固体燃料処理設備１３２において石炭を加工するために操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、ベルト設備１３０の制御装置１４４、および監視設備１３４に提供することができる。操業パラメータは、ベルト設備１３０のガス環境、石炭量の取り入れ、予熱
温度、必要センサ設定、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル（例えば、パルスまたは連続）、取出量、冷却速度、および同様のもの等を制御するために使用することができる。
【００７１】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の様々な設備およびシステムに対する基礎操業パラメータを生成することができる。パラメータ生成設備１２８は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個別コンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。パラメータ生成設備１２８は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものとして、基礎操業パラメータを保存することが可能であってもよい。実施形態では、保存された基礎操業パラメータは、石炭に対する所望のデータ特性の検索のために検索可能であってもよい。
【００７２】
パラメータ生成プロセスを開始するために、固体燃料処理設備１３２は、加工することができるある石炭出荷を同定し、この石炭出荷に対する操業パラメータを生成するようパラメータ生成設備１２８に要求することができる。固体燃料処理設備１３２は、必要な最終処理済み石炭パラメータをさらに示すことができる。パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ設備１２０および石炭の所望特性設備１２２の両方にクエリを行い、必要データを回収して操業パラメータを生成することができる。
【００７３】
石炭サンプルデータ設備１２０から、原炭特性１１０に対するデータを要求して、石炭の開始特性を決定することができる。実施形態では、特定の石炭出荷に対する２つ以上のデータ記録があってもよい。パラメータ生成設備１２８は、最新の特性を選択する、特性を平均する、最初期特性を選択する、または同様のものを行うことができる。石炭サンプルデータ１２０からの開始石炭特性に使用するための適切なデータを決定するアルゴリズムがあってもよい。
【００７４】
石炭の所望特性１２２から、最終処理済み石炭に対するデータを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、特定の石炭の所望特性１２２を選択していてもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２によって要求される最終処理済み石炭パラメータに最も適合することができる特性に基づいて、石炭の所望特性１２２の記録を選択することができる。パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータ生成を進める前に、承認のために、選択された石炭の所望特性１２２の指示を固体燃料処理設備１３２に提供することができる。
【００７５】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、最終処理済み石炭を作成するように原炭を処理するための規則を適用することができる、コンピュータアプリケーションを使用することができる。規則は、アプリケーションの一部であってよく、またはデータとして保存してもよい。アプリケーションによって適用される規則は、石炭を加工するために固体燃料処理設備１３２が必要とすることができる操業パラメータを決定することができる。固体燃料処理設備１３２のベースライン操業パラメータを包含することができる、結果として生じるデータセットを作成することができる。
【００７６】
実施形態では、ある石炭の処理に対する一式の所定のベースライン操業パラメータがあってもよい。パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０と、石炭の所望特
性１２２と、ベースライン操業パラメータの決定のためのあらかじめ設定されたパラメータとの間の最適化を行うことができる。
【００７７】
パラメータ生成設備１２８はまた、石炭を必要な最終処理済み石炭特性に処理するように維持することができる、操業パラメータ公差を決定することもできる。
【００７８】
ベースライン操業パラメータが決定されると、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の制御のために、制御装置１４４および監視設備１３４に操業パラメータを提供することができる。
【００７９】
図１に示されるように、固体燃料処理設備１３２によって加工される石炭は、取入１２４、ベルト設備１３０での加工、冷却設備１６４での加工、および外部の場所への取出等の、原炭から最終処理済み石炭までの一式のプロセスを受けることができる。ベルト設備１３０内では、石炭を予熱するステップ、石炭をマイクロ波処理するステップ、非石炭生成物（例えば、水、硫黄、水素、水酸基）を収集するステップ、および同様のもの等の、多数の石炭処理プロセスがあってもよい。実施形態では、処理される石炭は、利用可能なプロセスの一部または全体によって加工することができ、一部のプロセスは何度も繰り返すことができる一方で、他は特定の種類の石炭に対して省略することができる。プロセスステップおよびプロセスパラメータのうちの全ては、パラメータ生成設備１２８によって決定され、プロセスの制御のために制御装置１４４へ、そしてセンサ１４２のフィードバックに基づく操業パラメータの改正のために監視設備１３４へ提供されることができる。監視設備１３４にはまた、石炭処理プロセスが石炭を、必要とされるとおりに処理しているかどうかを決定するために使用することができる、一式のセンサパラメータを伝達することもできる。
【００８０】
本願で示されるように、固体燃料処理設備１３２は、ベルト設備１３０を通って固体燃料を輸送するために、コンベヤベルト３００（例えば、本願で図３〜６に関連して説明されるように、要素３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、および３００Ｄ）を利用することができる。ベルト設備１３０内の加工ステップは、ＲＦマイクロ波加熱、洗浄、ガス化、燃焼、蒸気処理、再確保、および同様のものを含むことができる。このような固体燃料加工ステップは、固体燃料がコンベヤベルト３００上にある間に行うことができる。加工ステップは、ＲＦマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の条件にコンベヤベルト３００を暴露することができ、かつ、延長操業時間枠下でこのような条件に耐えなければならない場合がある。コンベヤベルト３００は、連続柔軟構造、ヒンジ取付板状構造、またはその他のコンベヤ構造であってよく、実施形態では、ベルト設備１３０の環境条件に耐え抜く独特の設計を必要としてもよい。そのようなコンベヤベルトは、ＲＦマイクロ波放出、高温、摩耗、および同様のもの等の環境条件に直面することができる。ヒンジ取付板状構造の場合には、環境条件に関する問題が存在する場合があり、その場合には、ヒンジ取付空間で材料が詰まること、マイクロ波の吸収、および同様のもの等の、ヒンジ取付構造に関連する。コンベヤベルト３００に対するこのような条件の影響は、コンベヤベルト３００に対する材料および構造の適切な選択で最小化することができる。
【００８１】
ベルト設備１３０の環境条件は、コンベヤベルト３００が、低マイクロ波損失、高い構造的完全性、高い強度、耐摩耗性、耐一定高温性、耐高温性、耐局所高温性、断熱、耐溶解性、高融点、粒子および水分に対する無孔性、熱散逸に対する抵抗性、流体輸送が可能である等の複数の特性と関連することを必要とすることができる。
【００８２】
コンベヤベルト３００は、低マイクロ波損失を有するように要求されてもよい。固体燃料処理設備１３２は、固体燃料を加熱するためにマイクロ波を利用することができる。コンベヤベルト３００は、マイクロ波エネルギを吸収して温まることができる。コンベヤベ
ルト３００を含む材料に低マイクロ波損失がない場合、コンベヤベルト３００は、使用とともに温まって故障する場合がある。ベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８が使用し得るＲＦマイクロ波周波数は、３００ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲内であってよく、その周波数範囲に対してコンベヤは低マイクロ波損失を有し得る。ベルト設備１３０内のある操業条件は、コンベヤベルト３００によって吸収されるマイクロ波エネルギの量をより大きさせることができる。例えば、固体燃料が乾いている場合、またはコンベヤベルト３００上に低減した量の固体燃料がある場合、マイクロ波エネルギが吸収される材料がほとんどなくてもよい。結果として、コンベヤベルト３００はより多くのマイクロ波エネルギを吸収することができる。
【００８３】
コンベヤベルト３００は、ベルト設備１３０の操業温度の結果として、一定の高温に耐えるように要求されてもよい。このような一定低温は、１５０°Ｆ、２００°Ｆ、２５０°Ｆ、または同様のものに達し得る。コンベヤベルト３００は、延長操業時間枠にわたってこのような高温に耐えなければならない場合がある。また、コンベヤベルト３００は、ベルト設備１３０の一定の操業温度を超過した局所高温に耐えるよう要求されてもよい。このような局所高温は、５００°Ｆ、６００°Ｆ、７００°Ｆ、または同様のものという、固体燃料の個体の発現温度によるものであってもよい。このような局所熱点は、コンベヤベルト３００を通って着火する可能性があり、それは、固体燃料処理設備１３２の操業の中断につながる場合がある。
【００８４】
コンベヤベルト３００は、固体燃料の加工からの一定の摩耗に耐えるように要求されてもよい。例えば、固体燃料は、１フィート、２フィート、３フィート、または同様のものといった高さからコンベヤベルト３００上に落下させることができる。別の例は、固体燃料がコンベヤベルト３００から滑り落ちる際に、コンベヤベルト３００を摩耗させる固体燃料であってもよい。コンベヤベルト３００は、延長操業時間枠にわたって一定の摩耗に耐えることが必要とされてもよい。
【００８５】
コンベヤベルト３００は、粒子、水分、および同様のものに対して無孔性であるように要求されてもよい。固体燃料の粒子がコンベヤベルト３００を通って落ちる場合、粒子は、コンベヤベルト３００の性能を低下させる場合がある。例えば、固体燃料が常にコンベヤベルト３００を通って、ベルトシステム１３０の機械部分の中へ落下する場合、ベルトシステム１３０の機械部分が塞がるか、または詰まる場合があり、それは、固体燃料処理設備１３２の操業の中断につながる場合がある。また、コンベヤベルト３００に吸収される水分は、コンベヤベルト３００によって吸収されることができるマイクロ波エネルギの量を増加させる場合がある。マイクロ波エネルギの吸収は、コンベヤベルト３００の加熱、およびコンベヤベルト３００の寿命の結果的な減少につながる場合がある。
【００８６】
コンベヤベルト３００の構造は、ベルト設備１３０の環境条件によって生じる要件を満たすために、複数の材料を利用することができる。実施形態では、このような材料は、コンベヤベルト３００がベルト設備１３０の環境条件に耐えるために、バルクで、混合物で、複合物で、層で、発泡体で、被覆として、添加剤として、または当技術分野で既知のその他任意の組み合わせで、使用することができる。材料は、白ブチルゴム、ポリエステル織物、アルミナ、ポリエステル、ファイバーグラス、ケブラー、ノーメックス、シリコーン、ポリウレタン、多重材料、セラミック、高温プラスチック、それらの組み合わせ、および同様のものを含むことができる。実施形態では、コンベヤベルト３００は、最上層、構造層、中層、板層、織物層、マット層、底層、熱抵抗層、低マイクロ波損失層、無孔層、または同様のもの等の層を成して構成することができる。さらなる実施形態では、交換、修理、補充、または同様のものを容易にするために、層は取り外し可能であってもよい。
【００８７】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ａは、図３に示されるもの等の多層構造によってベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。この実施形態では、下層は、層構造の中の構造コード３０４で補強されたマトリクス材３０２で構成されている構造層３１０である。この構造層３１０は、高い構造的完全性、高い強度、および同様のもの等の要件を満たすことができる。構造層３１０を構成するように組み合わせることができる材料の組み合わせの例は、構造コード３０４としてのポリエステル織物を有する白ブチルゴムマトリクス３０２であってもよい。マトリクス３０２材料として使用することができる他の材料は、天然ゴム、合成ゴム、炭化水素重合体、または同様のものであってもよい。構造コード３０４として使用することができる他の材料は、ケブラー、ノーメックス、金属、プラスチック、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、および同様のものであってもよい。この実施形態では、上層は、非常に高い温度に耐えることが可能であるカバー層３０８である。カバー層３０８にはまた、下層から熱い固体燃料を分離するために、断熱性があってもよい。カバー層３０８は強度特性を必要としなくてもよいが、耐摩耗性を必要とし、低マイクロ波損失因子を有し、熱散逸を防ぐ熱的性質を有し、または同様のものがあってもよい。この上カバー層３０８の例は、ファイバーグラス、アルミナ等の低損失セラミック、光ファイバ、コランダム、有機繊維、炭素繊維、複合材料、または同様のものであってもよい。実施形態では、カバー層３０８は、しっかり織り込まれた生成物として、または発泡体の形態にあるものとして実施することができる。カバー層３０８の材料の別の例は、シリコーンであってもよい。シリコーンは、高温に対処することが可能であってもよいが、耐摩耗性でなくてもよい。この場合、ポリウレタン、またはシリコーン内への添加剤等の、シリコーンの最上部への被膜を付加して、耐摩耗性を増加させることができる。
【００８８】
実施形態では、カバー層３０８は、容易に取り外し可能となるように設計することができ、それは、カバー層３０８の交換、修理、補充、または同様のものを可能にすることができる。この場合、耐摩耗性および無孔性であるための要件を緩和することができる。一実施形態では、コンベヤベルト３００のシステムの一方の側に供給ローラ、および退出側に巻取りローラがある、ロール形式でカバー層３０８を適用することができる。
【００８９】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ｂは、図４に示されるように、カバー層３０８を伴わずに、ベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。このことは、白ブチルゴム等のマトリクス３０２材を、ベルト設備１３０の高温環境条件に対してより耐性を示すようにする高温材料構成要素をマトリクス３０２材に導入することによって行うことができる。実施形態では、図５に示されるように、耐熱材料の中層５０２を挿入することによって、構造層３１０は、高温固体燃料がコンベヤベルト３００Ｃを溶かしてしまうことを防ぐことができる。そのような中層５０２の例は、ケブラー、ノーメックス、金属、セラミック、ファイバーグラス、または同様のものであってもよい。この構成において、構造層３１０の上部が溶ける場合があるが、コンベヤベルト３００Ｃは、構造層３１０の上部への修理を行うことが可能となるまで、なおも使用可能であってもよい。
【００９０】
実施形態では、コンベヤベルト３００Ｄは、本願で前述したような層の組み合わせが反復される、図６に示されるような多層構造によって、ベルト設備１３０の環境条件に耐えることができる。追加層は、コンベヤベルト３００Ｄにさらなる強度を加えることができ、そして、高温固体燃料の溶解からの可能性をさらに低減する。耐熱性、耐摩耗性、取り外し可能等であり得る、最上カバー層３０８があってもよい。中層５０２がある構造層３１０Ａがあってもよい。この複合層は、ベルト中の中間層として示されるが、実施形態では、最上層、中間層、底層、および同様のものであってもよい。構造層３１０Ｂがあってもよい。構造層３１０Ｂは、底層として示されるが、実施形態では、中間層または最上層であってもよい。多層から成る他の実施形態は、図６に図示される組み合わせに限定されない。例えば、実施形態は、構造層３１０Ａ内の中層５０２がない、または複合層を成す
異なる数の層がある、または複合層が複数の副層で構成されている等の、層の組み合わせから成ることができる。図６が多層構造および複合層がある構造を図示する一方で、他の多層構造が当業者にとって明白となり、本発明に組み込まれる。
【００９１】
実施形態では、高温固体燃料が溶解することを防ぐ他の方法を採用することができる。代替的方法の例は、固体燃料の高温の断片の場所を撮像するためにサーモグラフィカメラを利用するステップであってもよい。固体燃料の高温の断片の場所を決定した後、その温度を低下させるために冷却スプレを使用することができ、またはコンベヤベルト３００を損傷する時間の前に、断片を除去するためのスイーパを採用することができる。代替的方法の別の例は、ベルトシステム１３０に進入する際に固体燃料の全断片の誘電特性を測定し、高温であると決定された場合は除去するものであってもよい。代替的方法の別の例は、その構造に流動床を組み込むコンベヤベルト３００上で固体燃料を輸送することにより、全断片の温度を均等化し、コンベヤベルト３００から固体燃料の分離された高温断片を排除するものであってもよい。
【００９２】
実施形態では、制御装置１４４および監視設備１３４は、フィードバックループシステムを有することができ、制御装置は固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０に操業パラメータを提供し、監視設備１３４はベルト設備１３０のセンサ１４２からデータを受領して、必要な処理済み石炭を製造するように操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定する。石炭の処理中、固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０の操業パラメータに対する連続適用および調整があってもよい。
【００９３】
制御装置１４４は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。制御装置１４４は、様々な装置の制御のために設計されている市販の機械制御が利用可能であり得、または、特注設計の制御装置１４４であってもよい。制御装置１４４は、全自動であってよく、操業パラメータオーバーライドを有することができ、手動で制御可能であってよく、局所的に制御することができるか、遠隔制御することができるか、または同様のものであってもよい。制御装置１４４は、ベルト設備１３０の一部として示されるが、ベルト設備１３０に対する必須の位置がなくてもよく、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の先頭または端、あるいはその間のどこにでも位置することができる。制御装置１４４は、ベルト設備１３０から離れて位置することができる。制御装置１４４はユーザインターフェースを有することができ、ユーザインターフェースは、制御装置１４４において閲覧可能であってよく、かつ、制御装置１４４のネットワークに接続されるコンピュータ装置に対して遠隔で閲覧可能であってもよい。
【００９４】
制御装置１４４は、取入１２４、予熱１３８、パラメータ制御１４０、センサ制御１４２、除去システム１５０、マイクロ波システム１４８、冷却設備１６４、取出設備１６８、および同様のものを含むことができるベルト設備１３０および固体燃料処理設備１３２のシステムに、操業パラメータを提供することができる。制御装置１４４が操業パラメータを伝達し、様々なシステムおよび設備が実際の操業値を伝達する、２重通信システムがあってもよい。制御装置１４４は、ユーザインターフェースを提供して、操業パラメータおよび実際の操業値の両方を表示することができる。制御装置１４４は、操業パラメータの自動調整を提供することが可能でなくてもよいが、操業パラメータ調整は、監視設備１３４によって提供することができる。
【００９５】
監視設備１３４は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、または同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができ、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。監視設備１３４は、制御装置１４４と同じ操業パラメータを有することができ、様々な設備およびシステムから同じ実際の操業パラメータを受領することができる。監視設備１３４は、アルゴリズムを有し、パラメータ生成設備１２８によって提供される必要センサパラメータおよびセンサ１４２によって提供される実際の操業値を比較し、操業パラメータの変更が必要かどうかを決定することができる。例えば、監視設備１３４は、ベルト設備１３０の特定の場所における実際の蒸気センサ値を、必要センサ値と比較して、マイクロ波電力が増加または減少される必要があるかどうかを決定することができる。操業パラメータの変更が調整を必要とする場合、適切な装置に適用されるように調整済みパラメータを制御装置１４４に伝達することができる。監視設備１３４は、パラメータ調整のために、固体燃料処理設備１３２およびベルト設備１３０のシステムを継続的に監視することができる。
【００９６】
より完全な例として、制御装置１４４は、様々なベルト設備１３０のシステムの操業のために、ベルト設備パラメータ制御１４０に操業パラメータを提供することができる。石炭処理が進行するにつれて、監視設備１３４は、センサ１４２を監視して、石炭が所望の処理済み石炭に対するセンサ要件を満たしているかどうかを決定することができる。必要なセンサ信号と実際のセンサ信号との間に公差を超える差分がある場合、監視設備１３４は、操業パラメータのうちの１つ以上を調整して、制御装置１４４に新規操業パラメータを伝達することができる。制御装置１４４は、新規操業パラメータを受領し、パラメータ制御１４０に新規パラメータを伝達して、様々なベルト設備１３０のシステムを制御することができる。
【００９７】
監視設備１３４はまた、フィードバック設備１７４および石炭出力パラメータ設備１７２から、石炭処理プロセスの終了時からフィードバック情報を受領することもできる。これらの２つの設備は、プロセス石炭の最終特性を受領し、監視設備１３４に情報を伝達することができる。監視設備１３４は、最終処理済み石炭特性を石炭の所望特性１２２と比較して、操業パラメータが調整を必要とするかどうかを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、アルゴリズムを使用して、操業パラメータの調整の決定のために、実際の操業値および最終処理済み石炭特性を組み合わせることができる。次いで、調整は、固体燃料処理設備１３２のシステムの改正された操業のために、制御装置１４４に伝達することができる。
【００９８】
図１に示される様々な石炭処理設備１３２のシステムおよび設備の機能および相互作用は、固体燃料処理設備１３２によって処理されている石炭の例を介して図示することができる。
【００９９】
この例では、固体燃料処理設備１３２の操業は、顧客への特定の処理済み石炭の納品のために、固体燃料処理設備１３２内で加工する原炭を選択することができる。固体燃料処理設備１３２は、開始石炭、および最終処理済み石炭に対する石炭の所望特性１２２を選択することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、選択された石炭の処理に対する操業パラメータを生成することができる。パラメータは、処理する石炭の体積率、大気環境、ベルト速度、石炭温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、必要とされる不活性ガス、必要なセンサ信号、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含むことができる。パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４および制御装置１４４に操業およびセンサパラメータを伝達することができ、制御装置１４４は、パラメータ制御１４０およびセンサシステム１４２に操業およびセンサのパラメータを伝達することができる。
【０１００】
引き続きこの例において、取入設備１２４は、固体燃料処理設備１３２に石炭を供給することができる炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２のうちの１つから、原炭を受領することができる。原炭は、固体燃料処理設備１３２に位置する貯蔵エリアから供給することができる。取入設備１２４は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備１３２に進入することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。取入設備１２４は、コンベヤベルト３００、オージェ、またはベルト設備１３０に原炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。
【０１０１】
例示的な実施形態では、取入設備は、制御装置１４４によって提供される操業パラメータに基づいて、ベルト設備に投入される原炭の体積率を制御することができる。取入設備は、制御装置１４４の供給パラメータに基づいて、取入システムの速度を変えることが可能であってもよい。実施形態では、取入設備１２４は、連続速度でベルト設備１３０に原炭を供給することが可能であってよく、または、石炭バッチにおいてベルト設備１３０に原炭を加え得る変動的なまたは律動的な速度で、原炭を供給することが可能であってもよい。石炭バッチには、石炭バッチ間に所定の間隔があってもよい。
【０１０２】
この例では、ベルト設備１３０は、石炭処理プロセスを通って原炭を輸送するために、取入設備１２４から原炭を受領することができる。石炭処理プロセスは、予熱１３８のプロセス、マイクロ波システム１４８のプロセス、冷却プロセス１６４、および同様のものを含むことができる。ベルト設備１３０は、石炭を処理することができ、かつプロセスを行うことができるチャンバを作成するために封入され得る、輸送システムを有することができる。
【０１０３】
実施形態では、輸送システムは、コンベヤベルト３００、一連の個別容器、または処理プロセスを通って石炭を移動するために使用することができるその他の輸送方法であってもよい。輸送システムは、高温処理された石炭を保持することが可能であり得る材料でできていてもよい（例えば、金属、または高温プラスチック）。輸送システムは、非石炭生成物が石炭から、ガスとして、または液体としてのいずれかで放出されることを可能にし得、放出された非石炭生成物は、ベルト設備１３０によって収集される必要があってもよい。輸送システム速度は、制御装置１４４の操業パラメータによって可変的に制御することができる。ベルト設備１３０の輸送システムは、取入設備１２４と同じ速度で作動して、石炭の投入量のバランスを保つことができる。
【０１０４】
ベルト設備１３０のチャンバ内では、非石炭生成物の放出を補助し、早期石炭着火を防ぎ、ガス流を提供して非石炭生成物のガスを適切な除去システム１５０へと移動させるために使用することができる大気環境を維持することができる。大気環境は、石炭からの水分の除去を補助する乾燥空気（低湿度または無湿度）であってよく、または、チャンバ壁に形成するあらゆる凝縮水分を液体収集エリアに誘導するために使用することができる。
【０１０５】
ベルト設備１３０のチャンバは、不活性または部分的不活性雰囲気を有することができ、不活性雰囲気は、非石炭生成物（例えば、硫黄）の一部を除去するために必要とすることができる高温の間に、石炭の着火を防ぐことができる。
【０１０６】
不活性ガスは、ベルト設備１３０のチャンバへの供給のための不活性ガスを貯蔵することができる、着火防止設備１５４によって供給することができる。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含む。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。着火防止設備１５４は、チャンバ用の不活性ガスを保持することができる、
ガス供給タンクを有することができる。適切なガス環境を作成する不活性ガスの投入は、制御装置１４４の操業パラメータによって制御することができる。制御装置１４４は、実際の不活性ガス混合物を測定することができるチャンバ内のセンサからのフィードバックを使用して、不活性ガス流を調整することができる。センサ１４２に基づいて、制御装置１４４は、不活性ガス流を増加または減少させて、制御装置１４４およびパラメータ生成設備１２８によって提供される雰囲気操業パラメータを維持することができる。
【０１０７】
ベルト設備１３０のチャンバが不活性ガスとして窒素を使用する場合、窒素は、ガス生成設備１５２において現場で生成することができる。例えば、ガス生成設備１５２は、ベルト設備１３０のチャンバによって必要とされる窒素を供給するために、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）プロセスを使用することができる。ガス生成設備１５２は、チャンバ内への挿入のために、着火防止設備に窒素を供給することができる。チャンバ内への窒素流は、前述のように、制御装置１４４によって制御することができる。
【０１０８】
供給されたガス環境のうちのいずれも、チャンバ内の雰囲気流を提供するために陽圧または陰圧を使用して適用することができる。ガスは、陽圧でチャンバに投入し、ベルト設備１３０の石炭を越えて流れ、チャンバ内の退出エリアから流出することができる。同様の方法で、陰圧を供給して、チャンバ内へ、そして石炭を越えてガスを引き込むことができる。除去システム１５０内への非石炭生成物の放出されたガスの収集のために、いずれかのプロセスを使用することもできる。
【０１０９】
例示的な実施形態では、制御装置１４４は、ガス速度、ガス方向、入力圧力、出力圧力、および同様のものを測定することによって、チャンバ中のガス流を制御することができる。制御装置１４４は、ベルト設備内のファンおよび送風機を変えることによって、ガス流に制御および調整を提供することができる。
【０１１０】
ベルト設備１３０のチャンバ内では、石炭の加工のために、真空または不完全真空を維持することができる。真空環境は、石炭から非石炭生成物を除去するのに付加的な補助を提供することができ、また、石炭の着火に有利な環境を除去することによって、石炭の着火を防ぐこともできる。
【０１１１】
引き続き、ベルト設備１３０内の石炭の加工で、石炭はまず予熱設備１３８に進入することができる。予熱設備１３８は、操業パラメータによって指定される温度まで石炭を加熱することができ、操業パラメータは、制御装置１４４によって提供することができる。石炭は、予熱されて、石炭から、表面水分および表面直下にあるような水分を除去することができる。この過剰水分の除去は、後で使用されるマイクロ波システム１４８がより効果的になることを可能にすることができ、その理由は、マイクロ波エネルギを吸収する最小の表面水分があり得るからである。
【０１１２】
予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の他の部分と同じ雰囲気を含むことができ、または、異なる雰囲気を維持することができる。
【０１１３】
予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の残りの部分と同じ輸送設備を使用することができ、または、その独自の輸送設備を有することができる。予熱設備が独自の輸送設備を有する場合、それは制御装置１４４によって制御され、その速度を変えて、適切な水分が予熱中に除去されることを確実にすることができる。水分除去は、水蒸気センサによって感知することができ、または、予熱設備１３８によって除去された水分の量を決定するために、石炭の事前または事後重量を使用することができる。実施形態では、センサ１４２は、予熱前および予熱後に、プロセス内のはかりで石炭重量を測定することができる。石炭から除去される水分の有効量に関して、制御装置１４４に対するフィードバックがあって
よく、制御装置１４４は、予熱設備１３８の輸送システム速度を調整して、必要に応じて補償することができる。
【０１１４】
予熱設備１３８後に、石炭は、ベルト設備１３０の石炭処理プロセスへと継続することができ、少なくとも１つのマイクロ波／電波システム（マイクロ波システム）１４８が、石炭を処理するために使用される。マイクロ波システム１４８の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。マイクロ波システム１４８は、石炭にマイクロ波エネルギを投入し、非石炭生成物を加熱して、石炭から非石炭生成物を放出する。石炭中の非石炭生成物の加熱のために、石炭を加熱することができる。非石炭生成物の放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体への物質の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にするその他の相変化がある場合に、発生することができる。
【０１１５】
２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよいベルト設備１３０では、マイクロ波システム１４８は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。
【０１１６】
下記でさらに詳しく論じるように、マイクロ波システム１４８は、並列であってよく、その場合、単一のマイクロ波システム１４８のプロセスステーションを形成するようにグループ化される２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。この単一ステーションは、いくつかのより小さいマイクロ波システム１４８の使用を可能にし、異なる周波数が単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる電力が異なるステーションにおいて使用されることを可能にし、異なる負荷サイクルが単一ステーションにおいて使用されることを可能にし、または同様のことを行うことができる。
【０１１７】
マイクロ波システム１４８はまた、ベルト設備１３０に沿って設定される２つ以上のマイクロ波システム１４８のステーションがあってもよい、直列状態に設定することもできる。直列マイクロ波システム１４８のステーションは、個別マイクロ波システム１４８、または一群の並列マイクロ波システム１４８のいずれかであってもよい。直列マイクロ波システム１４８のステーションは、石炭が、ベルト設備１３０に沿った異なる直列マイクロ波システム１４８ステーションにおいて、異なる方法で処理されることを可能にし得る。例えば、第１のステーションにおいて、マイクロ波システム１４８は、ある電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から水分を除去しようと試みることができる。第２のステーションにおいて、マイクロ波システム１４８は、異なる電力、周波数、および負荷サイクルを必要とし得る石炭から硫黄を除去しようと試みることができる。
【０１１８】
一連のマイクロ波システムを使用するステップはまた、待機ステーション等のマイクロ波システム１４８間の他のプロセステーションも可能にし、非石炭生成物の完全放出、非石炭生成物除去システム１５０のステーション、非石炭生成物の放出を記録するセンサシステム１４２、または同様のものを可能にすることができる。
【０１１９】
一連のマイクロ波システム１４８のステーションは、異なる非石炭生成物が、ベルト設備１３０の異なる段階において放出および除去されることを可能にすることができる。このことは、除去された非石炭生成物を適切な除去システム１５０によって分離および収集された状態に保つことをさらに容易にすることができる。このことはまた、１つのマイクロ波システム１４８を、１つのプロセスステップまたは一式のプロセスステップにマップするステップも可能にするため、１つの特定のプロセスまたは一式の特定のプロセスを実行するために特定のマイクロ波システム１４８を使用することができる。よって、例えば、マイクロ波システム１４８は、実行する必要のあるプロセスステップのみに対して起動される。この例では、プロセスステップを行う必要がなければ、相関マイクロ波システム
１４８を起動する必要がなく、プロセスステップを反復する必要があれば、相関マイクロ波システム１４８を再び起動して、例えば、最初の起動後に完全に除去されなかった非石炭生成物を除去することが可能である。
【０１２０】
例示的な実施形態では、マイクロ波システム１４８の制御は、感知するステップ、石炭処理プロセスの状態を監視するステップ、操業パラメータを調整するステップ、および少なくとも１つのマイクロ波システム１４８に新規操業パラメータを適用するステップ等の、一連の制御ステップを含むことができる。以降でさらに論じるように、マイクロ波システム１４８に操業パラメータを提供するための、制御、調整、およびフィードバックプロセスは、実質上同時に１つ以上のマイクロ波システムに適用可能であってもよい。
【０１２１】
マイクロ波システム１４８のうちの少なくとも１つは、制御装置１４４によって制御することができる。実施形態では、制御装置１４４は、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、マイクロ波負荷サイクル（例えば、パルスまたは連続）を制御する操業パラメータを提供することができる。制御装置１４４は、パラメータ生成設備１２８から初期操業パラメータを受領していてもよい。マイクロ波システム１４８の制御は、実時間で行うことができ、例えば、操業パラメータは、マイクロ波システム１４８に適用され、センサ１４２は、プロセス値を提供し、監視設備１３４は、操業パラメータを受領および調整し、操業パラメータのフィードバックは、制御装置１４４に提供され、次いで、制御サイクルは必要に応じて反復される。
【０１２２】
制御装置１４４は、１つ以上のマイクロ波システム１４８に操業パラメータを適用することができる。マイクロ波システム１４８は、制御装置１４４が命令する電力、周波数、および負荷サイクルを適用することによって反応することができ、それにより、特定ステーションにおける制御装置１４４の命令に従って、石炭を処理する。
【０１２３】
マイクロ波システムは、石炭を処理するために相当量の電力を必要としてもよい。固体燃料処理設備１３２のマイクロ波システム１４８のある実施形態については、必要とされるマイクロ波電力は、９２８ＭＨｚ以下の周波数において少なくとも１５ｋＷであってよく、他の実施形態では、必要とされるマイクロ波電力は、９０２ＭＨｚの周波数において少なくとも７５ｋＷであってもよい。マイクロ波システム１４８に対する電力は、高電圧入力伝達設備１８２によって供給することができる。この設備１８２は、ソースから電圧を逓増または逓減して、マイクロ波システム１４８の要件を満たすことが可能であってもよい。実施形態では、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のマイクロ波発振器を有することができる。電力入力システム１８０は、電圧要件に対する高電圧入力伝達設備１８２のための接続を提供することができる。固体燃料処理設備１３２が電力生成設備２０４に位置する場合、電力入力１８０は、電力生成設備２０４から供給される電力より直接得ることができる。他の実施形態では、電力入力１８０は、局所電力網から得ることができる。
【０１２４】
本願で示されるように、固体燃料処理設備１３２は、マイクロ波を生成して固体燃料（例えば、石炭）を処理するために、マグネトロン７００を利用することができる。図７は、固体燃料処理設備１３２のマイクロ波システム１４８の一部として使用することができるマグネトロンを図示する。実施形態では、マグネトロン７００は、コヒーレントマイクロ波を生成する高性能真空管であってもよい。キャビティマグネトロン７００は、高圧直流電流（ＤＣ）８０２の電源によって高い負電位に保たれる陰極７１４の役割を果たす熱フィラメントから成ることができる。陰極７１４は、真空の分葉円形チャンバの中心に構築することができる。チャンバの外側の分葉部分は、陽極７１０の役割を果たすことができ、陰極から放出される電子を引き付ける。磁場は、陰極７１４から放出される電子を円軌道で外側へらせん運動をさせるような態様で、磁石または電磁石によって課することが
できる。分葉キャビティ７０８は、それらの長さに沿って開いているため、共通キャビティ７１２の空間に接続する。電子はこれらの開口を通り抜けると、共通キャビティ７１２中で共鳴高周波数電波場を誘発することができ、それは次に、電子を群集化させることができる。この場の一部は、導波管に接続されている短いアンテナ７０２により抽出することができる。導波管は、マグネトロンから固体燃料へと抽出されたＲＦエネルギを誘導することにより、本願で別記のように固体燃料を加熱および処理することができる。あるいは、マグネトロンからのエネルギは、導波管を使用せずに、アンテナから直接固体燃料へと送達することができる。
【０１２５】
図８は、マグネトロン７００に対する高電圧供給設備を図示する。固体燃料の処理のために、リード線７１８を介してキャビティマグネトロン７００へと供給される高圧ＤＣ８０２は、５，０００ＶＤＣ、１０，０００ＶＤＣ、２０，０００ＶＤＣ、５０，０００ＶＤＣ、または高電圧の同様のもの等であってもよい。実施形態では、高電圧の典型的範囲は、２０，０００〜３０，０００ＶＤＣであってもよい。この高圧直流８０２は、１８０における単相または多相交流電流（ＡＣ）電力である電圧の形態で、電力施設から送達し、高電圧入力伝達１８２設備を介して高圧ＤＣ８０２に変換することができる。１８０におけるＡＣ電圧を供給する電力施設は、例えば、公営設備または私営設備であってもよい。電力施設によって提供される１８０におけるＡＣ電圧は、１２０ＶＡＣ、２４０ＶＡＣ、４８０ＶＡＣ、１，０００ＶＡＣ、１４，６００ＶＡＣ、２５，０００ＶＡＣ、または同様のものであってもよい。実施形態では、現場で使用される典型的な電圧は、ＡＣ１６０ｋＶであってよく、典型的に３相であってもよい。１８０における施設ＡＣ電圧力を、マグネトロンによって使用される高圧ＤＣ８０２に変換することが必要な場合があるため、いくらかの電力損失が、高電圧入力伝達１８２設備の電気的非能率に起因する場合がある。固体燃料処理設備１３２と関連する設備の操業費用を最小化するために、高電圧入力伝達１８２設備と関連するこのような電力損失を低減することが望ましい場合がある。多数の実施形態を、高電圧入力伝達１８２設備の構成において利用することができる。
【０１２６】
図９は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器のない高電圧入力伝達設備９００を図示する。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００は、１８０における高圧ＡＣ電力を変換することができ、実施形態では、これは１４，６００ＶＡＣであってよく、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２に直接変換され、実施形態では、これは２０，０００ＶＤＣであってもよい。１８０における高圧ＡＣ電力から高圧ＤＣ８０２に直接変換することによって、一部の中間ステップを排除することができ、これは、電力効率の向上、よって固体燃料処理設備１３２の操業費用の低減を可能にすることができる。実施形態では、排除されたステップは、例えば変圧器により、１８０における施設の高圧ＡＣ電力を低圧ＡＣにまで逓減し、低圧ＤＣを作成するように整流し、次いで、ブースとコンバータにより、マグネトロンによって必要とされる高圧ＤＣ８０２ＡにまでＤＣを再び逓増するプロセスを含むことができる。高電圧入力伝達１８２設備内のこのような中間段階を排除することによって、効率および信頼性の両方を向上することができ、ならびに、資本および維持費用を削減する。
【０１２７】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第１段階は、１８０における高圧ＡＣ電力を得て、時には電流断続器と呼ばれる高速の大電流回路遮断器９０２にそれを通過させる。回路遮断器は、過負荷または短絡によって引き起こされる損害から電気回路を保護するように設計されている、自動操作電気スイッチである。施設からの１８０における入力高圧ＡＣ電力の各相に対して、１つの高速の大電流回路遮断器９０２がある。高速の大電流回路遮断器９０２は、変圧器のない高電圧入力伝達設備９００内の短絡状態の場合には、十分に速く回路を開いて、施設の配電システムを保護する。高速の大電流回路遮断器は、そうでなければ変圧器１００２等のその他の構成要素によって提供される、電気絶縁性および保護を施設の配電システムに提供することができる。変圧器１００２には、非効率によ
る電力損失があるので、高速の大電流回路遮断器にはない場合があるため、変圧器１００２の代わりに高速の大電流回路遮断器９０２を使用すると、より大きな電力効率を可能にできる。高速の大電流回路遮断器９０２はまた、システム中のマグネトロン７００を保護する働きをすることもできる。電圧のサージまたはスパイクは、マグネトロン７００の電場を崩壊させる場合がある。これにより、システムは、固体燃料に送達されるマイクロ波電流を損失して、マグネトロンへの損害を引き起こす可能性がある。
【０１２８】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第２段階は、高速の大電流回路遮断器から高圧ＡＣ９１０の出力を得て、整流器段階９０４を通ってそれを送信し、そこでそれは高圧ＤＣ８０２に変換される。整流器９０４は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するために配設される、ダイオード、サイリスタ、ＳＣＲ、ＩＧＢＴ、および同様のもの等、１つ以上の半導体装置を備える電気装置である。非常に簡素な整流器９０４の出力は、半ＡＣ電流として表すことができ、それは、次いでＤＣにフィルタをかけられる。実用的な整流器９０４は、半波、全波、単相ブリッジ、３相３パルス、３相６パルス、および同様のものであってよく、フィルタリングと組み合わせられると、様々な低減した量の残留ＡＣリップルを生じさせる。整流器９０４の結果として生じる出力高圧ＤＣ８０２は、また、例えばＳＣＲの発射角度を変更することによって、調整可能であってもよい。この出力高圧ＤＣ８０２はまた、最大で１８０における入力ＡＣ電圧力のピーク値の理論的最大値まで調整することができる。例として、１４，６００ＶＡＣという、１８０における入力ＡＣ電圧力は、理論的に、必要な２０，０００ＶＤＣを満たすＤＣ電圧を製造することができる。高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００に対する入力高圧ＤＣ８０２Ａの要件を満たせば、図９で破線として示される最終直流−直流変換器９０８の段階を必要としなくてもよい。直流−直流変換器９０８は、８０％、８５％、９５％などの効率を有し得るので、固体燃料処理設備１３２に対するさらなる電気効率を得ることができる。
【０１２９】
変圧器のない高電圧入力伝達設備９００の第３段階は、必要であれば、直流−直流変換器９０８である。この実施形態では、整流器からの出力高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００の高圧ＤＣ８０２Ａ入力の要件を満たすほど高くなければ、整流器９０４の段階とマグネトロン７００との間に直流−直流変換器９０８の必要性がなおも存在し得る。直流−直流変換器９０８は、１つの電圧から別の電圧へＤＣ源を変換する回路である。概して、直流−直流変換器は、例えば、それを通って電流を流れさせてエネルギを磁気的に貯蔵する１００ｋＨｚから５ＭＨｚの範囲で、一定期間の間、誘導子または変圧器に対してＤＣ電圧を印加することによって変換を行う。次いで、この電圧のスイッチをオフにし、貯蔵されたエネルギを制御された方式で電圧出力に移動させることができる。オン対オフの時間の比を調整することによって、電流要求が変化しても、出力電圧を調節することができる。この実施形態では、直流−直流変換器の必要性は、１８０における供給された高圧ＡＣ電力の電圧レベルに依存してもよい。例えば、１８０における１２，７４０ＶＡＣの施設配電の電圧電力の場合、整流器９０４は、１８，０００ＶＤＣ未満の最大高圧ＤＣ８０２を供給することができる。マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａは、２０，０００ＶＤＣであり、次いで、この場合、直流−直流変換器９０８の段階は、マグネトロン７００の要件を満たすために、高圧ＤＣ８０２Ａにまで電圧を上げることが必要とされてもよい。
【０１３０】
変圧器のない電力変換設備９００に高速の大電流回路遮断を含むことによっても、固体燃料処理設備１３２内の非電気故障から電力施設の電気システムを保護することができる。機器の故障による電気的短絡とは別に、マグネトロン７００は、マグネトロン７００内の電場の崩壊によりアークオフとなり得る。このアークオフ状態は、施設の電気システムからの電流の大量流入を引き起こす場合がある。実施形態では、高速の大電流回路遮断器は、このような大量故障電流から施設の電気システムを保護することができる。マグネトロン７００のアークオフにつながり得る状態の例は、マグネトロン７００内に戻る過剰な
反射電力である。典型的に、操業中にマグネトロン７００内に戻る反射があってよく、マグネトロン７００のサーキュレータ（アイソレータ）は、この反射電力による損害からマグネトロン７００を保護するように設計されている。しかし、サーキュレータの故障は、マグネトロン７００のアークオフをもたらす場合がある。そのため、システムは反射電力に耐えるように設計されているものの、システム内の故障は、なおもマグネトロン７００のアークオフと関連する電流の大量流入を生じさせる場合がある。これは、施設の電気システムからの大量の流入電流につながり得る状態の一例に過ぎない。６０Ｈｚの２〜３サイクル以上続く、いずれの大電流条件下でも、設備に供給する配電システムは、施設の分配および伝達システムを通って戻る遮断器のトリッピングを潜在的に引き起こし得て、施設の生成設備まで戻る可能性がある故障を経験する場合がある。固体燃料処理設備１３２内の生成物の流れの変動さえ、大量の反射を引き起こし、アークオフにつながる場合がある。大量の流入電流をもたらし得るその他の故障状態が、当業者にとって明白となるであろう。この、およびその他全ての大電流故障状態は、高速の大電流回路遮断器の存在によって排除することができる。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００は、高電圧入力伝達１８２設備内の非効率の排除または低減により、最大電気効率および故障保護を提供することができる。
【０１３１】
図１０は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧ＤＣを送達するためのこの電力変換構造は、３つのステップで行われる。第１のステップでは、１８０における高圧ＡＣ電力は、変圧器１００２で低圧ＡＣ９１０に変換される。変圧器１００２は、磁気結合によって、エネルギを１つの電気回路から別の電気回路へ変換する電気装置であってもよい。変圧器１００２は２本以上の連結巻線を備えることができ、また磁気コアも備えて磁束を集結することができる。図１０では、１次と呼ばれる１本の巻線に印加される、１８０における入力ＡＣ電圧力は、コア中に時間的に変化する磁束を作成し、それは、２次と呼ばれる他方の巻線中にＡＣ電圧９１０を誘導する。変圧器１００２は、電圧間で変換するため、インピーダンスを変更するため、および回路間の電気的分離を提供するために使用される。例えば、図１０の１８０の入力における高圧ＡＣ電力は、１４，６００ＶＡＣであってよく、低圧ＡＣ９１０の出力は、４８０ＶＡＣであってもよい。これらのＡＣ電圧が異なることに加えて、それらはまた、互いから電気的に分離されてもよい。変圧器１００２は、単相変圧器、複数の単相変圧器、配列された一式の変圧器、多相変圧器、または同様のものであってもよい。さらに、変圧器は、電力施設によって提供することができる。変圧器には、１つの電圧から別の電圧への変換と関連する電力の非効率があってよく、この非効率は、変圧器１００２の入出力の電圧および電流と関連することができる。
【０１３２】
変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備の構成の第２のステップでは、低圧ＡＣ２０４Ａが、整流器９０４の段階を通過させられ、同等の低圧ＤＣ８０２を製造する。例として、４８０ＶＡＣの入力ＡＣ電圧９１０は、理論的に、６７７ＶＤＣほどの高さの出力ＤＣ電圧８０２を製造することができる。６７７ＶＤＣの電圧は、マグネトロンの高圧ＤＣ１０４の必要性を満たすのに十分ではない場合がある。この場合、第３の直流−直流変換器９０８の段階を必要とすることができ、その場合、整流器９０４からの低圧ＤＣ８０２は、直流−直流変換器９０８を使用して、必要な高圧ＤＣ８０２Ａ、例えば２０，０００ＶＤＣまで逓増される。
【０１３３】
変圧器１０００がある高電圧入力伝達設備の実施形態は、施設から利用可能である、標準的な３相の低圧変圧器配設を活用することができる。そのような配設の一例は、典型的に大型建築物および商業中心地に電力を送達する、３相の４線４８０／２７７Ｖ変圧器である。４８０Ｖは、モータを作動するために利用される一方で、２７７Ｖは、施設の蛍光灯を操作するために使用される。１２０Ｖの電気コンセントに対しては、４８０Ｖ線から供給することができる、別個の変圧器を必要とすることができる。標準３相電圧の他の例
は、４８０Ｖよりもむしろ５７５〜６００Ｖを利用することができ、それは、第３の直流−直流変換器９０８の段階の必要性を低減することができる。これらの例は、限定的となるように意図されておらず、その他の構成が当業者にとって明白となるであろう。標準施設変圧器の利用は、施設から特殊機器の必要性を排除することができ、したがって、この実施形態の初期費用を削減することができる。しかし、ＡＣ電圧を下げて変換し、次いでＤＣ電圧を再び上げて変換するステップと関連する稼働電力損失は、固体燃料加工設備の操業費用を増加させる場合があるため、望ましくない場合がある。
【０１３４】
図１１は、前述の変圧器のない電力変換設備９００の変形である、誘導子１１００がある変圧器のない高電圧入力伝達設備を図示し、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である。この実施形態は、変圧器１００２がないという点で変圧器のない高電圧入力伝達設備９００と同様であるが、保護のために高速の大電流回路遮断器を通って１８０における高圧ＡＣ電力を供給するよりもむしろ、１８０における高圧ＡＣ電力は、整流器９０４に直接供給される。変圧器のない電力変換設備９００の場合のように、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８を必要としなくてもよいように、整流器９０４の出力高圧ＤＣ８０２が十分であってもよい。変圧器のない高電圧入力伝達設備９００における高速の大電流回路遮断器９０２の目的は、固体燃料処理設備１３２内の短絡の場合に、施設の配電システムに保護を提供することであった。高速の大電流回路遮断器９０２は、電力施設が通常提供するよりも速い応答の回路遮断器を提供していてもよい。絶縁変圧器がないために、このより速い速度が必要とされてもよい。誘導子１１００がある変圧器のない高電圧入力伝達設備は、代替的な短絡保護構成要素である、マグネトロン７００と直列している大電流誘導子１１０２を提供する。誘導子１１０２は、短絡応答時間を減速して、標準的な施設の低速施設回路遮断器が応答し、開放し、施設の配電システムを保護するのに十分な時間を提供する。誘導子は、ＤＣ条件下では、回路に影響を及ぼさず、回線中の仮想短絡の役割を果たす。しかし、固体燃料処理設備１３２内で短絡状態が発生した場合、誘導子は、電流応答を減速するように反応し、短絡の効果を遅延する。この遅延は、標準施設回路遮断器が利用できるための十分な時間を可能にし、このことは高速回路遮断器９０２の必要性を排除することができる。
【０１３５】
図１２は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器１２００がある直接ＤＣ高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロンに高圧ＤＣ８０２を送達するためのこの電力変換構造は、２つのステップで行われる。第１のステップでは、１８０における高圧ＡＣ電力は、変圧器１００２を使用して、必要に応じて逓増または逓減することができる。変圧器の入力対出力の電圧比は、１８０における利用可能な入力高圧ＡＣ電力、およびマグネトロン７００によって使用される必要な出力高圧ＤＣ８０２によって決定することができる。第２のステップでは、変圧器１００２の出力からの高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４の段階を通って送信される。整流器９０４は、入力高圧ＡＣ９１０を、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２に変換する。変圧器１００２の電圧比および整流器９０４の出力調整は両方とも、１８０における入力高圧ＡＣ電力、およびマグネトロン７００への出力高圧ＤＣ８０２に対する要件に基づいて選択することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、８０，０００ＶＡＣという１８０における施設供給高圧ＡＣ電力の配電電圧が利用可能である地理的領域に位置することができる。マグネトロン７００が２０，０００ＶＤＣの高圧ＤＣ８０２を必要とした場合、整流器９０４への高圧ＤＣ９１０の入力は、例えば、最小出力電圧リップル、または整流器９０４に対する最大変換効率を製造する電圧レベルとなるように選択することができる。この選択された高圧ＤＣ９１０は、例えば１６，０００ＶＤＣであってもよい。この場合、変圧器に対する電圧比は、５：１であってよく、これは変圧器１００２の１次巻線対２次巻線の比を表す。次いで、１８０の入力における８０，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ電力は、１６，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ９１０まで逓減される。次いで、１６，０００ＶＡＣの高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４によって高圧ＤＣ８０２に変換され、固体燃料処理設備１３２のマグネ
トロン７００に供給される。この実施形態は、変圧器１００２によって与えられる故障分離を維持しながら全体を通って高電圧を保つ、高電圧入力伝達１８２設備と関連するより高い効率を可能にすることができる。いくつかの例示的実施形態があるが、当業者であれば変形を十分に認識しており、そのような変形は、本発明によって包含されることが意図されている。
【０１３６】
図１３は、高電圧入力伝達１８２設備の一実施形態である、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備を図示する。マグネトロン７００に高圧ＤＣ８０２Ａを送達するためのこの電力変換構造は、１８０における配電システムの施設の高圧ＡＣ電力から、高電圧入力伝達１８２設備を電気的に分離するために変圧器１００２を利用する。この構成では、変圧器１００２は、電気的アイソレータの役割を果たしているのみで、電圧作用における変換を行わなくてもよい。変圧器１００２への１８０における入力高圧ＡＣ電力は、変圧器から出力される出力高圧ＡＣ１００２Ａと同じ電圧であってもよい。変圧器１００２の結果として、高圧ＡＣ９１０は不変であり、マグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａへ電圧レベルを変える機能は、主にＤＣ−ＤＣ変換器９０８によって達成することができる。変圧器の出力時の高圧ＡＣ９１０は、整流器９０４を通って伝送され、そこで高圧ＡＣ９１０は高圧ＤＣ８０２に変換される。整流の結果として、高圧ＤＣ８０２の電圧レベルは、整流器の入力時の高圧ＡＣ９１０よりもやや高くてもよいが、わずかな割合の増加に限定されてもよい。高圧ＤＣ８０２がマグネトロン７００によって必要とされる高圧ＤＣ８０２Ａを満たさない場合は、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８が、電圧変換機能のほとんどを提供する、高電圧入力伝達１８２設備における構成要素の役割を果たすことができる。実施形態では、この構成は、高電圧入力伝達１８２設備が、１８０における施設の高圧ＡＣ電力に対する電気的分離により、マグネトロン７００に高圧ＤＣ８０２Ａを提供するための方法を提供することができる。変圧器による電力非効率の減少は、この構造で実現することができる。
【０１３７】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の所要電力は、高くてよく、高圧線、例えば、１６０ｋＶ送電線を必要とすることができる。所要電力は、固体燃料処理設備１３２とともに現場に配電所の設計および建築を正当化するほど高くてもよい。これらの配電所は、固体燃料処理設備１３２に対して独特に設計することができ、そのようなものとして、マグネトロンの電圧要件に最も適した高電圧レベルの選択を可能にすることができる。この場合、ＤＣ−ＤＣ変換器９０８の必要性を排除することができる。
【０１３８】
マイクロ波システム１４８が電力、周波数、および負荷サイクルを特定の石炭プロセスステーションに印加すると、非石炭生成物を石炭から放出させることができる。非石炭生成物除去の速度、完全な非石炭生成物除去、環境設定、実際のマイクロ波システム１４８の出力、および同様のものを決定するために、センサシステムを使用することができる。センサシステム１４２は、水蒸気、灰、硫黄、揮発性物質、または石炭から放出されるその他の物質に対するセンサを含むことができる。または、センサシステム１４２は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ガス環境、石炭温度、チャンバ温度、ベルト速度、不活性ガス、および同様のものに対するセンサを含むことができる。センサは、グループ化することができ、または必要に応じてベルト設備１３０に沿って間隔をあけて、石炭処理のプロセスを適切に感知することができる。同じ測定値に対して複数のセンサがあってもよい。例えば、水分センサは、マイクロ波システム１４８のステーションに配置することができ、別の水分センサは、マイクロ波システム１４８のステーションの後に配置することができる。この例では、センサ配設は、マイクロ波ステーション１４８そのものにおいて除去される水蒸気の量、および石炭がマイクロ波システムステーション１４８を退出する際に、除去された残留水蒸気の量を感知することを可能にできる。このような設定では、適切な電力レベル、周波数、および負荷サイクルが使用されているかどうかを決定するために第１のセンサを使用することができ、第２のセンサは、冗長なマイクロ波システム１
４８のプロセスを実行して、石炭から水を十分に除去すべきかどうかを決定することができる。センサシステム１４２の他のセンサのうちのいずれでも、同様の方法を使用することができる。
【０１３９】
センサ信号は、センサシステム１４２によって使用される各種類のセンサに対するセンサインターフェースを有することができる、パラメータ制御設備１４０によって受領することができる。パラメータ制御設備１４０は、デジタルおよびアナログ両方のセンサ信号を読み取ることが可能であってもよい。パラメータ制御設備１４０は、任意のアナログ信号をデジタル形式に変換するためにアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用することができる。センサデータを受領した後、パラメータ制御設備１４０は、制御装置１４４および監視設備１３４の両方にセンサ信号を伝達することができる。制御装置１４４は、ユーザが実際の設定と対比してデータを閲覧し、必要に応じて操業パラメータに対する手動オーバーライドを実行することができる、そのユーザインターフェースに実際の石炭プロセスデータを表示するためにセンサ信号を使用することができる。
【０１４０】
例示的実施形態では、監視設備１３４は、実際の石炭プロセスデータを受領し、それらを必要な石炭プロセスパラメータと比較して、石炭処理プロセスが石炭の所望特性１２２を製造しているかどうかを決定することができる。監視設備１３４は、少なくとも２組の石炭処理パラメータ、パラメータ生成設備１２８によって提供されていてもよい標的パラメータ、およびパラメータ制御１４０によって提供される実際の石炭プロセスデータを維持することができる。監視設備１３４は、必要なパラメータおよび実際のパラメータを比較して、石炭処理操業パラメータが石炭の所望特性１２２を製造しているかどうかを決定することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、石炭の所望特性１２２を製造するために石炭処理プロセスによって維持されなければならない一式の公差を、監視設備１３４に提供していてもよい。監視設備１３４は、操業パラメータ調整を行う必要があるかどうかを決定するために一式のアルゴリズムを使用することができる。アルゴリズムは、操業パラメータの調整を決定する際に、実際のセンサ１４２のデータを基本的な操業パラメータおよび操業パラメータ公差と比較することができる。
【０１４１】
加えて、監視設備１３４は、石炭出力パラメータ１７２の設備および試験設備１７０からのデータを含むことができるフィードバック設備１７４から、最終処理済み石炭データを受領することができる。監視設備１３４のアルゴリズムは、石炭処理操業パラメータを調整するために、センサシステム１４２から受領される処理中のデータとともに、フィードバック設備１７４から受領されるデータを使用することができる。
【０１４２】
監視設備１３４は、実時間でベルト設備１３０の操業パラメータの１つまたは全てを調整することが可能であってもよい。
【０１４３】
監視設備１３４が操業パラメータを調整した後、監視設備１３４は、調整済み操業パラメータを新規操業パラメータとして保存し、次いで、制御装置１４４に新規操業パラメータを伝達することができる。
【０１４４】
制御装置１４４は、少なくとも１つの新規操業パラメータが監視設備１３４から受領されたことを決定することができ、マイクロ波システム１４８を含むことができる様々なベルト設備１３０の装置に新規操業パラメータを伝達することができる。
【０１４５】
操業パラメータを提供し、実際のプロセス値を感知し、実際のプロセス値を解釈し、必要に応じて操業パラメータを調整し、ベルト設備１３０に調整済み操業パラメータを伝達する上記のプロセスを使用して、ある実施形態は、石炭処理プロセス内の条件を変更するために継続的に調整することが可能な実時間フィードバックシステムを提供することがで
きる。
【０１４６】
当業者であれば、上記のフィードバックシステムは、ベルト設備１３０のシステムおよび設備のいずれにも適用することができることが、理解されるであろう。
【０１４７】
例示的な石炭処理プロセスでは、非石炭生成物は、ガスまたは液体の形態で石炭から放出することができる。除去システム１５０は、ベルト設備１３０から非石炭生成物を除去の役割を果たしてよく、除去システム１５０は、水、灰、硫黄、水素、水酸基、揮発性物質、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することができる。除去システム１５０および制御装置１４４は、石炭処理プロセスから放出することができる非石炭生成物の量について、センサシステム１４２からセンサ情報を受領することができる。
【０１４８】
ガスおよび／または液体を除去するためにベルト施設１３０に２つ以上の除去システム１５０があってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８のステーションにおいて水蒸気除去システム１５０があってよく、マイクロ波システム１４８のステーションの後に別の除去システム１５０があり、マイクロ波システム１４８のステーションの後で引き続き放出することができる残留水蒸気を収集する。または、別の例として、１つの除去システム１５０が水蒸気を除去することができる一方で、別の除去システム１５０は、灰、硫黄、またはその他の物質を除去することができる。
【０１４９】
制御装置１４４は、除去システム１５０に操業パラメータを提供して、ファン速度、ポンプ速度、および同様のものを制御することができる。除去システム１５０は、前述のマイクロ波システム１４８のフィードバックシステムと同様のフィードバックシステムを利用することができる。そのようなフィードバックシステムでは、センサは、パラメータ制御１４０および監視設備１３４に情報を提供して、非石炭生成物の効率的な除去のために、除去システム１５０に実時間フィードバックを提供することができる。
【０１５０】
除去システム１５０は、ベルト設備１３０から石炭処理の放出されたガスおよび液体を収集し、格納設備１６２に収集された非石炭生成物を移すことができる。格納設備１６２は、少なくとも１つの格納タンクまたは容器に、ベルト設備１３０からの非石炭生成物を収集することができる。監視設備１３４は、格納設備１６２を監視して、非石炭生成物のレベルを決定することができ、固体燃料処理設備１３２にアクセスするコンピュータ装置によって閲覧可能なユーザインターフェースに、この情報を提供することができる。監視設備１３４はまた、格納設備１６２が十分に満たされているため、タンクまたは容器の内容物を処理設備１６０に移すべきである時を決定することもできる。
【０１５１】
処理設備１６０は、格納設備１６２のタンクおよび容器内に共存することができる様々な収集された非石炭生成物の分離に役割を果たしてもよい。実施形態では、石炭処理プロセス中に、２つ以上の非石炭生成物を格納設備タンクまたは容器に収集することができる。例えば、灰は、マイクロ波システム１４８のプロセスのうちの１つの間に、水および硫黄の両方とともに放出することができるため、収集された生成物は、水および／または硫黄と混合された灰を含む。
【０１５２】
処理設備１６０は、単一生成物に分けるために、格納設備１６２から非石炭生成物を受領することができる。処理設備１６０は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができる、複数のフィルタリングおよび分離プロセスを使用することができる。
【０１５３】
監視設備１３４は、適切な操業および分離のための処理設備１６０のプロセスを監視す
ることができる。処理設備１６０は、監視設備１３４にデータを送信するための独自のセンサを有することができ、または、処理設備１６０は、処理プロセスを監視するためにセンサシステム１４２を使用することができる。
【０１５４】
処理設備１６０が非石炭生成物を個々の生成物に分けると、それらは、固体燃料処理設備１３２からの除去のために処分施設１５８へ移動することができる。監視設備１３２は、処分設備１５８の生成物レベルを監視して、生成物を処分すべき時を決定することができる。監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２内のユーザインターフェースに、処分設備からの情報を提供することができる。処分設備１５８からの処分は、非有害生成物（例えば、水および水蒸気）を放出するステップ、埋立地への移動（例えば、灰）、生成物の販売、または民間有料処分を含むことができる。実施形態では、処分設備１５８において収集される非石炭生成物は、他の企業に有用である場合がある（例えば、硫黄）。
【０１５５】
石炭は、ベルト設備１３０において処理が終わった後、処理温度から周囲温度への石炭の冷却を制御することができる冷却設備１６４に進むことができる。ベルト設備１３０と同様に、冷却設備１６４は、石炭の冷却を制御するために、制御雰囲気、輸送システム、センサ、および同様のものを使用することができる。石炭の冷却は、例えば、水分の再吸収を防ぐ、および／または冷却プロセス中に発生する場合のあるその他の化学反応を防ぐように、制御することができる。制御装置１４４は、輸送速度、雰囲気、冷却速度、空気流、および同様のもの等の、冷却設備１６４のシステムおよび設備を維持するために使用することができる。冷却設備１６４は、操業パラメータを制御するためにベルト設備１３０によって使用される、同じ前述の実時間フィードバックシステムを使用することができる。
【０１５６】
取出設備１６８は、冷却設備１６４およびベルト設備１３０から最終処理済み石炭を受領することができる。取出設備１６８は、投入区間、遷移区間、および固体燃料処理設備１３２を退出することができる石炭の流れおよび量を受領および制御することができる適応区間を有することができる。最終処理済み石炭は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、出荷設備２１４、石炭貯蔵設備２１８、または同様のものへと、固体燃料処理設備１３２を退出することができる。取出設備１６８は、コンベヤベルト３００、オージェ、または固体燃料処理設備１３２から外部の場所へ完成した処理済み石炭を供給することができる同様のもの等の、取入システムを有することができる。
【０１５７】
制御装置１４４によって提供される操業パラメータに基づいて、取出設備１６８は、ベルト設備１３０から出力される完成した処理済み石炭の体積率を制御することができる。取出設備１６８は、制御装置１４４の供給パラメータに基づいて、取出設備の速度を変えることが可能であってもよい。
【０１５８】
加えて、取出設備１６８は、最終処理済み石炭を試験するために、試験設備１７０に試験サンプルを提供することができる。石炭サンプルの選択は、自動または手動で選択することができ、石炭の選択は、所定の回数行い、無作為に選択し、統計的に選択し、または同様のことを行うことができる。
【０１５９】
石炭試験設備１７０は、処理済み石炭の最終品質試験として、石炭の所望特性１２２と比較される最終処理済み石炭特性を試験することができる。試験設備は、遠隔立地された、固体燃料処理設備１３２の近くにあってよく、または、標準的な民間の石炭試験研究所であってもよい。図１では、試験設備は、固体燃料処理設備の近くにあるとして示される。最終処理済み石炭の試験は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、
灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。最終処理済み石炭は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の標準試験を使用して試験することができる。
【０１６０】
最終処理済み石炭特性が試験設備１７０によって決定されると、特性は、石炭出力パラメータ設備１７２に伝達することができ、および／または、最終処理済み石炭の出荷に供給することができる。試験特性に出荷を供給するステップは、石炭使用設備が石炭特性を知り、最終処理済み石炭特性に適合するように石炭使用特性を調整することを可能にすることができる。
【０１６１】
石炭の所望特性設備１２２と同様に、石炭出力パラメータ設備１７２は、特性データ石炭、この場合、最終処理済み石炭特性を保存することができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局所的に位置することができるか、または、遠隔地にある多数のコンピュータ装置にわたって分散されることができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【０１６２】
石炭出力パラメータ設備１７２は、データベース、リレーショナルデータベース、ＸＭＬ、ＲＳＳ、ＡＳＣＩＩファイル、フラットファイル、テキストファイル、または同様のものであってもよいデータの収集を含むことができる。実施形態では、石炭出力パラメータ設備１７２は、石炭に対する所望のデータ特性の回収のために検索可能であってもよい。
【０１６３】
取出設備１６８および試験設備１７０によって供給される試験サンプルの数に基づいて、石炭出力パラメータ設備１７２に保存される複数の石炭出力パラメータ記録があってもよい。
【０１６４】
試験設備１７０から全石炭特性データ記録が受領され、石炭出力パラメータ設備１７２は、受領済みデータを保存し、および／またはフィードバック設備１７４に受領済み石炭特性データ記録を伝達することができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを伝達するか、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）を伝達するか、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を伝達するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。石炭出力パラメータ設備１７２は、フィードバック設備１７４にデータ記録の任意の組み合わせを転送することができる。
【０１６５】
フィードバック設備１７４は、石炭出力パラメータ設備１７２から石炭出力パラメータデータを受領することができる。フィードバック設備１７４は、同定された石炭に対する最終所望石炭特性を保存する個々のコンピュータ装置または一式のコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、デスクトップコンピュータ、サーバ、ウェブサーバ、ラップトップコンピュータ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、ハードドライブシステムまたは同様のものであり得るコンピュータ装置であってもよい。コンピュータ装置は、全て互いに局
所的に位置することができるか、または、遠隔地で多数のコンピュータにわたって分配することができる。コンピュータ装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｐ２Ｐ、または有線あるいは無線技術を使用した他のネットワーク型によって接続することができる。
【０１６６】
フィードバック設備１７４は、固体燃料処理設備１３２において処理されている同定石炭データについて、石炭出力パラメータ設備１７２に問い合せを行うことができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、設定された期間において、周期的に監視設備１３４によってデータが要求される時、石炭出力パラメータ設備１７２が新規記録を送信する時、または同様の場合に、石炭出力パラメータ設備１７２に問い合せを行うことができる。
【０１６７】
フィードバック設備１７４は、新規の受領済み石炭特性データ記録のみを受領する、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）を受領する、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均を受領するか、同定された石炭の統計的データを伝達するか、または同様のことを行うことができる。フィードバック設備１７４は、監視設備１３４への供給転送として受領した最終処理済み石炭特性を集計するためのアルゴリズムを有することができる。フィードバック設備１７４は、最後の石炭特性データ記録か、同定された石炭に対するデータ記録のうちの全て（例えば、複数の試験結果）か、同定された石炭に対する全てのデータ記録の平均か、同定された石炭の統計的データか、または同様のものを監視設備１３４に供給転送する。
【０１６８】
石炭出力パラメータ設備１７２は、価格決定／取引設備１７８に石炭特性を転送することができる。価格決定／取引設備１７８は、受領したときの原炭から最終処理済み石炭への石炭処理の価格および費用を決定することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ設備１２０から受領したときの石炭データを回収することができ、この設備は、受領した石炭の費用（例えば、石炭の費用／トン）を保存することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭の処理費用に関するデータを含むことができる石炭出力パラメータ設備１７２からデータを回収することができる。価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ設備１２０および石炭出力パラメータ設備１７２から回収および導出される費用データに基づいて、処理済み石炭の最終価格を決定することができる、アプリケーションソフトウェアを有することができる。
【０１６９】
図２に示されるように、石炭利用のある側面は、固体燃料処理設備１３２における石炭の処理に一致している。上記のように、固体燃料処理設備１３２は、石炭品質を改善して、石炭を種々の使用に対してより好適にすることができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、それを通って、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭を、図２に図示されるもの等の利用設備に移動することができる取出設備１６８を含むことができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、上記でさらに詳しく説明されたような試験設備１７０を含むことができる。前述のように、試験設備１７０で試験される石炭の結果は、図２に図示されるもの等の利用設備に転送することができるため、利用設備は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭の特定の特性をうまく活用することができる。
【０１７０】
図２は、可燃性石炭用の石炭燃焼設備２００および石炭貯蔵設備２０２、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、石炭出荷設備２１４、および輸送中の石炭出荷用の石炭貯蔵設備２１８を含むが、それらに限定されない、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭を使用することができる例示的な設備を図示する。実施形態では、石炭は、石炭の使用のために、取出設備１６８から設備へと出荷または輸送される。固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備に近接していてよく、または２つが互いから離
れていてもよいことが理解される。
【０１７１】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭の燃焼は、石炭燃焼設備２００において生じることができる。石炭燃焼２００は、光および熱を製造するように、酸素の存在下において高温で石炭を燃やすステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱されなければならない。石炭の着火温度は、その固定された炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。従って、燃焼中にガス状生成物は蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。石炭燃焼２００の設備で使用される石炭は、利用のために設備へ直接輸送することができ、または、石炭燃焼２００の設備に関する貯蔵設備２０２に貯蔵することができる。
【０１７２】
図２に示されるように、石炭燃焼２００は、発電２０４を提供することができる。発電のためのシステムは、固定床燃焼システム２２０、微粉炭燃焼システム２２２、流動床燃焼システム２２４、および石炭燃焼と組み合わせて継続可能なエネルギ源を使用する複合燃焼システム２２８を含む。
【０１７３】
実施形態では、固定床２２０のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。固定床２２０のシステムは、粒径が約１〜５ｃｍに及ぶ塊石炭供給を利用することができる。固定床２２０のシステムでは、炉に進入する際に石炭が加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類の固定床２２０のシステムがある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、そして、その最上部の上にある石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子上の炉内へ石炭を投げ込んで、燃料をより均等に分配する。ストーカ炉は、概して、１，２００〜１，３００℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。
【０１７４】
固定床２２０のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、一酸化炭素、亜酸化窒素（「ＮＯｘ」）、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。ＳＯ２の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼のため、および石炭の炭素内容物への酸素のアクセスが制限されるため、残留灰は高い炭素含有量（４〜５％）を有することができる。当業者であれば、特有の特性によって、石炭が固定床２２０のシステムにおいて有利に燃焼されることが可能になることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されたシステムおよび方法に従って処理される石炭は、固定床２２０のシステムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。
【０１７５】
実施形態では、微粉炭燃焼（「ＰＣＣ」）２２２は、発電２０４のための燃焼２００の方法として使用することができる。図２に示されるように、ＰＣＣ  ２２２は、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。ＰＣＣに対して、石炭は、細かい粉末に粉砕（微粉化）することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って、燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。２次または３次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、１，３００〜１，７００℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は１，５００〜１，７００℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は１，３００〜１，６００℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は
、約１０〜１００ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に１〜５秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電２０４のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって、生成される。
【０１７６】
微粉炭燃焼器２２２は、壁発火または接線方向発火バーナを供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、接線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。有利なことには、ＰＣＣ２２２は、細かい飛散灰を製造する。一般に、ＰＣＣ２２２は、６５％〜８５％の飛散灰をもたらすことができ、残りの灰は、より粗い灰（乾式ボイラにおいて）またはボイラスラグ（湿式ボイラ）という形をとる。
【０１７７】
実施形態では、燃料として無煙石炭を使用するＰＣＣ２２２のボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部における錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み込まれる、２つ、または３つの円形バーナを伴う。しかし、このバーナからの高温の火炎は、さらなるＮＯｘの形成をもたらすので、この配設があまり有利ではなくなり得る。
【０１７８】
実施形態では、サイクロン発火ボイラを採用することができ、そうでなければ灰の溶解温度が低い石炭に対してＰＣＣ２２２による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。１次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、２次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。３次空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。
【０１７９】
サイクロンボイラでは、灰の８０〜９０％が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温（１，６５０から２，０００℃以上）で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとって大変不利であるＮＯｘの高い製造をもたらす。サイクロン発火ボイラは、１５％（無水ベース）以上の揮発性物質、瀝青炭については６〜２５％の間、または亜瀝青炭については４〜２５％の間の灰分率、および、瀝青炭については２０％未満、および亜瀝青炭については３０％の含水率といった、ある主要な特性を有する石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグの挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。
【０１８０】
当業者であれば、特定の特性が、石炭がＰＣＣ２２２のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ＰＣＣ２２２のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計されることができる。
【０１８１】
ＰＣＣは、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングと組み合わせて使用することができる。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度（３７４°Ｆ）および臨界圧力（２２．１ｍＰａ）以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、３３〜３４％の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも３〜５パーセント高い熱効率を達成することができる。
【０１８２】
当業者であれば、石炭燃焼２００の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料を必要とするため、発電２０４のより低い費用をもたらすことが十分理解されるであろう。熱効率の増加は、また、ＳＯ２およびＮＯｘのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃焼させる比較的旧式で小さいユニットは、３０％ほどの低い熱効率を有する。より高品質石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラを有する、より大きいプラントに対しては、熱効率は、３５〜３６％の領域であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、４３〜４５％の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭を用いて達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント（例えば、ヨーロッパにある）で予期される最大効率が約４２％であってもよい一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約４５％の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、４５〜４７％の正味熱効率を生じることができる。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、熱効率を最適化するために有利に設計することができる。
【０１８３】
実施形態では、流動床燃焼（「ＦＢＣ」）２２４のシステムは、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭とともに使用することができる。ＦＢＣ２２４のシステムは、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられる条件である、流動化の原理に基づいて操業する。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過すると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。ＦＢＣ２２４のシステムでは、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床で燃焼される。ＦＢＣ２２４のシステム中の石炭は、石灰石等の吸着剤と混合することができ、混合物は、燃焼中に流動化されて、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。当業者であれば、特定の特性は、石炭がＦＢＣ２２４のシステムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ＦＢＣ２２４のシステムにおける燃焼のために、より具体的に設計することができる。ＦＢＣ２２４のシステムの例示的実施形態は、下記でさらに詳しく説明する。
【０１８４】
発電２０４に対しては、ＦＢＣ２２４のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある、加圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。サイズが約３ｍｍの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。大気圧でのＦＢＣ２２４は、高灰分率石炭または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。燃焼は、ＮＯｘを形成するための閾値よりも実質的に低い８００〜９００℃の間の温度で生じるため、このようなシステムは、ＰＣＣ２２２のシステムよりも低いＮＯｘ放出をもたらす。
【０１８５】
バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約１ｍｍの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。より大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、１０〜５０回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通じて比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニッ
トの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉においては濃密床が必要とされる。床燃焼の瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約１％であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。
【０１８６】
循環ＦＢＣ２２４のシステムは、特定種類の石炭向けに設計することができる。実施形態では、これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有することができる、低等級の高灰分率石炭に特に有用である。実施形態では、これらのシステムはまた、複合燃焼２２８のシステム中のバイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同発火するためにも有用である。ＦＢＣ２２４ユニットが構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動することができる。種々の設計を採用することができる。循環ＦＢＣ２２４の熱効率は概して、同等のＰＣＣシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。
【０１８７】
加圧システムにおけるＦＢＣ２２４は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるものに有用であってもよい。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を２５％の水とともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、８００〜９００℃の間の燃焼温度により、１〜１．５ＭＰａの圧力で操業することができる。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出でも、４０％以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧ＦＢＣシステムは、５０％より大きい熱効率を製造するような改良を含むことができる。
【０１８８】
図２に示されるように、石炭燃焼２００は、鉄および鉄鋼の製錬等の冶金目的２０８で採用することができる。ある実施形態では、ある性質を伴う瀝青炭が、事前コーキングを伴わない製錬に適し得る。例として、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分（５％以下）、低い硫黄分、および低い方解石（ＣａＣＯ３）含有量を含むその他の因子の組み合わせ等の性質を有する石炭が、冶金目的２０８に適し得る。冶金目的２０８に適した特性を有する石炭は、発電２０４に使用される石炭よりも１５〜５０％高い価値があってもよい。当業者であれば、特定の特性は、石炭が冶金２０８システムにおいて有利に燃焼されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、冶金２０８システムにおける燃焼に対して、より具体的に設計することができる。
【０１８９】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭変換設備２１０で使用することができる。図２に示されるように、石炭変換設備２１０は、例えば、ガス化２３０のためのシステム、合成ガス製造および変換２３４、コークスおよび精製炭素形成２３８、および炭化水素形成２４０を使用して、石炭の複合炭化水素を他の生成物に変換することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が石炭変換設備２１０において有利に使用されることを可能にすることが理解できるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、石炭変換設備２１０での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９０】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、ガス化２３０に使用することができる。ガス化２３０は、可燃性ガス、揮発性物質、チャー、および鉱物の残留物（灰／スラグ）への石炭の変換を伴う。ガス化２３０のシステムは、概して蒸気の存在下において、加圧下で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。
ガス化２３０は、限られた利用可能な空気または酸素とともに発生するため、燃焼とは異なる。よって、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化２３０プロセスに対する熱を提供する。
【０１９１】
ガス化２３０の間、ほとんどの炭化水素原料（例えば、石炭）は、まとめて「合成ガス」と称される種々のその他の物質に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。しかし、合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて異なる。原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにガス化しないため、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、典型的にＮＯｘは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。酸素はガス化２３０の間に空気の代わりに使用され、二酸化炭素は、隔離し、汚染物質として雰囲気に進入することを防ぐことができる、濃縮ガス流において製造される。
【０１９２】
ガス化２３０は、高硫黄分率または高灰分率を有する石炭等の、燃焼２００の設備において使用することが困難である石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰特性は、スラグの形成に影響するため、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響を及ぼすためという両方の理由で、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こす場合がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭がガス化２３０の設備において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、ガス化２３０の設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９３】
実施形態では、固定床、流動床、および噴流床といった、３種類のガス化装置システムが利用可能であってもよい。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、３〜６ｍｍのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム（約９００℃）よりも高い操業温度（約１，６００℃）で作動する。
【０１９４】
実施形態では、ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアにわたって挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。次いで、副生成物流を減圧して、圧力バリアにわたって除去する。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットもまた加圧する。
【０１９５】
ガス化２３０の設備は燃焼を伴わなくてもよいことが理解されるが、それにもかかわらず、ガス化２３０は、ある実施形態では発電に使用することができる。例えば、電力が生成されるガス化２３０の設備は、ガス化複合サイクル（「ＩＧＣＣ」）２３２のシステムを利用することができる。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物（硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの）がなく、燃焼されてガスタービンを駆動することができる。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化からの排ガスもまた、水と熱交換して、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成することができる。ＩＧＣＣシステム２３２は２つのタービンを組み合わせて使用するため（ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン）、そのようなシステムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分（６０〜７０％）は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。ＩＧＣＣシステム２３２は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。当業者であれば、特定の特性は、石炭がＩＧＣＣ２３２設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方
法に従って処理される石炭は、ＩＧＣＣ２３２設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９６】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、合成ガス２３４の製造、または種々のその他の生成物へのその変換に使用することができる。例えば、一酸化炭素および水素のようなその成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた、改良型石油製品を製造するための水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。
【０１９７】
合成ガス２３４はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス２３４は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス２３４はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎的要素に変換することもできる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が合成ガス製造または変換２３４設備において有利に使用されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、合成ガス製造または変換２３４設備での使用のために、より具体的に設計することができる。
【０１９８】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、コークスまたは精製炭素に変換すること２３８ができる。コークス２３８は、揮発性成分がオーブン中にて高温（１，０００℃程の高さ）で焼くことによって取り払われている石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬している間に燃料として使用することができる。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップはまた、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガス等の副生成物も生じさせることができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス２３８の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。
【０１９９】
石炭は、コークス用炭として使用が可能となる前に、望ましくは、含水率、灰分率、硫黄分率、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。当業者であれば、特定の特性は、石炭がコークス製造設備２３８において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、コークス２３８を製造するための使用のために、より具体的に設計することができる。
【０２００】
実施形態では、非晶質純炭素２３８は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約６５０〜９８０℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素２３８は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素２３８には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が精製炭素製造設備２３８において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。した
がって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、精製炭素２３８を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０１】
実施形態では、コークス製造２３８の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有２４０ガス混合物（「都市ガス」）を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約５１％の水素、１５％の一酸化炭素、２１％のメタン、１０％の二酸化炭素および窒素、および約３％のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、ＬｕｒｇｉプロセスおよびＳａｂａｔｉｅｒ合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。
【０２０２】
実施形態では、本願で説明されるシステムおよび方法で処理される石炭は、炭化水素生成物２４０に変換することができる。例えば、液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素２４０の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素２４０の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を含む炭化水素を添加しなければならない。（１）空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、（２）石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、（３）触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および（４）一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、４種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素２４０の様々な形態に変換される触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。
【０２０３】
別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素２４０を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、４５０〜７００℃の間の温度（冶金コークスに対する８００〜１，０００℃と比較される）でコークス化２３８される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素２４０が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。
【０２０４】
当業者であれば、特定の特性は、石炭が炭化水素生成物の形成２４０において有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、炭化水素２４０を製造するための使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０５】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、石炭副生成物設備２１２で使用することができる。図２に示されるように、石炭副生成物設備２１２は、石炭を石炭燃焼副生成物２４２および石炭蒸留副生成物２４４に変換することができる。
【０２０６】
実施形態では、種々の石炭燃焼副生成物２４２を得ることができる。例として、石炭燃焼副生成物２４２は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、水、および同様のものを含むことができる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な燃焼副生成物を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な燃焼副生成物を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２０７】
例として、揮発性物質は、石炭燃焼副生成物２４２である。揮発性物質は、加熱中にガスまたは蒸気として放出される、水分を除く、生成物である。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を１０５℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を９５０℃まで加
熱し、重量損失を測定することによって決定することができる。揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含むことができる。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成ることができる。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質の含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。
【０２０８】
別の例として、石炭灰は、石炭燃焼副生成物２４２である。石炭灰は、飛散灰（大煙突から除去される廃棄物）および底灰（ボイラおよび燃焼チャンバから）でできている。粗粒子（底灰および／またはボイラスラグ）は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分（飛散灰）は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Ａｌ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｈｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｖ、およびＺｎを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含むことができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。
【０２０９】
別の例として、硫黄は、石炭燃焼副生成物２４２である。石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって（硫黄保有として知られるプロセス）、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、ＣａＣＯ３分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるＣａＯである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、２つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、ＳＯ２に変換される。チャー燃焼中、ＳＯ２形成、硫黄化、およびＣａＳＯ４分解のプロセスは、同時に発生する。
【０２１０】
実施形態では、種々の石炭蒸留生成物２４４を得ることができる。石炭の分解蒸留２４４は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第３の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業用途がある。当業者であれば、特定の特性は、石炭が経済的に有益な蒸留副生成物２４４を製造するために有利に使用されることを可能にすることが理解されるであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、有用な蒸留副生成物２４４を製造する際の使用に対して、より具体的に設計することができる。
【０２１１】
コールタールは、石炭蒸留副生成物２４４の例である。コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの（ベンゼン）から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンがあってもよい。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。
【０２１２】
実施形態では、コールタールは、分別蒸留をさらに受けて、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることができる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。
【０２１３】
実施形態では、コールタールはまた、分別蒸留に委ねることなく、その天然状態で使用することもできる。例えば、ある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。その天然状態でのコールタールは、塗料、耐候剤、または腐食保護として採用することができる。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。
【０２１４】
図２を参照すると、本願で説明されるシステムおよび方法によって処理される石炭は、出荷設備２１４において輸送、または貯蔵設備２１８に貯蔵することができる。当業者であれば、特定の特性は、石炭が安全かつ効率的に輸送および保存されることを可能にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その出荷および貯蔵を促進するように、より具体的に設計することができる。
【０２１５】
実施形態では、石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送され得る。石炭輸送は、出荷設備２１４において実行されることができる。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および／または特定のサイズに破砕することができる。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に５０マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。当業者であれば、特定の取扱適性は出荷設備２１４における石炭輸送を促進することを理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、その輸送を促進するように、より具体的に設計することができる。
【０２１６】
実施形態では、石炭は、それが使用される場所、またはそこから使用地点まで輸送することができる遠隔場所のいずれかにおいて、貯蔵設備２１８に貯蔵することができる。石炭燃焼設備２００およびその他の石炭利用プラント等の実施形態では、石炭は現場で貯蔵することができる。例として、発電所２０４については、年間所要石炭の１０％以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を引き起こす場合がある。無煙炭は、他の石炭階級よりも少ない危険度を示し得る。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けない場合があるため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、十分に大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。
【０２１７】
貯蔵石炭において２種類の変化が発生し得る。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および／または重量が増加し得、そして、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こし得る変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こし得る。当業者であれば、石炭の特定の特性は、貯蔵設備２１８に貯蔵される石炭において発生し得る悪化を最小限にすることが理解するであろう。したがって、本願で説明されるシステムおよび方法に従って処理される石炭は、貯蔵設備２１８でのその安全な貯蔵を可能にするように、より具体的に設計す
ることができる。
【０２１８】
ここで、固体燃料処理設備の個別構成要素、その入力、出力、および関連方法およびシステムについて、さらに詳しい説明を提示する。
【０２１９】
石炭は、水分、高圧、および高温の影響下で、空気にアクセスせずに分解する植物から形成される。石炭の形成には２つのステップがある。第１のステップは、生物学的なものであり、セルロースが泥炭に変えられる。第２のステップは、物理化学的なもので、泥炭が石炭に変えられる。石炭を形成する地質学的プロセスは、石炭化と称される。石炭化が進行するにつれて、石炭の化学組成は、芳香環構造においてわかるように、より高い炭素含有量およびより低い水素含有量の化合物へと徐々に変化する。
【０２２０】
石炭の種類、または石炭の階級は、発生した石炭化の程度を示す。最高から最低に及ぶ石炭の階級は、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、および褐炭／亜炭を含む。石炭化度の増加とともに、揮発性物質の割合が減少し、発熱量が増加する。よって、より高い階級の石炭には、少ない揮発性物質および高い発熱量がある。また、一般に、階級の増加に伴って、石炭には、少ない水分、少ない酸素、および多くの固定炭素、多くの硫黄、および多くの灰が存在する。「等級」という用語は、灰分率および硫黄分率に関して２つの石炭に分かれる。
【０２２１】
全ての石炭は鉱物を含有する。これらの鉱物は、石炭中にある無機物質である。石炭物質自体に組み込まれている鉱物の構成物質は、内包鉱物と称される。石炭基質から分離されている鉱物の構成物質は、除外鉱物と称される。除外鉱物は、石炭粒子間に分散し得、または、隣接鉱物層から引き出す採鉱技術のために、偶然に存在し得る。石炭中の無機物は、石炭燃焼または石炭転換後に灰となる。
【０２２２】
石炭中の結合していない炭素は、その固定炭素内容物と称される。ある量の全炭素は、水素と結合されて、炭化水素として燃える。これは、石炭が加熱されると形成するその他のガスとともに、石炭中の揮発性物質を形成する。固定炭素および揮発性物質は、可燃性物質を形成する。揮発性物質に含有される酸素および窒素は、水分および灰を含まない石炭の量として理解される可燃性物質の一部として含まれる。可燃性物質に加えて、石炭は、水分および灰を形成する種々の鉱物を含有する。米国石炭の灰分率は、約３％〜３０％で変化し得る。水分は、石炭の全重量の０．７５％〜４５％で変化し得る。
【０２２３】
大量の灰は、石炭の発熱量を低減するため、および炉の中の通気道を詰まらせることによって燃焼を妨害するため、望ましくない。石炭にも高い硫黄分がある場合は、硫黄は、灰と結合して、炉の中で効果的な燃焼をさらに妨げ得る可溶スラグを形成することができる。石炭中の水分は、蒸発する時に熱を吸収し、よって炉温を下げるため、燃焼中に問題を引き起こし得る。
【０２２４】
本願で論じられる技術は、例示的な目的で、単一燃料として石炭を使用するステップに適用される一方で、当業者に周知の技術を使用して、他の燃料、例えばバイオマスまたは廃棄物と組み合わせて石炭を使用するステップにも適用できることが理解される。
【０２２５】
露天採鉱または坑内採鉱という、採炭１０２の２つの基本的な方法があってもよい。露天採鉱方法は、露天採鉱、輪郭採鉱、および露天掘り採鉱を含むことができる。
【０２２６】
露天炭鉱は、表土と呼ばれる非石炭物質で覆われてもよく、表土は、石炭を採鉱する前に除去することができる。露天採鉱は、平坦地で見ることができ、輪郭採鉱は、丘または山に沿った炭層をたどることができ、露天掘り採鉱は、炭層が厚く、かつ深さ数フィート
となる場合があり得る。露天炭鉱で使用される機器は、引き網、ショベル、ブルドーザ、フロントエンドローダ、バケットホイール掘削機、およびトラックを含むことができる。
【０２２７】
柱房式、長壁式、および標準的な爆破および石炭の排出という、坑内炭鉱１０２から石炭を抽出する３つの基本的な方法がある。柱房式採鉱は、採炭機械による石炭の連続破壊、および排出のために石炭をベルトへと左右に動かすステップから成り得る。指定距離後、天井を支持してプロセスを反復する。長壁式採鉱は、石炭の長い連続壁にわたって採炭機械を動かすステップから成ることができ、石炭がベルトシステムによって排出される。屋根は、長壁式採炭機械の一部である鋼鉄梁によって支持することができる。標準的な爆破および除去採鉱方法は、爆発物で石炭を爆破することができ、次いで標準機器（例えば、ベルトシステム、レール、トラクタ）を使用して石炭を排出する。
【０２２８】
炭鉱１０２は、２つ以上の炭層から成ることができ、炭層は、石炭の連続線であってもよい。炭鉱１０２は、炭鉱および／または炭層内に既知の特性１１０を有する複数の異なる石炭種類を含むことができる。定義された石炭種類のうちのいくつかは、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる。炭鉱１０２は、炭鉱および／または炭層内の石炭の特性１１０を試験することができる。特性１１０の試験は、サンプリングによるもの、周期的なもの、連続的なもの、または同様のものであってもよい。炭鉱は、石炭特性１１０の決定のために現場で石炭を試験することができ、または、石炭のサンプルを外部試験設備に送ることができる。採鉱作業は、鉱山を調査し、鉱山に含有される石炭の種類を分類して、鉱山内のどこに、どの種類の石炭があるかを決定することができる。異なる石炭種類は、水分含有量、鉱物、および硫黄、灰、金属、および同様のもの等の物質による標準分類１１０を有することができる。ある種類の石炭内の水分およびその他の物質の割合は、石炭の燃焼特性および加熱能力（ＢＴＵ／ｌｂ）に影響を及ぼすことができる。炭鉱１０２のオペレータは、顧客への供給のために一貫した種類の石炭を維持するためにか、市場でよく受け入れられる、ある種類の石炭を採鉱するためにか、市場または顧客に最も一般的な石炭を提供するためにか、または同様のもののために、炭鉱から石炭を選択的に採鉱することができる。実施形態では、瀝青炭および無煙炭等の水分が少ない石炭は、より良い燃焼および加熱特性を提供することができる。
【０２２９】
実施形態では、石炭採鉱１０２設備は、採鉱された石炭の取扱いのための、石炭サイズ決定、貯蔵１０４、および出荷１０８設備を含むことができる。
【０２３０】
石炭サイズジング設備は、採鉱された原炭をより望ましい形状およびサイズの石炭にするために使用することができる。石炭は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものによって、鉱山地表の設備内でサイズジングすることができる。石炭は、鉱山からベルトシステムによって、トラック、または同様のものによって、石炭サイズジング設備に供給することができ、石炭サイズジングは、連続供給プロセスで行うことができ、または、石炭をサイズ変更するためにバッチプロセスを使用することができる。
【０２３１】
貯蔵設備１０４は、顧客に石炭を出荷する前に、石炭サイズジング設備からの原炭またはサイズ変更した石炭を一時的に貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備１０４は、原炭またはサイズ変更した石炭を石炭のサイズによってさらに分類することができる追加選別施設を含有することができる。貯蔵設備１０４は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。
【０２３２】
貯蔵設備１０４は、石炭輸送方法の近くにあることによって、出荷設備１０８と関連することができる。出荷設備１０８は、炭鉱１０２から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備１０８は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト３００、トラック、ローダ、または同様のも
のを、個別に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。炭鉱量に応じて、出荷設備１０８は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。
【０２３３】
石炭貯蔵設備１１２は、少なくとも１つの遠隔立地石炭源に対する石炭再販売業者であってよく、異なる石炭種類を購入、貯蔵、および様々な顧客に再販売することができる。石炭貯蔵設備１１２に対する石炭源は、炭鉱１０２または別の石炭貯蔵設備１１２であってもよい。石炭貯蔵設備１１２は、複数の遠隔立地石炭源から複数の石炭種類を受領し、貯蔵することができる。実施形態では、石炭貯蔵設備１１２は、石炭種類別に石炭を貯蔵することができる。石炭種類は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができるが、それらに限定されない。石炭貯蔵設備は、貯蔵設備１１４、出荷設備１１８、または石炭を取扱い、貯蔵し、出荷するためのその他の設備を含むことができる。実施形態では、石炭貯蔵設備１１２は、後の再販売のために、遠隔立地鉱山から石炭をスペックに基づいて購入することができる。
【０２３４】
石炭貯蔵設備１１２は、遠隔立地石炭源から石炭を受領することができ、石炭の種類および特性１１０は、石炭源によって提供することができる。貯蔵設備１１２はまた、追加の石炭試験を行い、受領済み石炭特性を検証するか、または石炭をさらに分類するかのいずれかを行うこともでき、石炭貯蔵設備１１２は、異なる石炭の顧客に対する亜石炭種を貯蔵することができる。亜石炭種は、石炭特性１１０による石炭のさらなる分類であってもよい。貯蔵設備１１２は、現場の石炭試験設備を有することができ、または標準的な石炭試験研究所を使用することができる。
【０２３５】
貯蔵設備１１４は、顧客に石炭を出荷する前に、遠隔立地石炭源からの石炭を貯蔵するために使用することができる。貯蔵設備１１４は、石炭を石炭のサイズまたは石炭特性１１０によってさらに分類することができる、追加選別施設を含むことができる。追加の選別設備は、粉砕機、石炭破砕機、ボールミル、研削機、または同様のものを使用して、石炭のサイズをさらに決定することができる。貯蔵設備１１４は、建築物、小屋、鉄道車両、空地、または同様のものであってもよい。
【０２３６】
貯蔵設備１１４は、石炭輸送方法に近くなることによって、出荷設備１１８と関連することができる。出荷設備１１８は、貯蔵設備１１４から顧客に石炭を移動するために、線路、トラック、または同様のものを使用することができる。出荷設備１１８は、石炭を石炭輸送方法に移動するために、コンベヤベルト３００、トラック、ローダ、または同様のものを、別個に、または組み合わせてのいずれかで、使用することができる。貯蔵設備１１２の容量に応じて、出荷設備１１８は、連続装填操作であってよく、または、オンデマンド処理で石炭を出荷することができる。
【０２３７】
石炭サンプルデータ１２０は、石炭の分類１１０のデータに対する貯蔵場所であってもよい。石炭サンプルデータ１２０は、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または石炭の特性１１０を蓄積することができる同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、石炭特性１１０のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出荷とともに出荷することができる。石炭特性を紙のハードコピーとともに出荷する場合、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭サンプルデータ形式に入力することができる。実施形態では、石炭特性１１０のデータは、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、または同様のものから、Ｅメール、ＦＴＰ、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものによって送信
することができる。石炭サンプルデータ１２０は、炭鉱１０２、石炭貯蔵設備１１２、受領設備、または同様のものによって維持することができる。石炭サンプルデータ１２０は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
【０２３８】
石炭サンプルデータ１２０は、送信炭鉱名、貯蔵設備名、石炭の最終用途、所望の特性、考えられる最終特性、石炭特性（例えば、水分）、使用される石炭試験設備、石炭試験日、受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験したかどうか、電磁吸収／反射、確認試験設備、確認試験日、および同様のものを含むことができる。実施形態では、石炭特性試験データおよび石炭サンプルごとの試験日のうちの少なくとも一方があってもよい。
【０２３９】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０に保存される石炭特性は、米国ウエストバージニア州のＳｔａｎｄａｒｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈ  Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ等の標準規格研究所によって提供することができる。標準規格研究所は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。実施形態では、標準規格研究所は、石炭を受領されたとおりに、または乾燥した状態で試験することができる。実施形態では、受領したとおりの試験は、原炭が処理なしで受領されるとおりであってもよい。実施形態では、乾式試験は、残留水を除去する加工後の石炭であってもよい。標準規格研究所は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の規格を使用して、石炭を分類することができる。
【０２４０】
実施形態では、各石炭出荷に対して、石炭サンプルデータに保存される少なくとも１つのデータがあってもよい。採鉱、貯蔵、または出荷プロセス中に、石炭出荷が無作為または周期的にチェックを受けた場合は、２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、石炭出荷について行う各試験は、石炭サンプルデータ１２０に保存される石炭特性を有することができる。石炭特性試験は、炭鉱１０２、貯蔵設備１１２、受領設備、または同様のものの要求により、行うことができる。
【０２４１】
石炭の所望特性１２２は、ある石炭使用設備によって必要とされる処理済み石炭の燃焼特性のデータベースであってもよい。石炭の所望特性１２２は、特定の石炭使用設備に対する石炭の必要な燃焼特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものであってもよい。石炭の所望特性１２２のデータは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置に保存することができる。
【０２４２】
実施形態では、特定の石炭使用設備に対して、少なくとも１つの石炭の所望特性１２２のデータがあってもよい。固体燃料処理設備１３２によって受領または貯蔵される各種類の石炭に対する、石炭の所望特性１２２のデータがあってもよい。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、泥炭、褐炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭を含むことができる、複数の石炭種類を受領または貯蔵することができる。各種類の石炭は、石炭使用設備に対する異なる所望特性１２２を有することができ、所望特性１２２は、受領または貯蔵された石炭の特性１１０を修正する能力に基づくことができる。実施形態では、受領または貯蔵された石炭の特性は、石炭サンプルデータ１２０に保存することができる。
【０２４３】
石炭の所望特性１２２は、システム容量、石炭のサイズ、プロセスチャンバの種類、コンベヤシステムのサイズ、コンベヤシステムの流速、電磁周波数、電磁力レベル、電磁力の継続時間、石炭への電力通貫の深さ、および同様のもの等の、固体燃料処理設備１３２の能力パラメータに基づくことができる。これらのパラメータ種類および値は、入力石炭特性に応じて変化することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備によってどの石炭種類を使用することができるかを知ることができ、適切なパラメータを石炭の所望特性１２２から選択して、石炭使用設備から処理済み石炭を製造することができる。
【０２４４】
実施形態では、石炭使用設備は、効率または環境要件を満たすために、ＢＴＵ／ｌｂ、硫黄分率、灰分率、金属分率、および同様のもの等の、ある石炭操業パラメータを必要とすることができる。石炭の所望特性１２２は、これらのパラメータに基づくことができ、これらのパラメータを維持することにより、石炭使用設備が石炭燃焼放出の要件を満たすことを可能にすることができる。
【０２４５】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、ＢＴＵ／ｌｂ、水分、硫黄、灰、および同様のもの等の、特定の石炭燃焼特性を標的にすることができる。実施形態では、特定の石炭燃焼特性は、石炭処理特性を測定する石炭処理設備の能力によって限定されるのみであってもよい。例えば、固体燃料処理設備１３２が水分および硫黄放出を測定することしか可能でない場合は、標的の特定石炭燃焼特性は、水分および硫黄の標的のみを含有することができる。
【０２４６】
固体燃料処理設備１３２（設備）は、石炭の一部であってもよい、水分、硫黄、灰、水、水素、水酸基、および同様のもの等の非石炭生成物を除去することによって、石炭の等級を修正するために使用することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭から非石炭生成物を除去するために、マイクロ波エネルギおよび／またはその他の手段を使用することができる。固体燃料処理設備１３２は、石炭の取扱い、移動、処理のための、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。固体燃料処理設備１３２は、モジュール式、拡張可能型、携帯型、固定型、または同様のものであってもよい。
【０２４７】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、所定の方式または非所定の方式で互いと関連することができる完全個別ユニットとなるように設計される、装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものがあるモジュール式設備であってもよい。
【０２４８】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、連続フローおよびバッチプロセスの両方に対して拡張可能であってもよい。連続フローに対しては、固体燃料処理設備１３２は、入力、処理チャンバ、出力、および同様のものを拡大縮小して、特定の施設に必要とされる量に適合することができる。例えば、発電設備は、冶金設備よりも大量の処理済み石炭を必要とし得、したがって、固体燃料処理設備１３２は、必要量の石炭を加工するように拡大縮小することができる。石炭の連続フロー加工は、あるプロセスを通って石炭を移動するためのベルトを有するチャンバを含むことができる。チャンバおよびベルトシステムは、施設に対する時間あたりの必要量を提供するように拡大縮小することができる。
【０２４９】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、バッチプロセスを使用することができ、バッチ処理チャンバ、入力、出力、および同様のものは、処理する必要がある石炭の量に対して拡大縮小することができる。石炭のバッチ処理は、各サイクルである量の石炭を処理することができる、封入チャンバを含むことができる。
【０２５０】
固体燃料処理設備１３２は、複数の施設間で、または施設内の複数の場所へ移動される能力がある、移動式であってもよい。例えば、単一の企業は、処理済み石炭を必要とし得る複数の施設を有することができ、かつ石炭を処理する単一の固体燃料処理設備１３２を所有することができる。固体燃料処理設備１３２は、各企業施設である一定の時間を費やして、次の企業施設に移動する前に、ある貯蔵量の処理済み石炭を提供することができる。別の例では、貯蔵設備１１２は、貯蔵設備１１２内の複数の場所の間を移動して、貯蔵設備１１２で貯蔵することができる複数の石炭種類を処理する、単一の固体燃料処理設備１３２を有することができる。実施形態では、移動式であることによって、固体燃料処理設備１３２は、また、設備１３２を容易に移転させることが可能となるようにモジュール式であってもよい。
【０２５１】
固体燃料処理設備１３２は、ある施設において定位置にとどまる固定構造であってもよい。実施形態では、施設は、処理済み石炭の連続フローを製造する固体燃料処理設備１３２を必要とする、ある量の処理済み石炭を必要とし得る。例えば、発電設備は、専用の固体燃料処理設備１３２を必要とする連続量の処理済み石炭を必要とし得る。
【０２５２】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、施設に対してインラインまたはオフラインであってもよい。固体燃料処理設備１３２は、石炭使用設備内のプロセスに処理済み石炭の連続フローを提供するように、施設とインラインであってもよい。例えば、発電施設は、蒸気を製造するように直接ボイラに供給する固体燃料処理設備１３２を有することができる。固体燃料処理設備１３２は、少なくとも１つの貯蔵場所への出力で石炭を処理することによって、施設からオフラインであってもよい。例えば、発電施設は、処理されるにつれて、異なる種類の石炭を蓄積する固体燃料処理設備１３２を有することができる。次いで、処理済み石炭は、必要に応じて発電施設へと、コンベヤベルト３００のシステム上に供給されることができる。
【０２５３】
固体燃料処理設備１３２は、パラメータ生成設備１２８、取入設備１２４、監視設備１３４、ガス生成設備１５２、着火防止設備１５４、処分設備１５８、処理設備１６０、格納設備１６２、ベルト設備１３０、冷却設備１６４、取出設備１６８、および試験設備１７０等の、複数の装置、モジュール、設備、コンピュータ装置、および同様のものを含むことができる。
【０２５４】
パラメータ生成設備１２８は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置であってもよい。パラメータ生成設備１２８は、受領または貯蔵した石炭の処理のために、固体燃料処理設備１３２に操業パラメータを生成および供給することができる。パラメータ生成設備１２８は、設備に対する操業パラメータを計算および保存することが可能であってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを生成するために、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２の両方からのデータを使用することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２の情報は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものによって利用可能であってもよい。
【０２５５】
実施形態では、設備１３２によって処理される石炭は、固体燃料処理設備１３２のオペレータによって同定可能であってもよい。実施形態では、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。パラメータ生成設備１２８は、同定された石炭に対して、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２のデータに保存される石炭試験情報にアクセスすることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０から、石炭の受領および保存された試験データを受領することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、
石炭の所望特性１２２から、所望の処理済み石炭特性を回収することができる。実施形態では、それぞれの受領または保存された石炭試験データに対して、少なくとも一式の所望の処理済み石炭特性があってもよい。石炭試験データおよび所望の石炭特性に対して利用可能なデータが一式よりも多くあり得る場合は、パラメータ生成設備は、データを平均するか、最新データを使用するか、最初のデータを使用するか、データの統計値を使用するか、または同様のことを行うことができる。
【０２５６】
実施形態では、石炭試験情報および所望の処理済み石炭特性に基づいて、パラメータ生成設備は、設備に対する開始操業パラメータを決定することができる。操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の様々な装置および設備のパラメータを設定して、所望の石炭特性を製造するために、使用することができる。パラメータ生成設備１２８の決定パラメータは、ベルト速度、期間あたりの石炭量、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、石炭表面温度、センサ基本信号、空気流速、不活性ガス使用、取入速度、取出速度、予熱温度、予熱時間、冷却速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、所望の石炭を処理するために設備が必要とすることができる全てのパラメータは、パラメータ生成設備によって決定することができる。
【０２５７】
実施形態では、マイクロ波周波数パラメータは、単一周波数、段階的に導入される周波数（例えば、１つの周波数から第２の周波数への移行）、複数のマイクロ波の周波数、連続周波数、パルス周波数、パルス周波数負荷サイクル、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。
【０２５８】
実施形態では、マイクロ波電流パラメータは、連続電力、パルス電力、段階的に導入される電力（例えば、１つの電力から第２の電力への移行）、複数のマイクロ波の電力、および同様のものを含むことができる、複数の設定を有することができる。
【０２５９】
実施形態では、石炭種類および石炭から除去される非石炭生成物に応じて、石炭表面温度を監視することができる。パラメータ生成設備１２８は、石炭処理中に監視される石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、非石炭生成物を除去するために、石炭処理プロセスにおける異なる時点で、異なる石炭表面温度を必要とすることができる。例えば、石炭から水分を除去するために１つの温度を必要とし得る。その場合、石炭から硫黄を除去するために第２の温度を必要とし得る。したがって、パラメータ生成設備は、石炭処理プロセス中に監視される複数の石炭表面温度を決定することができる。実施形態では、様々な石炭表面温度パラメータをセンサ設備に提供することができ、感知された温度は周囲温度から２５０℃にまで及ぶことができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、石炭を内部および表面温度まで加熱することができる。
【０２６０】
取入設備１２４は、炭鉱１０２または石炭貯蔵設備１１２から固体燃料処理設備１３２内へと石炭を受領することができ、石炭貯蔵設備１１２は、固体燃料処理設備１３２と同じ場所にあってよく、または、遠隔石炭貯蔵設備１１２であってもよい。取入設備１２４は、集塵設備、サイズジングおよび選別設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取入設備は、処理のためにベルト１３０に進入する石炭量を制御することができる。例えば、取入設備は、ドア、投入オーガーの速度、または同様のものを制限または開放することによって、それを通過する石炭の量を制御することが可能であってもよい。
【０２６１】
石炭は、コンベヤベルト３００のシステム、トラック、フロントローダ、バックローダ、および同様のものによって、取入設備１２４に提供されことができる。
【０２６２】
実施形態では、取入設備１２４に石炭を投入する行為は、許容できない量の炭塵を生じる場合があり、したがって、集塵設備を提供することができる。実施形態では、炭塵は、容器内に収集して、取入設備から除去することができる。
【０２６３】
固体燃料処理設備１３２は、一貫したサイズの石炭がベルト１３０に供給される場合、より効率的に石炭を処理することができ、一貫した石炭のサイズは、石炭のマイクロ波加熱を最適化することができる。取入設備１２４は、入ってくる石炭を複数のサイズに選別することができる。実施形態では、異なるサイズの石炭を加工する複数のベルトがあってもよい。石炭は、選別火格子、石炭を別のベルトに進路変更する高さが異なるドア、または同様のものを使用して選別することができる。
【０２６４】
実施形態では、取入設備１２４は、投入区間、遷移区間、適応区間、および同様のものを含むことができる複数の区間を使用して、石炭を投入源からベルト１３０に移動することができる。実施形態では、投入区間は、取入設備内へと原炭を受領することができ、この区間は、石炭の緩衝装置を提供して石炭のあふれ、または石炭の不足を防ぐのに十分大きくてもよい。実施形態では、遷移区間は、石炭を投入区間から適応区間に移動するチャネルまたは導管であってよく、この区間は、投入および適応区間の異なるサイズに適切に適合するように先細であってもよい。実施形態では、適応区間は、石炭を遷移区間から加工ベルト１３０に移動することができ、この区間の出口は、ベルトと同じサイズであってもよい。
【０２６５】
実施形態では、石炭選別またはサイズサイジングがある場合、２つ以上の投入区間、遷移区間、および適応区間があってもよい。
【０２６６】
監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の複数の設備、システム、およびセンサを監視することができる。監視設備１３４は、情報を受領し、センサ、制御装置、処理設備、および同様のものに提供することができる。実施形態では、監視設備は、様々なセンサおよび設備からの入力に基づいて、石炭処理プロセスのプロセス間調整を行うことができ、例えば、モニタは、水分センサおよび重量センサから情報を受領し、正しい量の水分が石炭から除去されているかどうかを決定することができ、操業パラメータは情報に基づいて調整することができる。
【０２６７】
実施形態では、監視設備１３４は、設備操業パラメータを修正して、固体燃料処理設備１３２中の石炭の処理を調整することができる。実施形態では、操業パラメータの修正は、ベルト制御装置１４４、処理設備１６０、格納設備１６２、フィードバック設備１７４、着火防止設備１５４、または同様のものを含むことができる、その他の設備に提供することができる。
【０２６８】
実施形態では、監視設備１３４は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、監視設備は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの修正を決定するために、アルゴリズムを使用することができる。
【０２６９】
着火防止設備１５４は、石炭処理プロセス中に石炭の着火を防ぐガス源であってもよい。非石炭生成物の加熱のため、石炭処理プロセスは、石炭の着火温度に近い温度まで石炭を加熱することができる。石炭処理プロセス中の石炭の早期着火を防ぐために、不活性ガスを使用し、石炭処理チャンバ内に不活性ガス雰囲気を供給することができる。不活性ガ
スは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、およびラドンを含むことができる。窒素およびアルゴンは、非燃焼ガス雰囲気を提供するために使用される最も一般的な不活性ガスであってもよい。
【０２７０】
不活性ガスは、パイプライン、トラック／タンカ、現場でのガス生成、または同様のものによって、着火防止設備１５４に供給することができる。実施形態では、トラック／タンカ供給システムを使用する場合、ガス供給は、トラック／タンカによって、現場のガス貯蔵タンク内に提供することができ、または、トラックは、一時的なガス貯蔵タンクとして使用されるタンカートレーラを残しておくことができる。
【０２７１】
実施形態では、着火防止設備１５４からの不活性ガスは、空気雰囲気と併せて使用することができ、または、石炭処理チャンバの全雰囲気であってもよい。
【０２７２】
着火防止設備１５４に窒素を供給するためには、固体燃料処理設備１３２は、現場の窒素生成設備１５２を使用して、石炭処理チャンバに対して必要な窒素を生成することができる。実施形態では、窒素は、市販の圧力スイング吸着（ＰＳＡ）プロセスを使用して生成することができる。ガス生成設備は、固体燃料処理設備１３２に対する必要量の窒素を生成するように、適切な規模に決定することができる。
【０２７３】
電力入力１８０は、固体燃料処理設備１３２に電力を供給するために使用することができる電力網への電気接続であってよく、固体燃料処理設備１３２の所要電力は、マイクロ波システム１４８を含むことができる。電力入力は、設備の外部にある電力網からであってよく、または、施設が発電施設であれば、施設の内部の電力網からであってもよい。
【０２７４】
高電圧入力伝達設備１８２は、適切な電力ステッピングを提供して、固体燃料処理設備１３２によって必要とされる適切な電力レベルを供給することができる。高電圧入力伝達設備は、設備１８２で使用されるために逓減する必要がある、非常に高電圧の１８０における電力を受領することができる。実施形態では、高電圧入力伝達設備１８２は、必要な構成要素および装置を含んで、供給された電力を固体燃料処理設備１３２に対する適切な電力に逓増減することができる。高電圧入力伝達設備は、固体燃料処理設備１３２内への送電線を提供し、固体燃料処理設備１３２を電力入力１８０に接続することができる。
【０２７５】
ベルト設備１３０は、非石炭生成物の除去のために、石炭処理プロセスを通って石炭を輸送することができ、石炭の輸送は、連続供給であってもよい。ベルト設備１３０は、取入設備１２４から石炭を受領し、少なくとも１つの石炭処理プロセスを通って石炭を輸送し、冷却設備１６４に処理済み石炭を送達することができる。実施形態では、ベルト設備１３０は、コンベヤ、複数の個別石炭保持バケット、またはその他の保持装置等の輸送設備を含んで、少なくとも１つの石炭処理プロセスを通って石炭を移動することができる。輸送設備は、金属、高温プラスチック、または同様のもの等の、処理済み石炭の温度に対して設計されている材料で作られていてもよい。
【０２７６】
ベルト設備１３０は、予熱設備１３８、パラメータ制御システム１４０、センサシステム１４２、除去システム１５０、制御装置１４４、マイクロ波／電波システム１４８、および同様のものを含むことができる、複数の設備およびシステムを含むことができる。個別設備およびシステムの全ては、パラメータ生成設備１２８および／または監視設備１３４の操業パラメータを使用することによって、処理プロセス中に石炭を加工するように調整することができる。ベルト設備１３０は、石炭処理プロセス中に操業パラメータを調整することが可能であってよく、操業パラメータの調整は、プロセスを監視しているオペレータによって手動で、または制御装置１４４によって実時間において自動で行うことができる。
【０２７７】
実施形態では、ベルト設備１３０は、輸送設備の周囲の囲いであってよく、囲いは、チャンバと考えることができる。実施形態では、チャンバは、石炭処理プロセス、チャンバガス環境、センサ、非石炭生成物除去システム１５０、塵格納、および同様のものを含有することができる。チャンバは、ガス環境入力、非石炭生成物出力、炭塵出力、石炭入力、石炭出力、および同様のもの等の、石炭処理プロセスの入出力の全てを支持することができる。
【０２７８】
実施形態では、輸送設備は、操業パラメータに応じて、可変速度が可能であってもよい。例えば、輸送設備は、一度に大量の石炭が加工された場合、または石炭が、高い割合の非石炭生成物を含有する劣った種類の石炭（例えば、泥炭）であれば、より遅い速度で作動することができる。輸送設備は、さらにゆっくりと作動して、マイクロ波発振器下でのより長い時間を許容することができる。輸送設備は、一定の速度で移動することができ、またはプロセスの異なる場所において速度を変えることができる。例えば、輸送設備は、マイクロ波発振器においてはゆっくりと移動するが、マイクロ波発振器間では速く移動することができる。石炭は、石炭の間に空間があるように、輸送設備に配置することができ、このことは、輸送設備が調整された段階において石炭処理プロセスを通って石炭を移動することを可能にすることができる。例えば、石炭は、マイクロ波発振器において同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭がプロセス中にマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。
【０２７９】
実施形態では、輸送設備の移動および速度は、マイクロ波発振器の動作に調整することができる。輸送設備は、マイクロ波発振器の動作に応じて、加速または減速することができる。
【０２８０】
実施形態では、輸送設備の操業は、パラメータ生成設備１２８によって決定される操業パラメータ、および監視設備１３４の監視および改正された操業パラメータによって制御することができる。
【０２８１】
制御装置１４４は、パラメータ生成設備１２８および監視設備１３４からの操業パラメータを石炭処理プロセスに提供することができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、制御装置１４４は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、制御装置１４４は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、または同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、石炭処理チャンバと関連する制御装置１４４の場所は、重要でなくてよく、制御装置１４４は、入力、出力、または石炭処理チャンバに沿ったいずれの場所にも配置することができる。制御装置１４４がオペレータによって監督または制御される場合、制御装置は、オペレータが石炭処理プロセスの重要部分を閲覧することを可能にする場所、または石炭処理プロセスセンサに配置することができる。
【０２８２】
実施形態では、制御装置１４４は、操業パラメータを、少なくとも輸送設備、空気流制御、不活性ガス、マイクロ波周波数、マイクロ波電力、予熱温度、および同様のものに適用することができる。
【０２８３】
実施形態では、制御装置１４４は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８の周波数を制御することができる。マイクロ波システム１４８は、単一周波数またはパルス周波数を提供するように制御することができる。ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８がある場合、制御装置１４４は、２つ以上のマイクロ波設備１４８に操業
パラメータを提供することができ、２つ以上のマイクロ波設備は、異なる周波数で操業することができる。
【０２８４】
実施形態では、制御装置１４４は、少なくとも１つのマイクロ波システム１４８の電力を制御することができる。マイクロ波システム１４８は、単一電力またはパルス電力を提供するように制御することができる。ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８がある場合、制御装置１４４は、２つ以上のマイクロ波設備１４８に操業パラメータを提供することができ、２つ以上のマイクロ波設備は、異なる電力で動作することができる。
【０２８５】
実施形態では、制御装置１４４は、空気流、不活性ガス流、水素流、陽圧、陰圧、真空レベル、および同様のものを含むことができる、ベルト設備１３０の加工環境を制御することができる。ベルト設備１３０における空気流は、石炭からの放出されたガスを制御するように乾燥空気、不活性ガス、水素、および圧力変化を提供するステップを含むことができる。実施形態では、乾燥空気は、ベルト設備における石炭の水分低減を補助するために使用することができる。実施形態では、不活性ガスは、高い石炭温度中の石炭着火を抑制するために使用することができ、不活性ガスはまた、その他の酸化プロセスを防ぐためにも使用することができる。実施形態では、水素は、硫黄低減プロセス中に使用することができる。実施形態では、ベルト設備１３０中の圧力は、非石炭生成物が石炭からガスとして放出される際にそれらを除去するために使用することができる。
【０２８６】
実施形態では、制御装置１４４は、市販の機械制御装置であってよく、またはベルト設備１３０に対する特注設計の制御装置であってもよい。実施形態では、制御装置は、ベルト設備１３０のシステムおよび設備から操業状態フィードバックを受領することができる。フィードバックは、現在の設定、実際の作動パラメータ、能力率、および同様のものであってよく、フィードバックは、制御装置１４４、または制御装置１４４と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。
【０２８７】
実施形態では、制御装置は、オペレータが手動で少なくとも１つの石炭処理プロセスの操業パラメータを修正することを可能にすることができる、オーバーライド制御を有することができる。操業パラメータの手動修正は、石炭処理プロセスのオーバーライドまたは完全手動制御と考えることができる。
【０２８８】
実施形態では、加工時間（石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる）は、典型的に、ベルト設備１３０のサイズおよび構造、マイクロ波システム１４８の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、５秒〜４５分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。
【０２８９】
予熱設備１３８は、石炭がマイクロ波システム１４８に到達する前に、石炭を加熱することができる。予熱は、石炭を加熱して石炭から外側水分を除去するものであってもよい。過剰な外側水分の除去は、マイクロ波システム１４８が、マイクロ波エネルギを吸収し得る水分を除去することによって、内部非石炭生成物を除去することをさらに容易にすることができる。
【０２９０】
実施形態では、石炭は、熱放射、または電気、ガス、油、または同様のものによって電力を供給することができる同様のものを使用して、予熱することができる。
【０２９１】
実施形態では、予熱設備１３８は、ベルト設備１３０の内部にあってよく、または、ベルト設備１３０の外部および前にあってもよい。
【０２９２】
実施形態では、予熱設備は、乾燥空気等の水分の除去を補助することができる、大気環境を使用することができる。大気環境は、予熱設備を通って流れ、石炭の乾燥を補助することができる。
【０２９３】
実施形態では、予熱設備１３８は、収集設備を有し、除去された水分を収集することができる。
【０２９４】
マイクロ波／電波システム（マイクロ波システム）１４８は、非石炭生成物の除去のために、ベルト設備１３０中の石炭に電磁波エネルギを提供することができる。非石炭生成物は、水分、硫黄、灰、金属、水、水素、水酸基、および同様のものであってもよい。マイクロ波エネルギを使用して、非石炭生成物を石炭から非石炭生成物を放出する温度まで加熱することによって、非石炭生成物は石炭から除去されることができる。放出は、固体から液体、液体から気体、固体から気体の相変化、または非石炭生成物が石炭から放出されることを可能にすることができるその他の相変化がある場合に、発生することができる。
【０２９５】
実施形態では、異なる非石炭生成物は、異なる温度で石炭から放出されることができ、石炭温度の表面温度は、７０〜２５０℃の間に及び得る。実施形態では、水分はこのスケールの下端で放出することができる一方で、硫黄は１３０〜２４０℃の間で放出することができ、灰は、水および硫黄の温度の間の温度で放出することができ、かつ水および／または硫黄とともに放出することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のために、ある内部および表面の温度まで加熱することができる。
【０２９６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電磁エネルギは、マグネトロン、クライストロン、ジャイロトロン、または同様のもの等の装置によって生成することができる。実施形態では、ベルト設備１３０中に少なくとも１つのマイクロ波システム１４８があってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０中に２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。
【０２９７】
２つ以上のマイクロ波システム１４８があるベルト設備１３０では、マイクロ波システム１４８は、輸送システムに対して、並列配向、直列配向、または並列および直列の組み合わせの配向であってもよい。
【０２９８】
並列マイクロ波システム１４８の配向は、ベルト設備１３０の片側または両側に並んだ、２つ以上のマイクロ波システム１４８の設定を有することができる。実施形態では、２つ以上のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０の両側でグループ化および設定することができる。例えば、ベルト設備１３０に沿ったある場所において、ベルト設備１３０の両側にＮ／２個があるＮ個のマイクロ波システム１４８があってもよい。この構造は、さらなるマイクロ波電力がベルト設備上のある場所に印加されることを可能にし、ある場所内で異なるレベルのマイクロ波電力を印加するステップを可能にし、２つ以上のより小さいマイクロ波システムの使用が、必要電力を作成することを可能にし、ある場所でのマイクロ波電力の増加または減少を可能にし、パルスマイクロ波電力を可能にし、連続マイクロ波電力を可能にし、パルスおよび連続マイクロ波電力の組み合わせを可能にし、または同様のことを行うことができる。実施形態では、２つ以上の並列マイクロ波システム１４８は、独立して、または単一ユニットとして制御することができる。
【０２９９】
当業者であれば、並列マイクロ波システム１４８は、石炭を処理する要件を満たすように、多数の電力、周波数、電力の組み合わせ、または周波数の組み合わせで、マイクロ波エネルギを提供するように制御することができることが、明白となるであろう。
【０３００】
直列マイクロ波システム１４８の配向は、ベルト設備１３０の長さに沿って設定される、２つ以上のマイクロ波システム１４８を有することができる。実施形態では、各個別マイクロ波システム１４８の設定は、全石炭処理プロセスのステーションまたはプロセス要素と考えることができる。実施形態では、ベルト設備１３０の長さに沿った２つ以上の場所に、単一または一群より多いマイクロ波システム１４８があってもよい。直列マイクロ波システム１４８間で別のプロセスの実行を可能にできる、直列マイクロ波システム１４８間の距離があってもよい。直列マイクロ波システム１４８は、異なるマイクロ波周波数が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波電力が異なる場所で印加されること、異なるマイクロ波負荷サイクル（パルスまたは連続）が異なる場所で印加されること、または同様のことを可能にすることができる。
【０３０１】
実施形態では、マイクロ波システム１４８間の距離は、非石炭生成物の除去、石炭の冷却、放出プロセスを完了するための非石炭生成物の設置、石炭処理、石炭の計量、非石炭生成物の放出感知、または同様のもの等の、別のプロセスが行われることを可能にすることができる。
【０３０２】
実施形態では、２つ以上の直列マイクロ波システム１４８は、必要であれば、特定の処理プロセスを反復することが可能であってもよい、冗長な単一または一群のマイクロ波システムを有することができる。例えば、１つのマイクロ波ステーションは、マイクロ波電力を印加して、石炭から水分を除去することができ、それに続いて、石炭計量ステーションが除去された水分の量を決定する。石炭の重量に応じて、石炭中に残留している水分がまだ存在することを決定することができ、冗長マイクロ波システム１４８は、マイクロ波電力を再印加して残留水分を除去する次の場所となってもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム１４８は、石炭をさらに加工するために使用しても、使用しなくてもよい。実施形態では、冗長マイクロ波システム１４８は、前のマイクロ波システム１４８と同じプロセスを反復することができ、または、前のマイクロ波システム１４８とは異なるプロセスに使用することができる。
【０３０３】
別の例では、水分センサは、石炭から依然として放出されている水分を決定することができ、第２の冗長マイクロ波プロセスを石炭に適用することができる。実施形態では、制御装置は、マイクロ波プロセスを反復するかどうかの決定を行うことができる。
【０３０４】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電力は、パルスまたは連続であってもよい。石炭に印加されるマイクロ波エネルギを調節するためには、マイクロ波エネルギ出力は、一定周波数での規則的時間間隔のパルス状であってもよい。実施形態では、ソース毎のマイクロ波電力は、９２８ＭＨｚ以下の周波数で少なくとも１５ｋＷであってよく、他の実施形態では、９０２ＭＨｚ以上の周波数で少なくとも７５ｋＷであってもよい。
【０３０５】
実施形態では、マイクロ波エネルギの比較的低い周波数は、比較的高い周波数よりも石炭内に深く貫入することができる。マイクロ波システム１４８は、１００ＭＨｚから２０ＧＨｚの間の周波数出力を生成することができる。波エネルギのその他の周波数は、本発明の実施形態に従って使用することができる。
【０３０６】
前述のように、マイクロ波システム１４８は、調整された段階として設定することができる。例えば、ベルト設備１３０上の石炭は、マイクロ波システム１４８と同じ距離で間隔をあけることができ、このことは、石炭処理プロセス中に石炭がマイクロ波発振器のそれぞれの下で段階分けされることを可能にすることができる。実施形態では、石炭の加工のための各マイクロ波システム１４８におけるベルトの速度を変えることに対する石炭処理プロセスの利点があってもよい。実施形態では、これは、連続ベルト設備１３０上での
バッチ処理の方法であってもよい。
【０３０７】
実施形態では、加工時間（石炭がマイクロ波を受けることができる間にわたる）は、典型的には、ベルト設備１３０のサイズおよび構造、マイクロ波システム１４８の利用可能な電力、および処理される石炭の量に応じて、５秒から４５分の間である。少量の場合はより短い加工時間を必要とし得る。
【０３０８】
実施形態では、１００％効率で、１ｋＷの電磁エネルギは、周囲温度において１時間につき３．０５ｌｂｓの水を蒸発させることが可能である。うまく設計された電磁放射システムについては、そのエネルギの９８％を吸収して熱に変換することができる。例えば、１ｋＷの印加された電磁エネルギは、約１．１５ｋＷの電気を必要として、２．９８９ｌｂｓの水を蒸発させ、このことは、１６０ポンドの除去される水分につき６１．６ｋＷの電気を必要とすることができる。
【０３０９】
パラメータ制御設備１４０は、センサ情報を受領し、制御装置１４４にフィードバックとしてセンサ情報を提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のもの等のコンピュータ装置を含有することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｐ２Ｐ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリまたは同様のものを使用して、様々な設備およびセンサと通信することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、インターフェースを含み、様々な固体燃料処理設備１３２センサから信号を受領することができる。インターフェースは、センサからアナログまたはデジタルいずれかの信号データを受領することが可能であってもよい。アナログデータについては、パラメータ制御設備１４０のインターフェースは、データ保存のためにアナログ信号をデジタルデータに変換するために、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用することができる。
【０３１０】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ベルト設備１３０の空気流、ベルト速度、温度、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、不活性ガスレベル、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、または同様のものを含むことができるセンサと連動することができる。測定される温度は、加工中の石炭温度またはチャンバ温度の両方であってよく、チャンバ温度は、チャンバ中に火がある場合の指示であってもよい。
【０３１１】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、およびセンサ信号を保存することができる同様のもの等の内部メモリを含有することができる。パラメータ制御設備１４０は、センサ情報を保存し、制御装置１４４に実時間フィードバックを提供し、センサ情報を保存し、制御装置、またはその他の保存／フィードバック方法に実時間フィードバックを提供することができる。実施形態では、パラメータ制御設備１４０は、センサ信号を収集し、制御装置１４４に、保存されたフィードバックを提供することができる。収集されたセンサ信号は、制御装置１４４の過去の平均センサ信号、期間センサ信号、経時的なセンサ信号のヒストグラム、実時間センサ信号、および同様のものを提供するために使用することができる。
【０３１２】
実施形態では、パラメータ制御設備１４０によって収集されるセンサデータは、パラメータ制御設備１４０、またはパラメータ制御設備１４４と関連するいずれのコンピュータ装置でも閲覧可能であってもよい。
【０３１３】
ベルト設備１３０のセンサ１４２は、パラメータ制御設備１４０および制御装置１４４に石炭処理プロセスデータを提供することができる。センサからの石炭処理プロセスに対するデータは、水蒸気、灰、硫黄、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、石炭表面温度、
石炭重量、マイクロ波放出、空気流測定、ベルト設備温度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、センサは、アナログまたはデジタル測定装置であってもよい。
【０３１４】
実施形態では、ベルト設備１３０の水蒸気は、水分分析器によって測定することができる。水分分析器は、マイクロ波システム１４８に関して配置され、処理石炭から放出されている水蒸気を測定することができる。実施形態では、石炭加工は、水蒸気の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。水蒸気レベルは、水分率、ｐｐｍ、ｐｐｂ、またはその他の蒸気測定尺度として測定することができる。
【０３１５】
実施形態では、灰および硫黄の両方は、化学的特徴レベル分析器によって測定することができる。灰および硫黄に対する別個の化学的特徴レベル分析器があってもよい。実施形態では、石炭加工は、灰および硫黄の測定レベルが所定レベルに到達するまで継続することができる。
【０３１６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８の電力および周波数出力は、設定レベルと比較される実際のレベルとして測定することができる。
【０３１７】
実施形態では、石炭表面温度は、赤外線温度センサまたは温度計等のセンサによって測定することができる。温度センサは、石炭処理プロセスに関して配置され、石炭処理中および処理後の石炭表面温度を測定することができ、石炭処理プロセスは、加熱または冷却のいずれであってもよい。実施形態では、石炭加工は、測定された石炭表面温度が所定レベルに到達するまで継続することができる。実施形態では、石炭は、マイクロ波システム１４８のマイクロ波エネルギによる非石炭生成物の加熱のため、ある内部および表面温度まで加熱することができる。
【０３１８】
実施形態では、石炭重量は、市販のはかりを使用して測定することができる。石炭重量は、石炭からの非石炭生成物の除去を決定するために使用することができる。実施形態では、石炭は、処理ステーションの前後において測定して、石炭の減少した重量を決定することができる。石炭重量の差分は、石炭から放出された非石炭生成物の割合の指標であってもよい。実施形態では、重量は、石炭が重量のはかりを通り越す際に実時間で計測することができる。
【０３１９】
実施形態では、ベルト設備１３０からのマイクロ波放出は、安全指標として測定することができる。マイクロ波放出センサは、標準の利用可能なセンサであってもよい。実施形態では、所定レベルを超えるマイクロ波放出がベルト設備１３０の外側で測定されないことを確実にする安全または環境上の根拠があってもよい。
【０３２０】
実施形態では、ベルト設備１３０の実際の空気流は、必要な空気流との比較のために測定することができる。空気流は、速度、方向、内圧、外圧、および同様のものとして測定することができる。
【０３２１】
実施形態では、ベルト設備１３０のチャンバ温度は、標準温度センサで測定することができる。チャンバ温度は、チャンバの火災に対して検出する安全機能として測定することができる。
【０３２２】
除去システム１５０は、非石炭生成物が処理済み石炭から放出されるにつれて、ベルト設備１３０から非石炭生成物を除去することができる。非石炭生成物は、ガスまたは液体として石炭から放出することができる。除去システム１５０は、ガスが収集および加工される収集導管に向かう空気の除去によって、ガスを除去することができる。除去システム１５０は、ベルト設備１３０からガスを除去するために陽または陰圧を使用することがで
きる。陽圧システムは、収集エリアへとガスを吹き出すことができ、そこでは陰圧システムが収集エリアにガスを引き込むことができる。除去システム１５０は、収集エリア中のベルト設備１３０の底において液体を収集することができる。
【０３２３】
実施形態では、一部の非石炭生成物は、ガスおよび液体（例えば、水）の両方として収集することができる。実施形態では、水蒸気が石炭から放出されるにつれて、水蒸気のうちの一部をガス除去システムによって捕らえることができる。石炭からの水蒸気除去の量および割合に応じて、水蒸気は、ベルト設備１３０の壁で液体の水として凝集することができる。実施形態では、凝集された水は、液体収集エリア内へと空気流とともに、強制的に壁から下へ落とすことができる。
【０３２４】
実施形態では、石炭温度に応じて、硫黄は、ガスまたは液体として放出されることによって、水分と同様の役割を果たすことができる。
【０３２５】
実施形態では、灰は、水分または硫黄のいずれかとともに除去することができる。
【０３２６】
実施形態では、ガス収集は、単一種類のガスを収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数のガスを収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも１つのガスを石炭から放出することができる。石炭温度に応じて、ベルト設備中のある場所でのガス放出は、特定の種類のガスであってもよい。例えば、石炭が７０〜１００℃の間の温度を有する場所では、バスは実質的に水蒸気であってよく、石炭温度が１６０〜２４０℃の間である場所では、ガスは実質的に硫黄蒸気であってもよい。
【０３２７】
実施形態では、液体収集は、単一種類の液体を収集することができ、または処理済み石炭から放出されている複数の液体を収集することができる。ベルト設備内の位置および石炭のプロセス温度に応じて、少なくとも１つのガスを石炭から放出することができる。
【０３２８】
格納設備１６２は、ベルト設備１３０の除去システム１５０からガスおよび液体の非石炭生成物を受領することができる。除去された非石炭生成物は、水、硫黄、炭塵、灰、水素、水酸基、および同様のものを含むことができる。
【０３２９】
実施形態では、格納設備１６２は、ベルト設備１３０から除去される液体を保持するための液体格納タンクを有することができ、複数の液体格納タンクがあってもよい。実施形態では、液体格納タンクは、液体がベルト設備から除去された場所に応じて、２つ以上の種類の液体を含有することができる。実施形態では、液体の収集のために、ベルト設備１３０の異なる場所に位置する異なる液体格納タンクがあってもよい。
【０３３０】
実施形態では、格納設備１６２は、ベルト設備１３０から除去されるガスを保持するためのガス格納タンクを有することができ、複数のガス格納タンクがあってもよい。実施形態では、ガス格納タンクは、ガスがベルト設備から除去された場所に応じて、２つ以上の種類のガスを含有することができる。実施形態では、ガスの収集のために、ベルト設備１３０の異なる場所に位置する異なるガス格納タンクがあってもよい。
【０３３１】
実施形態では、格納設備はまた、ベルト設備１３０にマイクロ波エネルギを含有する遮蔽を含むこともできる。
【０３３２】
処理設備１６０は、格納設備１６２のガスおよび液体を受領して、ガスおよび液体を処分のために個々のガスおよび液体に分けることができる。
【０３３３】
実施形態では、非石炭生成物は、沈殿、凝集、遠心分離、ろ過、蒸留、クロマトグラフィ、電気泳動、抽出、液液抽出、析出、分別凍結、ふるい分け、選別、および同様のものを含むことができるプロセスを使用して、分離することができる。
【０３３４】
実施形態では、ガスおよび液体を分離した後に、ガスおよび液体は、個々の容器またはタンクに貯蔵することができる。
【０３３５】
処分設備１５８は、処分のために処理設備１６０から個々に区別されたガスおよび液体を受領することができる。実施形態では、ガスおよび液体の処分は、埋立地に処分するステップ、ガスおよび液体を他の企業に販売するステップ、非有害ガス（例えば、水蒸気）の放出、または同様のものを含むことができる。実施形態では、他の企業は、個々に区別されたガスまたは液体を直接使用することができる会社であってよく、または、再販売のためにガスまたは液体をさらに精製することができる企業であってもよい。
【０３３６】
処分設備１５８は、レール、トラック、パイプライン、または同様のものによって、個別化されたガスおよび液体の除去のために出荷設備と関連することができる。
【０３３７】
処分設備１５８は、出荷するのに商業的に経済的な量になるまでガスおよび液体の一時的な貯蔵を許容することができる、一時貯蔵タンクを含むことができる。実施形態では、一時貯蔵タンクは、その場所にあるか、または遠隔立地することができる。
【０３３８】
冷却設備１６４は、ベルト設備１３０の後に位置することができ、処理済み石炭の制御された冷却のための制御された雰囲気を提供することができる。実施形態では、冷却設備は、ベルト設備１３０に組み込むことができ、または、ベルト設備の出口における別個の設備であってもよい。図１は別個の設備としての冷却設備を示す。
【０３３９】
実施形態では、冷却設備１６４は、石炭の冷却速度を制御し、処理プロセスから石炭が冷却するにつれて水分を再吸収することを防ぐように雰囲気を制御することができる。実施形態では、冷却設備１６４は、冷却チャンバを作成することができる囲いで取り囲まれるコンベヤベルト３００、複数の個別容器、または同様のものから成ることができる、輸送システムを有することができる。
【０３４０】
実施形態では、制御された冷却プロセスは、周囲温度への段階的な冷気、制御雰囲気中の自然冷却、強制乾燥空気による冷却、強制不活性ガスによる冷却、または同様のものを含むことができる。実施形態では、輸送システムは、速度を変えることにより、適切な冷却速度を維持することが可能であってもよい。実施形態では、ガス、石炭温度、ベルト速度、および同様のものを監視するセンサシステムがあってもよい。センサデータは、データ冷却設備１６４の制御装置において受領することができ、またはベルト１３０の制御装置１４４を使用することができ、制御装置は、冷却設備１６４の操業パラメータを提供することができる。
【０３４１】
実施形態では、制御雰囲気は、乾燥空気または不活性ガスであってもよい。
【０３４２】
取出設備１６８は、最終冷却処理済み石炭を、ベルト設備１３０から離れた場所に移動することができる。実施形態では、取出設備１６８は、輸送システム、集塵設備、投入区間、遷移区間、および適応区間、および同様のものを含むことができる。実施形態では、取出設備は、ふた付き容器、鉄道車両、貯蔵場所、加工設備へ直接、または同様のものに、完成した石炭を提供することができる。
【０３４３】
実施形態では、投入区間は、冷却設備から処理済み石炭を受領することができ、投入端
は、入ってくる冷却設備１６４の輸送システムに適合するようにサイズ決定することができ、出口端は遷移区間に適合するようにサイズ決定することができる。
【０３４４】
実施形態では、遷移区間は、処理済み石炭を適応へ誘導するチャネルであってよく、遷移区間は輸送システムを含有することができる。
【０３４５】
実施形態では、適応区間は、遷移区間および出力場所（例えば、鉄道車両、貯蔵庫、設備へ直接）の必要形状に適合するようにサイズ決定することができる。
【０３４６】
実施形態では、取出設備１６８は、少なくとも１つの場所に出力することができる。実施形態では、２つ以上の出力場所に供給するように、ベルト設備１３０につき２つ以上の取出設備１６８があってもよい。
【０３４７】
試験設備１７０は、最終処理済み石炭のサンプルを採取し、石炭サンプルに標準試験を行って、最終処理済み石炭の特性が石炭の所望特性１２２に適合するかどうかを決定することができる。実施形態では、試験設備は、設備１３２の近くにあるか、または離れていてもよい。
【０３４８】
実施形態では、標準試験は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８（階級別の石炭の分類）、ＡＳＴＭ規格Ｄ２０１３（分析のための石炭サンプルを調製する方法）、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１８０（既定どおりから異なる基礎へ石炭およびコークス分析を計算するための標準実践）、ＵＳ  Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｕｒｖｅｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  １８２３（石炭のサンプリングおよび無機分析のための方法）、および同様のもの等の基準であってもよい。標準試験は、水分率、灰分、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。
【０３４９】
実施形態では、最終処理済み石炭から採取される周期的サンプルがあってよく、最初のサンプルおよび最後のサンプルがあってよく、１つのサンプルがあってよく、または同様のものがあってもよい。実施形態では、選択されたサンプルのうちの全てを試験しなくてもよく、統計的サンプルの結果に基づく追加試験を伴う最終処理済み石炭からの全てのサンプルのうち、統計的サンプル率を使用することができる。統計的サンプリング法の技術を知る者であれば、いくつのサンプルを試験するかという異なるパラメータ、および試験結果に応じて他のサンプルにバックトラックするステップを理解するであろう。
【０３５０】
実施形態では、最終処理済み石炭は、石炭サンプル試験が最終処理済み石炭の容認可能な性質を示すまで、使用することができない。
【０３５１】
石炭出力パラメータ１７２は、最終処理済み石炭に対する分類１１０の情報のための保存場所である。石炭出力パラメータ１７２は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものであってもよい。データは、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置に保存することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、紙のハードコピー、電子形式、データベース、または同様のもので、石炭出力パラメータ１７２に伝達することができる。最終処理済み石炭特性は、紙のハードコピーとともに出荷され、特性データは、コンピュータ装置で適切な石炭出力サンプルデータ１７２の形式に入力することができる。実施形態では、最終処理済み石炭特性のデータは、試験設
備１７０から、Ｅメール、ＦＴＰ、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものによって送信することができる。石炭出力パラメータ１７２は、インターネットを含むことができるネットワーク上でアクセス可能であってもよい。
【０３５２】
試験設備１７０は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる、石炭特性を提供することができる。
【０３５３】
実施形態では、各最終処理済み石炭に対する石炭出力パラメータ１７２に保存される、少なくとも１つのデータ記録があってもよい。最終処理済み石炭が処理プロセス中に無作為または周期的チェックを受けた場合、２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、最終処理済み石炭に行われる各試験は、石炭出力パラメータ１７２に保存される石炭特性を有することができる。
【０３５４】
フィードバック設備１７４は、最終処理済み石炭の特性を石炭の所望特性１２２と比較して、最終処理済み石炭が所望特性の公差内であるかどうかを決定することができる。フィードバック設備は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができるコンピュータ装置であってもよい。
【０３５５】
実施形態では、フィードバック設備１７４は、受け入れ可能な最終処理済み石炭と考えることができる、石炭特性の公差を維持することができる。公差は、最終処理済み石炭の特性を保存することができる、データベース、リレーショナルデータベース、表、テキストファイル、ＸＭＬファイル、ＲＳＳ、フラットファイル、または同様のものに保存することができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。実施形態では、フィードバック設備１７４は、最終処理済み石炭の特性を所望の石炭特性１２２と比較して、最終処理済み石炭の容認性を決定することができる。
【０３５６】
実施形態では、最終処理済み石炭が受け入れ可能な公差を外れていれば、監視設備１３４によって操業パラメータに修正を行うことができる。
【０３５７】
実施形態では、最終処理済み石炭が容認可能な公差を外れていれば、レポートを生成することができ、レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。
【０３５８】
価格決定／取引設備（取引設備）１７８は、最終処理済み石炭の最終価格を決定することができる。取引設備１７８は、サーバ、ウェブサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ちサイズのコンピュータ、ＰＤＡ、フラッシュメモリ、または同様のものを含むことができる、コンピュータ装置であってもよい。実施形態では、取引設備１７８は、インターネット接続、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｐ２Ｐ、または同様のものを含むことができるネットワークに接続することができる。
【０３５９】
実施形態では、取引設備は、設備１３２の収入原炭費用および運用費用を受領し、処理済み石炭の最終費用を決定することができる。設備１３２の運用費用は、処理済み石炭の加工中に収集することができ、石炭は、種類、バッチ番号、試験番号、識別番号、または同様のものによって同定することができる。実施形態では、石炭の同定の全処理に対して、設備１３２の運用費用を記録することができる。運用費用は、電気費用、使用した不活性ガス、使用した石炭、処分料金、試験費用、および同様のものを含むことができる。
【０３６０】
実施形態では、取引レポートは、フィードバック設備ネットワークと関連するいずれのコンピュータ装置に対しても利用可能であってもよい。
【０３６１】
石炭燃焼２００は、光および熱を製造するように酸素の存在下において高温で石炭を燃焼するステップを伴う。石炭は、燃焼が発生する前にその着火温度まで加熱しなければならない。石炭の着火温度は、その固定炭素内容物の着火温度である。石炭の揮発性成分の着火温度は、固定炭素の着火温度よりも高い。よって、燃焼中にガス状生成物が蒸留される。燃焼が始まると、可燃性炭素の酸化によって製造される熱は、適切な条件下で、燃焼を持続するのに十分高い温度を維持することができる。直接石炭燃焼は、例えば、固定床２２０またはストーカ燃焼器、微粉炭燃焼器２２２、流動床燃焼器２２４、および同様のもので行うことができる。
【０３６２】
固定床２２０のシステムは、１世紀以上にわたって小型石炭燃焼ボイラで使用されている。それらは塊炭供給を使用し、粒径は約１〜５ｃｍに及ぶ。石炭は、炉に進入する際に加熱されるため、水分および揮発性物質が取り払われる。石炭が着火される領域内へ移動するにつれて、石炭床において温度が上昇する。静止火格子、下込式ストーカ、鎖火格子、移動火格子、および散布式ストーカシステムを含む、多数の異なる種類がある。鎖および移動火格子炉は、同様の特性を有する。石炭塊が移動式火格子または鎖に供給される一方で、空気は火格子を通って、かつその最上部の上の石炭の床を通って引き込まれる。散布式ストーカでは、高速ロータが、移動式火格子の上方にある炉内へ石炭を投入して、燃料をより均等に分布させる。ストーカ炉は、概して、１，２００〜１，３００℃の間の火炎温度、および極めて長い滞留時間によって特徴付けられる。
【０３６３】
固定床２２０のシステムにおける燃焼は比較的不均等であるため、燃焼プロセス中に、ＣＯ、ＮＯｘ、および揮発物の断続的は放出があり得る。燃焼化学反応および温度は、実質的に燃焼火格子にわたって変化し得る。ＳＯ２の放出は、供給石炭の硫黄分に依存する。比較的非効率的な燃焼、および石炭の炭素内容物への酸素の制限されたアクセスのため、残留灰は高い炭素含有量（４〜５％）を有することができる。
【０３６４】
微粉炭燃焼（「ＰＣＣ」）２２２は、石炭発火発電所２０４に対する最も一般的に使用される燃焼方法である。使用前に、石炭は、細かい粉末に粉砕（微粉化）することができる。微粉炭は、一連のバーナノズルを通って燃焼のための空気の一部によりボイラ内へ吹き飛ばされる。２次または３次の空気もまた追加することができる。ユニットは、大気圧付近で操業する。燃焼は、石炭の階級に応じて、１，３００〜１，７００℃の間の温度で発生する。瀝青炭に対しては、燃焼温度は１，５００〜１，７００℃の間で保持される。低級石炭に対しては、範囲は１，３００〜１，６００℃である。微粉炭プロセスで使用される石炭の粒径は、約１０〜１００ミクロンに及ぶ。粒子の滞留時間は、典型的に１〜５秒であり、粒子は、この時間の間に完全に燃焼されるような大きさでなければならない。蒸気は、発電２０４のための蒸気発生器またはタービンを駆動することができるプロセスによって生成される。
【０３６５】
微粉炭燃焼器２２２は、壁発火または接線方向発火バーナに供給することができる。壁発火バーナは、燃焼器の壁に搭載される一方で、線方向発火バーナは隅部に搭載され、炎がボイラの中心に向けられることにより、空気および燃料がより効率的に混合されるように、燃焼中にガスに渦運動を与える。灰が融解スラグとして底に落ちるか、または乾燥固体として除去されるかに応じて、ボイラは、湿式または乾式のいずれかと称することができる。微粉炭燃焼２２２の主要利点は、産出される飛散灰の微粉特性である。一般に、ＰＣＣ２２２は、６５％〜８５％の飛散灰をもたらし、残りは、より粗い灰（乾式ボイラにおいて）またはボイラスラグ（湿式ボイラ）となる。
【０３６６】
燃料として無煙炭を使用するボイラは、下方発射バーナ配設を採用することができ、それにより、石炭・空気混合物は、ボイラの基部において錐体に送られる。この配設は、より完全な炭素の燃焼を確実にする、より長い滞留時間を可能にする。別の配設は、セルバーナと呼ばれ、小型で強い炎を生じる単一の垂直アセンブリに組み合わせられる、２つ、または３つの円形バーナを伴う。しかしながら、このバーナからの高温の炎は、さらなるＮＯｘの形成をもたらし得るので、この配設はあまり有利ではなくなる。
【０３６７】
灰の溶解温度が低い石炭には、サイクロン発火ボイラが採用されているが、そうでなければＰＣＣ２２２による使用が困難となる。サイクロン燃焼炉は、先細の主要ボイラの外側に搭載される燃焼チャンバを有する。１次燃焼空気が石炭粒子を炉内に運ぶ一方で、２次空気は、サイクロンに接線方向に注入され、炉壁に向かってより大きい石炭粒子を投入する強い渦を作り出す。３次の空気は、サイクロンの中心渦に直接進入して、中心真空および炉内の燃焼帯の位置を制御する。比較的大きい石炭粒子は、サイクロンの内面を覆う融解層に捕らえられ、次いで、より完全な燃焼のために再循環される。比較的小さい石炭粒子は、燃焼のために渦の中心に入る。このシステムは、炉内の高熱形成をもたらすため、石炭は極めて高い温度で燃焼される。燃焼ガス、残留チャー、および飛散灰は、より完全な燃焼のためにボイラチャンバに入る。融解灰は、除去のために炉の底へと重力によって流れる。
【０３６８】
サイクロンボイラでは、灰の８０〜９０％が融解スラグとしてボイラの底から出て行くため、より少ない飛散灰がボイラの熱移動区間を通過して放出される。これらのボイラは、高温（１，６５０〜２，０００℃以上）で作動し、ほぼ大気圧となる。高温は、この種類のボイラにとっては大きな不利点である、ＮＯｘの高い産出をもたらす。サイクロン発火ボイラは、１５％（無水ベース）以上の揮発性物質、瀝青炭については６〜２５％の間の灰分、または亜瀝青炭については４〜２５％の間の灰分、および、瀝青炭については２０％未満の水分含有量、および亜瀝青炭については３０％の水分含有量といった、ある主要特性を伴う石炭を使用することができる。灰には、特定のスラグ粘度特性がなければならず、灰スラグ挙動は、この種類のボイラの機能にとって特に重要である。この種類のボイラでは高水分燃料を燃やすことができるが、設計変更が必要である。
【０３６９】
米国における微粉炭ボイラ２２２は、亜臨界または超臨界蒸気サイクリングを使用する。超臨界蒸気サイクルは、水の臨界温度（３７４°Ｆ）および臨界圧力（２２．１ｍＰａ）以上で操業するものであり、その場合、水の気相または液相は存在しなくなる。亜臨界システムは典型的に、３３〜３４％の熱効率を達成する。超臨界システムは、亜臨界システムよりも３〜５パーセント高い熱効率を達成することができる。
【０３７０】
石炭燃焼の熱効率を増加させるステップは、より少ない燃料しか必要としないため、発電２０４の費用の低下をもたらす。熱効率の増加は、また、ＳＯ２およびＮＯｘのもの等の、燃焼中に生成されるその他の放出も低減する。低級石炭を燃やす、旧式で小さいユニットは、３０％ほどの低い熱効率を有する。より高品質の石炭を燃やす亜臨界蒸気ボイラがある、より大きいプラントに対しては、熱効率は、３５〜３６％の範囲であり得る。超臨界蒸気を使用する設備は、４３〜４５％の範囲の全体熱効率を達成することができる。低等級石炭および低級石炭で達成可能な最大効率は、高等級または高級石炭で達成されるものより低くてもよい。例えば、新規の亜炭発火プラント（例えば、ヨーロッパにある）で予想される最大効率は約４２％であり得る一方で、同等の新規の瀝青炭プラントは、約４５％の最大熱効率を達成することができる。瀝青炭およびその他の最適な構成材料を使用する超臨界蒸気プラントは、４５〜４７％の正味熱効率を生じることができる。
【０３７１】
流動床燃焼（「ＦＢＣ」）２２４は、石炭を石灰石等の吸着剤と混合し、燃焼プロセス
中に混合物を流動化して、硫黄ガスの完全燃焼および除去を可能にする。「流動化」は、固形物質に自由流動性の流体様挙動が与えられた状態を指す。ガスが上に向かって固体粒子の床を通過させられると、ガス流は、粒子を互いに分離する傾向がある力を生じさせる。流動床燃焼では、石炭は、流動化ガス流の上昇流によって浮遊される高温不燃性粒子の床において燃焼される。
【０３７２】
ＦＢＣ２２４のシステムは、主に亜臨界蒸気タービンとともに使用される。大気圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング型または循環型であってもよい。現在、開発の初期段階にある加圧ＦＢＣ２２４のシステムは、バブリング床を主に使用し、ガスおよび蒸気タービンにより複合サイクルで電力を製造することができる。大気圧でのＦＢＣ２２４は、高灰分石炭および／または変わりやすい特性があるものに関して有用であり得る。サイズが約３ｍｍの比較的粗い石炭粒子を使用することができる。燃焼は、ＮＯｘを形成するための閾値よりも実質的に低い８００〜９００℃の間の温度で発生するため、このようなシステムは、ＰＣＣ２２２のシステムよりも低いＮＯｘの放出をもたらす。
【０３７３】
バブリング床は低い流動化速度を有するため、石炭粒子は、同定可能な表面を有する深さ約１ｍｍの床で保持される。石炭粒子は、燃え尽きてさらに小さくなると、飛散灰として、除去される石炭ガスとともに運び去られる。循環床はより高い流動化速度を使用するため、石炭粒子は、煙道ガス中で浮遊し、サイクロン内へと主要燃焼チャンバを通過する。比較的大きい石炭粒子は、ガスから抽出されて、燃焼チャンバ内へ再循環される。個々の粒子は、それらの燃焼特性に応じて、１０〜５０回の間で再循環することができる。燃焼条件は燃焼器の全体を通して比較的均一であり、大量の粒子混合がある。石炭固体はユニットの全体にわたって分布するものの、燃焼中に燃料を混合するために下部炉では濃密床が必要とされる。床燃焼瀝青炭に対しては、床の炭素含有量は約１％であり、残りは灰およびその他の鉱物でできている。
【０３７４】
循環ＦＢＣ２２４のシステムは、特定種類の石炭に対して設計することができる。これらのシステムは、細かく微粉化することが困難で、かつ変わりやすい燃焼特性を有し得る低等級の高灰分石炭に特に有用である。これらのシステムはまた、バイオマスまたは廃棄物等の、その他の燃料とともに石炭を共同燃焼するためにも有用である。ユニットはいったん構築されると、それに対して設計されている燃料で最も効率的に作動する。種々の設計を採用することができる。熱効率は概して、同等のＰＣＣシステムよりもやや低い。変わりやすい特性を有する低等級石炭の使用は、熱効率をさらに低下させ得る。
【０３７５】
加圧システムにおけるＦＢＣ２２４は、低等級石炭、および変わりやすい燃焼特性があるもの対して有用であり得る。加圧システムでは、燃焼器およびガスサイクロンは全て圧力容器内に封入され、石炭および吸着剤が圧力境界にわたってシステム内へ供給され、灰が圧力境界にわたって除去される。無煙炭を使用する場合は、石炭および石灰石を２５％の水ととともに混合し、ペーストとしてシステム内に供給することができる。システムは、８００〜９００℃の間の燃焼温度により、１〜１．５ＭＰａの圧力で操業する。燃焼は、従来のボイラのように、蒸気を加熱し、また、高温ガスを製造してガスタービンを駆動することもできる。加圧ユニットは、低放出ながら、４０％以上の熱効率を有するように設計される。次世代の加圧ＦＢＣシステムは、５０％より大きい熱効率を生み出すような改良を含み得る。
【０３７６】
一部の瀝青炭は、事前コーキングを伴わない、鉄および鋼鉄の製錬に適している。この目的に対するそれらの適性は、溶解性、および高い固定炭素含有量、低い灰分（５％以下）、低い硫黄分、および低い方解石（ＣａＣＯ３）含有量を含むその他の因子の組み合わせを含む、石炭のある特性に依存する。冶金石炭は、熱石炭よりも１５〜５０％高い価値があり得る。
【０３７７】
ガス化２３０は、可燃性ガス、揮発性物質、チャーおよび鉱物残留物（灰／スラグ）への石炭の変換を伴う。ガス化２３０のシステムは、概して蒸気の存在の下に、加圧状態で熱を加えることによって、石炭のような炭化水素燃料をガス状成分に変換する。このプロセスを実行する装置は、ガス化装置と呼ばれる。ガス化２３０は、限られた利用可能な空気または酸素で発生するため、燃焼とは異なる。それ故に、燃料のごく一部だけが完全に燃焼する。燃焼する燃料は、残りのガス化２３０プロセスに対する熱を提供する。燃焼する代わりに、ほとんどの炭化水素原料（例えば、石炭）は、「合成ガス」と総称される種々のその他の物質に化学的に分解される。合成ガスは、主に、水素、一酸化炭素、およびその他のガス状化合物である。合成ガスの成分は、使用される原料の種類、および採用されるガス化条件に基づいて変化する。
【０３７８】
原料中の残りの鉱物は、炭素質材料のようにはガス化しない。残りの鉱物は、分離して除去することができる。石炭中の硫黄不純物は、硫化水素を形成することができ、それから硫黄または硫酸を製造することができる。ガス化は還元性条件下で発生するため、一般的にＮＯｘは形成せず、代わりにアンモニアが形成する。ガス化２３０の間に酸素が空気の代わりに使用される場合、二酸化炭素は、隔離されて汚染物質として雰囲気への進入が防がれ得る濃縮ガス流の中で産出される。ガス化２３０は、高い硫黄分または高い灰分があるもの等の、燃焼設備で使用することが困難となる石炭を使用することが可能であり得る。ガス化装置で使用される石炭の灰の特性は、スラグの形成に影響すること、および合成ガス冷却器または熱交換器内の固体の堆積に影響することの両方の理由によって、プロセスの効率に影響する。固定床および流動ガス化装置で見られるもの等の低い温度では、タール形成が問題を引き起こし得る。
【０３７９】
固定床、流動床、および噴流床といった３種類のガス化装置システムが利用可能である。通常は発電に使用されない固定床ユニットは、塊炭を使用する。流動床は、３〜６ｍｍのサイズの石炭を使用する。噴流床ユニットは、微粉炭を使用する。噴流床ユニットは、流動床システム（約９００℃）よりも高い操業温度（約１，６００℃）で作動する。
【０３８０】
ガス化装置は、大気圧で作動することができるか、または加圧されることができる。加圧ガス化により、原料石炭は、圧力バリアを横断して挿入することができる。石炭を挿入するために大型で高価なロックホッパシステムを使用することができ、または、石炭を水性スラリとして供給することができる。副生成物流は、減圧して圧力バリアを横断して除去されなければならない。内部では、合成ガスのための熱交換器およびガス清浄化ユニットも加圧されなければならない。
【０３８１】
統合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）２３２のシステムは、ガス化プロセスが発電に使用されることを可能にする。ＩＧＣＣシステム２３２では、ガス化の間に製造される合成ガスは、不純物（硫化水素、アンモニア、粒子状物質、および同様のもの）がなく、燃焼されてガスタービンを駆動する。ガス化からの排ガスは、水と熱交換され、蒸気タービンを駆動する過熱蒸気を生成する。２つのタービンを組み合わせて使用するため（ガス燃焼タービンおよび蒸気タービン）、システムは、「複合サイクル」と呼ばれる。概して、電力の大部分（６０〜７０％）は、このシステムにおけるガスタービンに由来する。ＩＧＣＣシステム２３２は、石炭燃焼システムよりも高い熱効率で電力を生成する。
【０３８２】
合成ガス２３４は、種々のその他の生成物に変換することができる。例えば、一酸化炭素および水素のような成分は、当技術分野で周知のプロセスを使用して、幅広い液体またはガス燃料を製造するために使用することができる。別の例として、ガス化の間に製造される水素は、燃料電池用の燃料として、または潜在的に、水素タービンまたはハイブリッド燃料電池タービンシステムに使用することができる。ガス流から分離される水素はまた
、改良型石油製品を製造するために水素を使用する精油所の原料として使用することもできる。
【０３８３】
合成ガス２３４はまた、燃料に、またはさらなる加工に使用することができる種々の炭化水素に変換することもできる。合成ガス２３４は、例えば、フィッシャー・トロプシュ触媒を使用して、軽質炭化水素に凝縮することができる。次いで、軽質炭化水素は、ガソリンまたはディーゼル燃料にさらに変換することができる。合成ガス２３４はまた、燃料として使用することができるメタノール、燃料添加剤、またはガソリン製造のための基礎単位に変換することもできる。
【０３８４】
コークス２３８は、揮発性成分がオーブン中にて高温（１，０００℃程の高温）で焼くことによって除去された石炭に由来する固形炭素質残留物である。このような温度で、固定炭素および残留灰は共に融合される。コークスを形成するための原料は典型的に、低灰分、低硫黄分の瀝青炭である。コークスは、例えば、溶鉱炉中で鉄を製錬する間に燃料として使用し得る。コークスはまた、そのようなプロセス中の還元剤としても有用である。石炭をコークスに変換するステップの副生成物として、コールタール、アンモニア、軽油、および石炭ガスを形成することができる。石炭の揮発性成分がコーキングプロセス２３８の間に取り払われるため、コークスは、条件が石炭自体を燃焼するのに適していない場合がある炉にとって望ましい燃料である。例えば、コークスは、瀝青炭自体を使用した場合には大量の放出を引き起こす燃焼条件下で、煙をほとんど出さず、または全く出さずに燃焼することができる。石炭は、コークス用石炭として使用が可能となる前に、水分含有量、灰分、硫黄分、揮発分、タール、および可塑性についてのある厳しい基準を満たさなければならない。
【０３８５】
非晶質純炭素２３８は、完全燃焼が発生しないように、石炭を制限大気環境中で約６５０〜９８０℃の温度に加熱することによって得ることができる。非晶質炭素２３８は、微小炭素結晶から成る炭素同素体黒鉛の形態である。よって、得られる非晶質炭素２３８には多数の産業的用途がある。例えば、黒鉛は、電気化学構成部品に使用することができ、活性炭は水および空気清浄に使用され、カーボンブラックはタイヤを補強するために使用することができる。
【０３８６】
コークス製造２３８の基本プロセスは、燃料として使用することができる炭化水素含有２４０ガス混合物（「都市ガス」）を製造するために使用することができる。都市ガスは、例えば、約５１％の水素、１５％の一酸化炭素、２１％のメタン、１０％の二酸化炭素および窒素、および約３％のその他のアルカンを含むことができる。その他のプロセス、例えば、ＬｕｒｇｉプロセスおよびＳａｂａｔｉｅｒ合成は、メタンを製造するために低品質の石炭を使用する。
【０３８７】
液化は、石炭を、燃料として使用することが可能な液体炭化水素２４０の生成物に変換する。石炭は、直接または間接的プロセスを使用して液化することができる。石炭を炭化水素２４０の燃料に変換するいずれのプロセスも、水素に石炭を備える炭化水素を添加しなければならない。（１）空気がない状態で、または水素の存在下で石炭が加熱される、熱分解および炭化水素化、（２）石炭の炭化水素が石炭塊から選択的に溶解されて、水素が添加される、溶媒抽出、（３）触媒が石炭の炭化水素の水素化を生じさせる、触媒液化、および（４）一酸化炭素および水素が触媒の存在下で組み合わせられる、間接的液化といった、４種類の液化方法が利用可能である。例として、フィッシャー・トロプシュ法は、一酸化炭素および水素が液体炭化水素２４０の様々な形態に変換される、触媒化学反応である。このプロセスによって製造される物質は、潤滑油または燃料として使用可能な合成石油代替物を含むことができる。
【０３８８】
別の例として、低温炭素化は、石炭から液体炭化水素２４０を製造するために使用することができる。このプロセスでは、石炭は、４５０〜７００℃の間の温度（冶金コークスに対する８００〜１，０００℃と比べて）でコークス化２３８される。このような温度は、通常のコールタールよりも軽質炭化水素２４０が豊富なコールタールの製造を最適化する。次いで、コールタールは、燃料にさらに加工される。
【０３８９】
石炭燃焼は、揮発性炭化水素、灰、硫黄、二酸化炭素、および水を含む、種々の副生成物２４２を生じる。経済的利益を伴って、これらの副生成物のさらなる加工を実行することができる。
【０３９０】
揮発性物質は、水分を除いて、加熱中にガスまたは蒸気として放出される生成物を含む。石炭については、揮発性物質率は、まず石炭を１０５℃まで加熱して水分を取り払い、次いで石炭を９５０℃まで加熱し、重量損失を測定することによって決定される。このような揮発性物質は、短鎖および長鎖炭化水素の混合物、および硫黄を含む他のガスを含む。よって、揮発性物質は、ガス、冷却時に油に凝集する低沸点有機化合物、およびタールの混合物から成る。石炭中の揮発性物質は、階級の減少とともに増加する。さらに、揮発性物質含有量が高い石炭は、燃焼中に極めて反応性に富み、容易に着火する。
【０３９１】
石炭灰は、飛散灰（大煙突から除去される廃棄物）および底灰（ボイラおよび燃焼チャンバから）から成る、石炭燃焼の廃棄物である。粗粒子（底灰および／またはボイラスラグ）は、燃焼チャンバの底に沈み、細かい部分（飛散灰）は、煙道を通って抜け出し、再生および再循環される。石炭灰は、Ａｌ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｈｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｖ、およびＺｎを含む、多くの微量元素および重金属の濃縮を含有することができる。石炭燃焼後に回収された灰は、セメント製品への添加物として、掘削または土木用の充填物として、土壌改善剤として、および塗料、プラスチック、被覆および接着剤を含むその他の製品の成分として、有用であり得る。
【０３９２】
石炭中の硫黄は、燃焼中に硫黄酸化物として放出することができ、または、鉱物不純物に含有される基礎酸化物と反応させることによって（硫黄保有として知られるプロセス）、石炭中に保持することができる。硫黄保有にとって最も重要な基礎酸化物は、ＣａＣＯ３分解およびカルシウム含有有機基の燃焼の結果として形成されるＣａＯである。石炭燃焼は、液化およびチャー燃焼といった、２つの連続ステップで発生する。液化中、可燃性硫黄は、ＳＯ２に変換される。チャー燃焼中、ＳＯ２形成、硫黄化、およびＣａＳＯ４分解のプロセスは、同時に発生する。
【０３９３】
石炭の分解蒸留２４４は、冶金コークスに加えて、コールタールおよび石炭ガスを生じる。石炭転換の生成物としての冶金コークスおよび石炭ガスに対する使用は前述した。第３の副生成物であるコールタールには、種々のその他の商業的用途がある。
【０３９４】
コールタールは、炭化水素物質の複合混合物である。その成分の大部分は、最も単純で最も揮発性が高いもの（ベンゼン）から高分子量の多重環非揮発性物質まで、異なる組成および揮発度の芳香族炭化水素である。コールタール中の炭化水素は、大部分が、ベンゼンベース、ナフタレンベース、またはアントラセンあるいはフェナントレンベースである。可変量の脂肪族炭化水素、パラフィン、およびオレフィンが存在し得る。また、コールタールは、石炭酸およびクマロン等の少量の単純フェノールを含有する。硫黄化合物および窒化有機化合物もまた見つけることができる。石炭中のほとんどの窒素化合物は、性質が塩基性であり、ピリジンおよびキノリン族、例えばアニリンに属する。
【０３９５】
コールタールは、分別蒸留して２４４、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンを含む、多数の有用な有機化学物質を生じることが
できる。これらの物質は、コールタール粗生成物と称することができる。それらは、染料、薬剤、調味料、香料、合成樹脂、塗料、防腐剤、および爆発物等の多数の製品の合成のための基礎を形成する。コールタール粗生成物の分別蒸留後、ピッチの残留物が残る。この物質は、屋根ふき、舗装、絶縁、および防水加工のような目的で使用することができる。
【０３９６】
実施形態では、コールタールはまた、蒸留２４４にかけずに、その天然状態で使用することもできる。それをある程度まで加熱して、使用する前にその揮発性成分を除去することができる。コールタールはまた、塗料、耐候剤、または腐食保護としても採用される。コールタールはまた、屋根材としても使用されている。コールタールは燃料として燃焼することができるが、燃焼中に有毒ガスを生じる。タールを燃やすと、油煙と呼ばれる大量のすすが作り出される。すすを収集すれば、電気化学、印刷、染料等のための炭素の製造に使用することができる。
【０３９７】
石炭燃焼設備２００およびその他の石炭利用プラントが石炭を現場に貯蔵することは習慣的である。発電所２０４については、年間所要石炭の１０％以上を貯蔵することができる。しかし、貯蔵石炭の過剰在庫は、自然発火の危険性、揮発性物質の損失、および発熱量の損失に関する問題を示す場合がある。無煙炭は、概して、他の石炭階級よりも少ない危険を提す。例えば、無煙炭は、自然発火の影響を受けないため、山積みの石炭につき無制限の量で貯蔵することができる。対照的に、瀝青炭は、大きな山積みで配置されると自然に発火する場合があり、かつ粉末化を起こす場合がある。
【０３９８】
貯蔵石炭において２種類の変化が発生する。硫化金属鉱物等の無機物が酸化し得、石炭自体の中の有機物が酸化し得る。無機物が酸化すると、石炭の体積および／または重量が増加し得、石炭は分解し得る。石炭物質自体が酸化した場合、変化は即時に感知可能ではない場合がある。石炭中の有機物の酸化は、石炭中の炭素および水素の酸化、および不飽和炭化水素による酸素の吸収といった、発熱量の損失を引き起こすことができる変化を伴う。これらの変化はまた、自然発火も引き起こすことができる。
【０３９９】
石炭は、採鉱される場所から使用される場所へ輸送しなければならない。輸送される前に、石炭を、清浄化し、選別し、および／または特定のサイズに破砕することがあり得る。ある場合においては、発電所が現場、または石炭をプラントに提供する鉱山の近くに位置することができる。これらの設備に対して、石炭は、コンベヤおよび同様のものによって輸送することができる。しかし、ほとんどの場合、発電所および石炭を使用するその他の設備は、離れて位置する。鉱山から遠隔設備への主要輸送方法は、鉄道である。荷船およびその他の航洋船もまた、使用することができる。トラックでの高速道路輸送は実行可能であるが、特に５０マイルを超える移動に対しては、費用効率が高くない場合がある。石炭スラリパイプラインは、水中に懸濁した粉末石炭を輸送する。
【０４００】
実施形態では、固体燃料の連続プロセス、バッチプロセス、またはその他のプロセスに対する固体燃料処理パラメータは、固体燃料の所望特性および固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づくパラメータ生成設備１２８によって生成することができる。パラメータ生成設備１２８への入力として、石炭サンプルデータ１２０は、固体燃料の開始特性を提供することができ、石炭の所望特性１２２は、固体燃料の所望の最終特性を提供することができる。
【０４０１】
実施形態では、固体燃料加工パラメータを決定する際の第１のステップは、実際の原固体燃料特性と所望の最終加工済み特性との間の特性差分を決定するものであってもよい。
【０４０２】
前述のように、石炭サンプルデータ１２０に保存される固体燃料情報は、水分率、灰分
率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のもの等の情報を含むことができる。固体燃料特性は、炭鉱１０２、固体燃料貯蔵設備１１２、固体燃料加工設備、または同様のもの等の固体燃料供給元によって供給することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、石炭サンプルデータ１２０に保存するために、固体燃料特性を試験し決定することができる。
【０４０３】
実施形態では、前述のように、石炭の所望特性１２２は、顧客への納品のため、固体燃料処理設備１３２の場所での使用のため、または同様のもののために、最終所望固体燃料特性を保存することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、より大きい設備の一部であってよく、より大きい施設に対して最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭の所望特性１３２は、顧客が要求した固体燃料の所望特性、利用可能な受領済み固体燃料から製造することができる固体燃料、以前に受領した固体燃料を使用して製造された固体燃料特性、または同様のものを保存することができる。
【０４０４】
実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終処理済み固体燃料特性に基づいて、パラメータ生成設備１２８によって生成することができる。所望の最終処理済み固体燃料特性は、燃焼、さらなる加工、貯蔵および再販売、または同様のものに対する、顧客の要件に関連することができる。
【０４０５】
実施形態では、固体燃料処理パラメータは、所望の最終固体燃料特性および固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づいて生成することができる。実施形態では、所望の最終固体燃料の要求に基づいて、パラメータ生成設備１２８は、所望の最終処理済み固体燃料に対する石炭の所望特性１２２から、固体燃料特性を検索および回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要とされる受領済み固体燃料に対する、好ましい特性を計算することができる。計算後、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０を探して、固体燃料処理設備１３２によって処理されて所望の最終処理済み固体燃料を製造することができる、原固体燃料を同定することができる。
【０４０６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８によって行われる計算は、固体燃料処理設備１３２の能力に関連することができる。固体燃料処理設備１３２の構造に応じて、固体燃料処理設備１３２は、固体燃料を処理する、ある能力を有することができる。例えば、固体燃料処理設備１３２は、固体燃料処理の一つの過程中に、固体燃料からある割合の水分を除去することが可能であってもよい。適切な原固体燃料を決定して石炭サンプルータ１２０から選択する際、パラメータ生成設備１２８は、最終処理済み固体燃料の水分の所望の量、および原固体燃料から除去することが可能な水分の計算された量を考慮して、開始固体燃料の水分特性を決定することができる。例えば、所望の最終水分率が５パーセントの水分含有量であれば、固体燃料処理設備１３２は、ひとつの処理実行中に、原固体燃料から水分の８０パーセントを除去することが可能であってよく、次に、選択された開始固体燃料は、２５パーセントの水分含有量を有する原固体燃料の一群から選択することができる。あるいは、パラメータ生成設備１２８は、水分率がさらに高い原固体燃料を選択して、処理の複数コースがもっとも効率的または費用効率が高い処理計画を表すことを決定することができる。当業者であれば、固体燃料処理設備１３２の処理能力は、異なる種類の固体燃料に対して変わり得、また、固体燃料のその他の特性、設備の固体燃料についての経験、または同様のものに応じて変わり得ることが、理解されるであろう。
【０４０７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８によって行われる計算は、所望の固体燃料の特性のそれぞれに対して行うことができる。実施形態では、一式の所望の最終固体燃料特性について行われる計算は、一式の原固体燃料特性をもたらすことができる。実施形態で
は、パラメータ生成設備１２８は、一式の原固体燃料特性を、データが石炭サンプルデータ１２０に保存されている原燃料と適合させるように試みることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、完全適合基準、最良適合基準、より高い適合優先度を有するある特性に基づく適合、適合基準の組み合わせ、統計的適合基準、または同様のものを使用して、一式のパラメータを適合させるように試みることができる。
【０４０８】
実施形態では、適合プロセスの結果として、パラメータ生成設備１２８は、適合基準を満たす２つ以上の原固体燃料を見つけ得る。例えば、石炭サンプルデータ１２０の検索は、最良適合基準を使用する場合、２つ以上の原固体燃料をもたらし得る。実施形態では、最良適合基準は、所望の固体燃料パラメータのうちの少なくともいくつかを満たす原固体燃料の同定を必要とし得、最良一致基準は、ほとんどのパラメータに適合する原固体燃料であり得る。実施形態では、パラメータ適合プロセスからの一式の結果は、適合する原固体燃料の階級付けされたリストを含むことができ、最高階級の固体燃料は、最上部にあってよく、最低階級はリストの最下部にあってもよい。実施形態では、階級付けリストは、ユーザによって望まれるように選別することができる。
【０４０９】
実施形態では、適合した原固体燃料のリストは、所望の最終処理済み固体燃料を製造するために使用する固体燃料の最終選択のために、固体燃料処理設備１３２のオペレータに提示することができる。実施形態では、オペレータに、適合する原固体燃料のリストを提示することができ、リストは、最良適合と考えられる原固体燃料を示す格付けを含有することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備１２８は、特定のパラメータ適合の重要性を反映する優先順位付けスケジュールを設定することができる。実施形態では、適合が複数の特性に対して行われる場合、パラメータ生成設備１２８は、全ての特性の間で、適合の程度を表す総合適合指標を計算することができる。実施形態では、優先順位付けスケジュールは、総合適合指標を計算する目的で、ある特性適合をさらに重視するために使用することができる。実施形態では、適合の近似を評価するためのパラメータは、ユーザの仕様との調和を保つ際に、優先順位付け、集計、またはその他の適合尺度が採用できるように、ユーザによって選択することができる。
【０４１０】
実施形態では、原固体燃料が選択された後、パラメータ生成設備１２８は、選択された原固体燃料の処理のための一式のパラメータを生成することができる。
【０４１１】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な固体燃料および固体燃料処理設備１３２の能力に基づいて、固体燃料処理パラメータを計算することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２に対して利用可能な少なくとも１つの受領済み固体燃料があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料のうちの１つを選択し、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の特性を決定し、固体燃料処理設備１３２の処理能力に基づいて製造することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、処理の１サイクル中、および処理の複数サイクル中に原固体燃料で発生する変化をモデル形成することもできる。固体燃料処理設備の能力を考慮する際、パラメータ生成設備１２８は、数組の異なる処理パラメータを使用して、原固体燃料を処理するステップの結果をモデル形成することができるため、最も効率的で費用効率が高い処理スケジュールを選択することができる。
【０４１２】
実施形態では、単一の原固体燃料は、２つ以上の種類の最終処理済み固体燃料を製造することが可能であってもよい。例えば、選択された原固体燃料は、３０パーセントの水分含有量を有することができ、固体燃料処理設備１３２は、各処理実行において、水分の３分の１から３分の２を除去することが可能であってもよい。したがって、固体燃料処理設備は、単一実行中に、１０パーセントから２０パーセントの間の水分含有量を有する最終
固体生成物を製造することが可能であってもよい。第２の実行もまた、水分の３分の１および３分の２を除去する場合、３．３％から１３．３％の間の水分含有量を有する最終固体生成物を得ることができる。第２の実行および以降の実行が最初の実行と同じ処理効率を生じない場合があるため、これらの実行は、初期実行と同じ水分率を除去しない場合がある。また、単一実行における処理は、複数実行による処理よりも効率的および／または費用効率が高くてよく、またその反対も同様である。次いで、単一実行を使用して、固体燃料処理設備１３２は、１０パーセントから２０パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。複数実行を使用して、固体燃料処理設備は、３パーセントから１３パーセントの間の水分を含有する最終固体燃料を製造することが可能であってもよい。１０パーセントの水分を含有する最終固体燃料を希望するユーザは、少なくとも部分的に、異なるパラメータおよび異なるスケジュールを使用して処理を実行する経済的側面に応じて、いくつかの異なる種類の処理プロトコルを使用してこの結果を導出することが可能であり得る。
【０４１３】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の能力に基づいて、全ての選択された原固体燃料特性に対する最終固体燃料特性を決定することができる。当業者であれば、最終固体燃料の特定の特性を最適化するステップは、他の特性を最適化するために理想的ではない処理パラメータを伴う場合があることが、理解されるであろう。したがって、複数の処理実行を選択することができ、それぞれは、最終固体燃料特性の多様性を最適化できるように、異なるパラメータを伴うことが検討される。
【０４１４】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを制御する時に、パラメータ生成設備１２８は、所望の固体燃料、要求された固体燃料、過去に製造された固体燃料、または同様のものに対する最終固体燃料特性を考慮することができる。
【０４１５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータは、選択された最終所望固体燃料から決定することができる。
【０４１６】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２で処理された過去の固体燃料に基づいて、固体燃料処理設備１３２に対する操業パラメータを計算することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、過去に受領した原固体燃料、および受領済み原固体燃料から製造された最終処理済み固体燃料に対する履歴情報を保存することができる。このプロセスを使用して、ある原固体燃料が受領されると、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料で製造することが可能な処理済み固体燃料特性を決定することができる。また、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの計算のために、決定された最終処理済み固体燃料を必要な最終処理済み固体燃料に適合させることができる。
【０４１７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、過去に受領した原固体燃料の処理に対する履歴操業パラメータデータを維持することができ、履歴操業パラメータは、新規パラメータを計算する代わりに使用することができる。
【０４１８】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータは、連続プロセス、バッチプロセス、またはその他の固体燃料処理プロセスに対して計算することができる。
【０４１９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が固体燃料の処理に対する操業パラメータを決定した後、操業パラメータは、監視設備１３４、制御装置１４４、パラメータ制御１４０、または同様のものに伝達することができる。
【０４２０】
実施形態では、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続およびバッチプロセスの組み
合わせ、または同様のものを使用する固体燃料の処理は、監視設備１３４、制御装置１４４、プロセスセンサ１４２、および同様のものの間のフィードバックループを使用して、監視することができる。
【０４２１】
前述のように、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の様々な構成要素によって使用される固体燃料処理パラメータを計算して、特定の仕様を満たすように固体燃料を処理することができる。特定の仕様は、顧客要件、固体燃料処理設備１３２の能力、利用可能な原固体燃料、または同様のものに基づくことができる。
【０４２２】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２における固体燃料の処理中に、監視設備１３４は、プロセスセンサ１４２から処理情報を受領することによって、処理プロセスを監視することができる。実施形態では、制御装置１４４は、固体燃料の処理のために、様々な構成要素（例えば、マイクロ波システム１４８）に操作命令を提供することができる。実施形態では、プロセスセンサ１４２は、固体燃料処理設備１３２の操業を測定することができる。センサ１４２は、ベルト設備１３０の様々な構成要素の入出力、処理中に固体燃料から放出される非固体燃料生成物、非構成要素測定（例えば、水分レベル）、または同様のものを測定することができる。
【０４２３】
実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８から固体燃料処理パラメータを受領することができる。固体燃料処理を監視する際、監視設備１３４は、提供されたパラメータに公差域を適用することができる。実施形態では、公差域は、構成要素の能力、センサの能力、ある固体燃料の処理に必要とされる最小または最大パラメータ、固体燃料の前処理、または同様のものに基づくことができる。
【０４２４】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理パラメータに適用することができる公差域を決定することができる。
【０４２５】
実施形態では、制御装置１４４は、公差域がない固体燃料パラメータを受領することができる。制御装置は、公差域がない固体燃料パラメータに基づいて、操作命令を提供することができる。
【０４２６】
実施形態では、処理プロセス監視およびフィードバックループは、連続固体燃料処理、バッチ固体燃料処理、または同様のものの処理パラメータの連続監視および更新のために、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２の間に確立することができる。
【０４２７】
実施形態では、フィードバックループは、監視設備１３４および制御装置１４４に操業パラメータを提供するパラメータ生成設備１２８から始まることができる。実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ公差を操業パラメータに適用することができ、パラメータ公差は、センサ１４２の信号を容認可能な処理結果と比較するために使用することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の構成要素、非構成要素処理測定（例えば、水分除去速度）、および同様のものを制御するためのパラメータを含むことができる。実施形態では、監視設備１３４は、構成要素パラメータに対するパラメータを修正するために、非構成要素処理測定に対するセンサ１４２の情報を使用することができる。
【０４２８】
実施形態では、制御装置１４４は、マイクロ波システム１４８、輸送システム、予熱１３８、パラメータ制御１４０、除去システム１５０、および同様のもの等のベルト設備１３０の構成要素に操業パラメータを伝達することによって、固体燃料処理を開始することができる。実施形態では、制御装置１４４は、公差がない固体燃料処理の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。操業パラメータを受領して、固体燃料処理の構成要
素は、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものを使用して、固体燃料を処理し始めることができる。
【０４２９】
実施形態では、固体燃料の処理が始まると、センサ１４２は、様々な固体燃料処理の構成要素の操業からの出力を測定し始めることができる。実施形態では、処理出力は、マイクロ波電力、マイクロ波周波数、ベルト速度、温度、空気流、不活性ガスレベル、および同様のもの等の測定値を含むことができる。実施形態では、処理出力は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、空気温度、および同様のもの等の非構成要素出力の測定を含むことができる。前述のように、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿った様々な場所に配置して、様々な固体燃料処理出力を測定することができる。
【０４３０】
実施形態では、センサ１４２は、監視設備１３４に、固体燃料処理出力のセンサ測定を提供することができる。監視設備１３４は、固体燃料の処理中にリアルタイムで、センサ１４２の測定値を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、センサ１４２測定値を操業パラメータの公差域と比較することができる。
【０４３１】
実施形態では、監視設備１３４は、様々なアルゴリズムを含んでおり、受領したセンサ１４２の測定値に基づいて操業パラメータを修正することができる。センサ１４２の測定値が公差域外であれば、アルゴリズムは、操業パラメータの修正の規模を決定することができる。例えば、センサ１４２の測定値は、公差域内、以上、または以下のいずれかであってもよい。
【０４３２】
実施形態では、監視設備１３４は、操業パラメータ修正の基礎を、実時間センサ１４２の測定値、標本化センサ１４２の測定値、平均センサ１４２の測定値、統計的センサ１４２の測定、または同様のものに置くことができる。
【０４３３】
実施形態では、操業パラメータ修正は、水分除去、灰除去、硫黄除去、固体燃料表面温度、固体燃料重量、および同様のもの等の非構成要素センサ１４２の測定値に基づいて行うことができる。実施形態では、修正設備１３４のアルゴリズムは、ある非構成要素センサ１４２の測定値を固体燃料処理設備１３２の構成要素パラメータと関連付けて、非構成要素センサ１４２の信号を調整することができる。例えば、ベルト設備環境中の水分レベルの非構成要素測定は、マイクロ波システム１４８が、マイクロ波システム電力、マイクロ波周波数、マイクロ波負荷サイクル、稼働中のマイクロ波システムの数、または同様のもの等のパラメータを増加または減少させることを必要とすることができる。実施形態では、監視設備１３４のアルゴリズムは、構成要素センサ１４２の信号を関連センサ１４２の信号と組み合わせて、構成要素パラメータの修正が必要かどうかを決定することができる。例えば、マイクロ波システム１４８の電力レベルに対するセンサ１４２の信号は、マイクロ波システム１４８の区域における水分レベルと組み合わせることができる。結果は、マイクロ波システム１４８の現在の電力レベル設定、および環境中の水分の量から成る、マイクロ波システム１４８のパラメータ修正であってもよい。この例では、マイクロ波システム１４８の電力設定は、所望のパラメータ設定と比較して高い測定値を有していてもよいが、水分の読み取りは、所望の水分レベルと比較して低くてもよい。この場合、たとえマイクロ波システムの電力設定がすでに所望の設定以上でも、電力設定パラメータを増加させて、固体燃料からさらに水分を除去することができる。
【０４３４】
実施形態では、非構成要素センサ１４２の測定は、２つ以上の固体燃料処理設備１３２の構成要素と関連することができる。実施形態では、１つの構成要素に関する複数の非構成要素センサ１４２の測定値があってもよい。実施形態では、監視設備１３４のアルゴリズムは、パラメータ公差域外である非構成要素センサ１４２の測定値を補うように構成要素の操業パラメータを修正する最良の方法を決定することができる。実施形態では、監視
設備１３４は、所定のセンサ１４２の調整を有することができ、パラメータ調整の知識ベースを有することができ、以前の調整に基づいてパラメータを調整するためにニューラルネットを使用することができ、調整は、人間の介入、または同様のものによって行うことができる。実施形態では、構成要素の操業パラメータに対する安全設定は、オーバーライドできないか、またはオーバーライドするために管理者の介入を必要とするシステムに入力することができる。
【０４３５】
実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料の処理中に行われる操業パラメータ調整の履歴を維持することができる。監視設備１３４は、次のパラメータ調整の規模を決定する際に、パラメータ調整履歴を参照することができる。例えば、マイクロ波システム１４８の電力は、固体燃料から放出される水分量を増加させるように以前に調整されていてもよい。新規センサ１４２の信号に基づいて、マイクロ波システム１４８の電力調整の規模を決定する時、監視設備１３２は、以前のパラメータ調整を参照して、次のパラメータ調整の規模を決定することができる。例えば、パラメータ調整履歴は、５パーセントの最後のマイクロ波システム１４８の調整が、水分放出を２パーセント増加させたことを示すことができる。この情報は、マイクロ波システム１４８の電力調整を決定して、固体燃料に対して放出される水分の所望の変更を得るために、使用することができる。実施形態では、較正曲線をパラメータ調整履歴における一連の測定値から導出することができるため、パラメータの調整は、所望の結果を得るように、あるセンサ１４２の信号に応じてより正確に行うことができる。
【０４３６】
実施形態では、監視設備１３４が固体燃料操業パラメータに調整を行うと、調整済みパラメータは、様々な固体処理設備１３２の構成要素への伝達のために、制御装置１４４に伝達することができる。実施形態では、調整済みパラメータは、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、伝達することができる。
【０４３７】
実施形態では、制御装置１４４が調整済みパラメータを受領すると、制御装置は、実時間で、ある時間間隔で、連続して、または同様のもので、様々な構成要素に調整済みパラメータを伝達することができる。
【０４３８】
この様にして、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２のフィードバックループは、連続的に、操業パラメータを固体燃料処理設備１３２の構成要素に適用すること、センサ１４２を用いて構成要素および非構成要素情報を測定すること、監視設備１３４に測定値を伝達すること、操業パラメータを調整すること、制御装置に調整済み操業パラメータを伝達すること、および同様のことを行うことができる。
【０４３９】
実施形態では、連続フィードバックループは、固体燃料の処理のために、連続プロセス、バッチプロセス、または同様のものに対する操業パラメータに適用することができる。
【０４４０】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素は、パラメータ生成設備１２８によって生成され、かつ監視設備１３４によって修正される操業パラメータによって制御することができる。前述のように、操業パラメータは、監視設備１３４によって監視および調整することができ、制御装置１４４は、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素に操業パラメータを伝達することができる。
【０４４１】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、輸送ベルト、マイクロ波システム、センサ、収集システム、予熱設備、冷却設備、および同様のもの等の構成要素を含むことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、連続処理設備、バッチ設備、または同様のものであってもよい。
【０４４２】
実施形態では、所望の特性を満たす最終処理済み固体燃料を生じるための固体燃料の処理は、所望の固体燃料特性を製造するように選択される操業パラメータを使用して、ベルト設備１３０の構成要素によって制御することができる。最終処理済み固体燃料の所望の特性は、２つ以上のベルト設備１３０の構成要素の制御を調整することによって製造できることが、当技術分野で理解されるであろう。例えば、処理プロセス中に固体燃料から放出される水分は、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、予熱温度、ベルト速度、雰囲気組成（例えば、乾燥空気または不活性ガス）、または同様のものを、個別に、または組み合わせて調整することによって、制御することができる。ベルト設備１３０の構成要素パラメータは、期間あたりの処理済み固体燃料、開始原燃料特性、最終処理済み燃料の特性、または同様のもの等のその他の要件によって影響を受け得る。
【０４４３】
実施形態では、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の構成要素に対する操業パラメータを保存することができ、ベルト設備１３０の構成要素にパラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置１４４は、操業パラメータを、ベルト設備１３０の構成要素によって理解および実行される機械命令に変換することができる。
【０４４４】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０の構成要素の操業を測定するため、かつ固体燃料処理に関する情報を得るために使用することができる。実施形態では、センサ１４２は、直接、マイクロ波システム１４８等のベルト設備１３０の構成要素から、または固体燃料から放出される水分等の固体燃料の処理に起因することができる環境条件から、情報を測定することができる。実施形態では、環境条件は、水分レベル、灰レベル、硫黄レベル、気温、固体燃料表面温度、不活性ガスレベル、冷却速度、または同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備１３０内の同じ環境条件を測定する複数のセンサ１４２があってよく、冗長性を提供するか、または異なる場所で測定を行って処理の進行を追跡するかのいずれかを行う。例えば、固体燃料から放出される水分を測定するための複数のセンサ１４２があってよく、データマイクロ波システム１４８に位置する水分センサ１４２は、マイクロ波システム１４８のステーション、および同様のものに続く。加えて、ベルト設備１３０中の水収集ステーションにて集まる液体の水の量を測定する水センサがあってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０内で行われる各種類の測定に対する複数のセンサがあってもよい。
【０４４５】
実施形態では、センサ１４２は、様々な構成要素および非構成要素情報を記録し、監視設備１３４に情報を伝達することができる。前述のように、監視設備は、固体燃料処理パラメータを調整するために、受領したセンサ１４２の情報を使用することができる。実施形態では、監視設備１３４は、制御装置に調整済み固体燃料処理パラメータを伝達し、固体燃料の処理を修正することができる。
【０４４６】
実施形態では、固体燃料の処理を連続して測定し、最終処理済み固体燃料の特性の獲得を確実にすることができる。こうして、固体燃料処理プロセスは、原固体燃料の特性の任意の変更にも応答して、連続して調整することができる。例えば、水分含有量等の原固体燃料の特性は、原固体燃料が処理される時間にわたって変化し得る。この例では、水分含有量は、処理実行の始めの１つのレベルで開始し、処理プロセス中に増加または減少することができる。実施形態では、測定可能な固体燃料特性のいずれも、固体燃料の供給中に変化することができる。固体燃料が処理されている間に、ベルト設備１３０内のセンサ１４２を使用することによって、操業パラメータは、全固体燃料処理時間中に一貫した一式の特性を作成するように調整することができる。実施形態では、ベルト設備１３０の操業パラメータは、最終処理済み固体燃料における一貫した一式の特性を得るように調整することができる。
【０４４７】
実施形態では、固体燃料が処理されると、調整することができるパラメータは、マイクロ波エネルギ、気温、不活性ガスレベル、空気流速度、ベルト速度、および同様のものを含むことができる。実施形態では、ベルト設備１３０の操業パラメータは、個別に、一群として、関連群で（例えば、ベルト速度およびマイクロ波電流）、および同様のもので、監視および調整することができる。
【０４４８】
実施形態では、操業パラメータを監視および調整する方法は、連続処理プロセス、バッチ処理プロセス、またはその他の固体処理方法に適用することができる。バッチ処理では、入ってくる原固体燃料の特性は、バッチによって変わることができ、異なる操業パラメータを必要として、処理プロセスの終わりに一貫した処理済み固体燃料を作成することができる。
【０４４９】
実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０のセンサ１４２は、固体燃料処理の結果として固体燃料から放出される生成物を測定するか、固体燃料ベルト設備１３０の構成要素の操業パラメータを測定するか、または同様のことを行うことができる。したがって、センサ１４２は、制御装置１４４に測定情報を伝達するか、監視設備１３４に測定情報を伝達するか、価格決定／取引設備に測定情報を伝達するか、パラメータ制御１４０測定情報を伝達するか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、固体燃料ベルト設備１３０は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または同様のものにおいて固体燃料を処理することができ、センサ１４２は、これらのプロセスからの固体燃料処理情報を記録することができる。
【０４５０】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト速度、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、気温、不活性ガス流、空気流、空気圧、不活性ガス圧、放出生成物貯蔵タンクレベル、加熱速度、冷却速度、および同様のものを含み得る、ベルト設備１３０の構成要素パラメータを測定することができる。加えて、センサ１４２はまた、放出水蒸気、放出硫黄蒸気、収集水量、収集硫黄量、収集灰量、固体燃料重量、固体燃料表面温度、予熱温度、冷却温度、および同様のものを含み得る、非構成要素または環境パラメータ情報も測定することができる。実施形態では、ベルト設備の各構成要素に対する少なくとも１つのセンサ１４２があってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のセンサ１４２を有して、電力消費、周波数、電力出力、および同様のものを測定することができる。実施形態では、非構成要素パラメータを測定する２つ以上のセンサ１４２があってもよい。例えば、固体燃料ベルト設備１３０の全体を通じて水分の放出を測定する、２つ以上の水分レベルセンサ１４２があってもよい。マイクロ波システム１４８のステーションに、マイクロ波システム１４８のステーションの直後に、または同様のものに、水分センサ１４２があってもよい。２つ以上の水分センサ１４２を有することもできる、２つ以上のマイクロ波システム１４８のステーションがあってもよい。
【０４５１】
実施形態では、センサ１４２は、消費される電力、使用される不活性ガス、使用されるガス、使用される油、または同様のもの等の、固体燃料処理設備１３２による資源消費を測定することが可能であってもよい。実施形態では、センサ１４２は、処理中に固体燃料から放出される、水、硫黄、灰、またはその他の生成物等の、固体燃料処理設備１３２によって産出される生成物を測定することができる。
【０４５２】
実施形態では、センサ１４２は、制御装置１４４、監視設備１３４、価格決定／取引設備１７８、または同様のものに測定情報を伝達することができる。実施形態では、センサ１４２は選択的に選択することができ、例えば、全ての情報受領設備に固体燃料処理設備１３２の情報のうちの全てを伝達しなくてもよい。
【０４５３】
実施形態では、制御装置１４４は、様々なベルト設備１３０の構成要素からセンサ１４２の情報を受領することができる。制御装置は、様々なベルト設備１３０の構成要素の操業パラメータ状態を維持する責任があり得る。例えば、制御装置は、固体燃料連続処理プロセスにおけるベルト速度を維持する責任があってもよい。センサ１４２は、制御装置１４４にベルト速度情報を提供することができ、それは、制御装置がパラメータ要求速度を維持することを可能にし得る。例えば、ベルト設備１３０から固体燃料の量が追加または除去されると、異なる電力レベルが均一なベルト速度を維持するために必要とされ得、制御装置１４４は、ベルト速度を均一に維持するために必要とされる電力に調整を行うことができる。
【０４５４】
実施形態では、監視設備１３４は、原固体燃料を処理するために必要とされる操業パラメータの制御を可能にする、センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、マイクロ波システム１４８の周波数、マイクロ波システム１４８の電力、マイクロ波システム１４８の負荷サイクル、ベルト速度、不活性ガスレベル、および同様のものを含むことができる、構成要素センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、監視設備１３４は、放出水分、放出硫黄、放出灰、固体燃料表面温度、気温、および同様のものを含むことができる、非構成要素センサ１４２の情報を受領することができる。
【０４５５】
前述のように、監視設備１３４は、固体燃料を処理して所望の最終処理済み固体燃料を製造するために必要な操業パラメータを取得および／維持するアルゴリズムを使用することにより、構成要素および非構成要素の両方に対して、受領したセンサ１４２の情報を組み合わせることができる。実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８から一式の基本操業パラメータを受領することができる。その後すぐに、監視設備１３４は、受領したセンサ１４２の情報に基づいて、基本操業パラメータを調整することができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料ベルト設備１３０の制御のために、制御装置１４４に調整済み操業パラメータを伝達することができる。
【０４５６】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、例えば、最終処理済み固体燃料の費用／利益に関するセンサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、費用／利益関連情報は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、不活性ガス等の消耗品、収集された非固体燃料生成物の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものの計算を含むか、または可能にすることができる。
【０４５７】
実施形態では、費用関連センサ情報は、使用される電力、使用される不活性ガス、投入される固体燃料、および同様のものを含むことができる。実施形態では、各固体燃料処理設備１３２の構成要素によって消費される電力を測定するセンサ１４２があってもよい。実施形態では、消費される電力は、電気、ガス、油、および同様のものを含むことができる。実施形態では、使用される消耗品は、不活性ガス量、水、または同様のものを含むことができる。
【０４５８】
実施形態では、利益関連センサ情報は、収集される水の量、収集される硫黄の量、収集される灰の量、最終処理済み固体燃料の量、または同様のものを含むことができる。
【０４５９】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、実時間で、時間増分で、要求に応じて、または同様のもので、センサ１４２の情報を受領することができる。実施形態では、オンデマンド情報は、価格決定／取引設備１７８、センサ１４２、または同様のものの要求によるものであってもよい。
【０４６０】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、体積あたりの開始原固体燃料の費用、体
積あたりの固体燃料処理設備１３２の費用、固体燃料処理設備１３２の利益物質（例えば、水、硫黄、または灰）、体積あたりの固体燃料処理設備１３２の消耗品、および同様のものを含むことができる情報を使用して、最終処理済み固体燃料の価格を決定するためにアルゴリズムを使用することができる。
【０４６１】
実施形態では、センサ１４２は、固体燃料の取入量、予熱に必要とされるエネルギ、ベルトに必要とされるエネルギ、不活性ガス量、マイクロ波システム１４８に必要とされるエネルギ、固体燃料冷却に必要とされるエネルギ、固体燃料取出の量、収集された水、収集された硫黄、収集された灰、または同様のものを含むことができる、費用／利益情報を提供することができる。
【０４６２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、電気、ガス、油、固体燃料、および同様のものの単位あたりの費用にアクセスすることができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、水、硫黄、灰、固体燃料、および同様のもの等の放出生成物の市場価格にアクセスすることができる。
【０４６３】
実施形態では、単位原価、費用情報、および生成物の市場価格を使用して、価格決定／取引設備１７８は、最終完成固体燃料、放出生成物、および同様のものの価格を決定することが可能であってもよい。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、リアルタイムで、平均として、平均値として、固体燃料実行の終わりに、増加的に、または同様のもので、最終処理済み固体燃料の価格を計算することができる。
【０４６４】
例えば、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から最初の原固体燃料の費用情報を受領することができる。取入設備１２４のセンサは、処理のために固体燃料ベルト設備１３０に進入する固体燃料の体積率を提供することができる。固体燃料ベルト設備１３０のセンサは、固体燃料を予熱するために必要とされるエネルギ、固体燃料を輸送するために必要とされるエネルギ、ベルト設備１３０に投入される不活性ガスの速度、マイクロ波システム１４８に必要とされるエネルギ、冷却設備１６４に必要とされるエネルギ、固体燃料処理設備１３２から除去される最終処理済み固体燃料の量、および同様のものの情報を提供することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、これらのセンサ測定値を、各費用の種類の単位原価と組み合わせて、処理されている固体燃料の費用モデルを開発することができる。実施形態では、費用モデルは、最終処理済み固体燃料を計算するように、固体燃料を処理する個別構成要素の費用を、最初の原固体燃料の費用に増加的に加えるステップを含むことができる。
【０４６５】
実施形態では、最終処理済み固体燃料の計算された価格を固体燃料の市場価格と比較して、固体燃料処理設備１３２の効率モデルを作成することができる。
【０４６６】
加えて、価格決定／取引設備１７８は、水、硫黄、灰、その他の固体燃料放出生成物、または同様のもの等の、市場価格を有することができる、固体燃料処理設備１３２によって収集される非固体燃料生成物の量についての情報を受領することができる。この情報は、様々な固体燃料放出生成物の単位市場価格を計算して固体燃料放出生成物の利益モデルを提供するために、使用することができる。
【０４６７】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２の操業に対する、費用モデル、利益モデル、効率モデル、およびその他の財務モデルを計算することができる。
【０４６８】
実施形態では、ベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８は、固体燃料から望ましくない生成物を除去するために固体燃料に作用する、複数の固体燃料処理設備１３２の処
理構成要素のうちの１つであってもよい。マイクロ波システム１４８は、単独で、複数のマイクロ波システム１４８と組み合わせて、望ましくない生成物を除去するため他のプロセスと組み合わせて、または同様のもので、使用することができる。
【０４６９】
実施形態では、マイクロ波システム１４８によって製造されるマイクロ波は、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱するために、使用することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料は、水分、硫黄、灰、または同様のものであってもよい。実施形態では、マイクロ波エネルギが固体燃料に加えられると、ガス、液体、ガスおよび液体の組み合わせ、および／または同様のものとして、望ましくない固体燃料生成物を固体燃料から放出させることができる温度まで、望ましくない固体燃料生成物を加熱することができる。例えば、固体燃料に含有される水が、水を蒸気に変換する温度に到達すると、水はガスとして放出することができる。しかし、硫黄は、硫黄温度に応じて、ガスとして、または液体として放出することができる。実施形態では、硫黄が加熱されると、硫黄はまず液体として、次いでガスとして放出することができる。実施形態では、生成物を２つの放出段階において放出するために、固体燃料から望ましくない生成物の完全な放出を促進することは利点があり得る。
【０４７０】
実施形態では、望ましくない固体燃料生成物の除去のために、２つ以上のベルト設備１３０のマイクロ波システム１４８があってもよい。実施形態では、ベルト設備１３０内に２つ以上のマイクロ波システム１４８があってもよい。２つ以上のマイクロ波システム１４８は、周波数、電力、負荷サイクル、または同様のもの等の異なる制御パラメータを、固体燃料に適用することができる。実施形態では、異なるマイクロ波システム１４８の制御パラメータは、固体燃料からの除去のために、ある望ましくない生成物を標的にすることができる。加えて、マイクロ波システム１４８は、望ましくない生成物をガスに変換するようにエネルギを印加するステップ、望ましくない生成物を液体に変換するようにエネルギを印加するステップ、または同様のもの等の、望ましくない生成物を除去する方法を標的にすることができる。
【０４７１】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、２つ以上のマイクロ波装置を含むことができ、それぞれは、独立して、一群の一部として、または同様のもので操作することができる。
【０４７２】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、独立して作動することができ、したがって、独立マイクロ波装置のそれぞれに対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、マイクロ波システム１４８は、２つ以上の独立マイクロ波装置を有することができ、各独立マイクロ波装置は、電力、周波数、負荷サイクル、または同様のもの等の制御パラメータを有することができる。実施形態では、制御装置１４４および監視設備１３４は、独立マイクロ波装置のそれぞれを制御することができる。
【０４７３】
実施形態では、独立制御マイクロ波装置は、望ましくない固体燃料生成物の除去を達成するために異なる機能を実行することができる。例えば、第１のマイクロ波装置は、一定電力設定で、ある周波数において作動することができる一方で、第２のマイクロ波装置は、電力設定を時間とともに変えることができる負荷サイクルを使用して、異なる周波数において作動することができる。このような２つのマイクロ波装置の複合作動は、特定の物質相（例えば、ガスまたは液体）を使用して、特定の望ましくない生成物の除去を標的にすることができる。
【０４７４】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、一群として作動する複数のマイクロ波装置を含むことができ、したがって、マイクロ波システム１４８の群にあり得るマイクロ波
装置の数に関係なく、マイクロ波群全体に対する一式の操業パラメータがあってもよい。例えば、多数のマイクロ波装置をグループ化するステップ、全てのマイクロ波装置に同じ周波数と電力を設定を提供するステップは、１つの大型マイクロ波装置の代わりに多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用して、固体燃料に高マイクロ波電力を提供するステップであってもよい。多数の比較的小さいマイクロ波装置を使用するステップは、望ましくない生成物の効果的な除去を提供するマイクロ波装置の構成を可能にすることができる。
【０４７５】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、操業パラメータの伝達方法によって、独立した一式のマイクロ波装置として作動することから、マイクロ波装置群として操業することに変更することができる。例えば、独立パラメータが各マイクロ波装置に対して伝達されたとき、マイクロ波システム１４８は、独立マイクロ波装置として作動することができるが、一群の操業パラメータがマイクロ波装置に伝達されたとき、マイクロ波システム１４８は、一群として作動することができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８は、独立マイクロ波装置、一群のマイクロ波装置、または同様のものとして操業することができる。
【０４７６】
実施形態では、マイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って配置され、所望の最終処理済み固体燃料を製造することができるマイクロ波システム１４８の処理の組み合わせを提供することができる。例えば、２つ以上のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って間隔をあけられ、固体燃料からの水分の除去を標的にすることができる。第１のマイクロ波システム１４８は、固体燃料からある量の水分を除去するように指示することができ、第２のマイクロ波システム１４８は、第１のマイクロ波システム１４８から距離をおいて配置され、固体燃料からさらなる水分を除去することができる。追加のマイクロ波システム１４８は、ベルト設備１３０に沿って配置され、固体燃料がベルト設備１３０に沿って移動するにつれて、水分の減少を継続することができる。実施形態では、望ましくない固体燃料生成物は、ベルト設備１３０に沿った複数のマイクロ波システム１４８によって処理されることにより、増分方式で除去することができる。実施形態では、望ましくない生成物の放出を可能にするマイクロ波システム１４８間に距離があってよく、距離は、処理ステップ間の時間を提供することができる。実施形態では、マイクロ波システムは、共に接近して配置することができる。この処理プロセスは、独立して、または他の望ましくない固体燃料生成物と組み合わせてのいずれかで、他の望ましくない固体燃料生成物の除去に適用できることを理解することができる。
【０４７７】
実施形態では、マイクロ波システム１４８からのエネルギは、別個のベルト設備１３０において加えることができ、第１のベルト設備１３０は固体燃料を処理し、少なくとももう１つのベルト設備１３０は、固体燃料をさらに処理する。実施形態では、各ベルト設備１３０は、固体燃料を処理し、次いで、最終処理済み石炭の特性に到達するまで、その生成物を追加のベルト設備１３０に供給することができる。
【０４７８】
実施形態では、バッチ処理設備は、望ましくない固体燃料生成物の増加的な除去を提供することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、交互作動パラメータで制御することができる、少なくとも１つのマイクロ波設備１４８を有することができる。例えば、マイクロ波システム１４８は、第１の処理ステップとして、第１の電力、周波数、および負荷サイクルで操業することができ、異なる電力、周波数、および負荷サイクルは、第２の処理ステップとして付加することができる。実施形態では、別の処理ステップを行う前に、処理ステップの結果として、望ましくない生成物が完全に放出されることを可能にするステップの間に、期間があってもよい。実施形態では、処理ステップ間に期間がなくてもよく、連続処理をバッチ固体燃料に適用することができる。実施形態では、バッチ処理設備は、最終処理済み固体燃料を製造するために必要な数だけの処理ステップで、固体燃料を処理することができる。
【０４７９】
実施形態では、前述のように、マイクロ波システム１４８は、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、および同様のものを含むことができる、フィードバックループによって制御することができる。実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿って配置され、またはバッチ設備内に配置されて、望ましくない固体燃料生成物を除去する際に、マイクロ波システム１４８の有効性を測定することができる。センサは、マイクロ波システム１４８に、またはマイクロ波システム１４８の後に配置され、ガス放出された望ましくない生成物を測定するか、液体放出された望ましくない生成物を測定するか、または同様のことを行うことができる。
【０４８０】
実施形態では、センサ１４２は、複数のセンサ位置から監視設備１３４に、固体燃料処理の信号を伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、処理プロセスの各センサ１４２の標的信号を有することができる。センサ１４２の信号がセンサ１４２から受領されると、監視設備１３４は受領したセンサ１４２の信号を標的センサ信号と比較して、固体燃料処理プロセスが必要とされるとおりに固体燃料を処理しているかどうかを決定することができる。実施形態では、受領したセンサ１４２の信号に基づいて、監視設備１３４は、ベルト設備１３０の構成要素に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ベルト設備内の各センサ１４２を、ベルト設備１３０の構成要素の動作に関連付けることができる。実施形態では、各センサ１４２の信号は、構成要素の制御に適用することができるように、重みを付けることができる。例えば、マイクロ波システム１４８のうちの１つと同じ場所に配置される第１のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８から下流に少し離れて配置される第２のセンサよりも重視されることができる。実施形態では、監視設備１３４は、センサ１４２の信号に与えられるべき重みを指定する、センサの重みの表を維持することができる。
【０４８１】
実施形態では、監視設備１３４は、監視設備１３４が、瞬間センサ信号、平均センサ信号、統計的センサ信号、センサ信号傾向、センサ信号変化率、または同様のものを追跡することを可能にできる、以前のセンサ１４２の信号を保存することができる。実施形態では、監視設備１３４は、構成要素パラメータが調整を必要とするかどうかを決定するために、センサ追跡方法のいずれもを使用することができる。
【０４８２】
実施形態では、ベルト設備１３０の構成要素の異なるパラメータを調整するために、異なるセンサ信号１４２を使用することができる。例えば、第１のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８の周波数を監視および調整するために使用することができ、第２のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８の電力を監視および調整するために使用することができる。実施形態では、マイクロ波システム１４８と関連することができる複数のセンサ１４２は、マイクロ波システム１４８内の個々のマイクロ波装置を監視および調整するために使用することができる。例えば、１つのマイクロ波システム１４８内に４つのマイクロ波装置がある場合、４つのマイクロ波装置を個別に調整するために、マイクロ波システム１４８と関連する複数のセンサを使用することができる。加えて、ベルト設備１３０に沿ったマイクロ波システム１４８のうちのいずれも、個別に、またはグループでのいずれかで、同様に制御することができる。
【０４８３】
ベルト設備構成要素のうちのいずれも同じ方式で制御できることを、理解することができる。
【０４８４】
実施形態では、ベルト設備１３０の構成要素は、最終処理済み固体燃料の特性に基づいて、監視設備１３４の調整済みパラメータを受領することができる。実施形態では、固体燃料が固体燃料処理設備１３２で完全に処理された後、試験設備１７０は、最終固体燃料特性の決定のために、最終処理済み固体燃料のサンプルを試験することができる。実施形
態では、試験設備１７０は、固体燃料処理設備１３２の一部であってよく、固体燃料処理設備１３２の外部の試験設備、または同様のものであってもよい。
【０４８５】
実施形態では、試験設備１７０は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものについて、固体燃料を試験することができる。実施形態では、これらの最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ１７２に保存することができ、そこでそれらは、石炭の所望特性１２２、フィードバック設備１７４、監視設備１３４、および同様のものに対して利用可能であってもよい。
【０４８６】
実施形態では、同じ固体燃料実行が固体燃料処理設備１３２で処理されている間に、最終固体燃料特性を決定することができる。実施形態では、固体燃料がまだ処理されている間に、一部の最終固体燃料特性が利用可能であってもよい。一部の特性は、フィードバックが実時間で監視設備１３４に提供されることを可能にすることができる、現場の試験設備１７０で決定することができる。
【０４８７】
実施形態では、石炭出力パラメータ１７２は、監視設備１３４に試験情報を伝達することができ、監視設備１３４は、石炭出力パラメータ１７２、または同様のものから試験情報を取り出すことができる。
【０４８８】
実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの調整において考慮される加えられた入力として、受領した固体燃料試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２を介して、石炭出力パラメータ１７２に保存される試験情報にアクセスすることができ、したがって、初期操業パラメータの生成において、履歴試験情報を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４に履歴試験情報を伝達することができる。実施形態では、伝達された履歴試験情報は、情報要約、統計的情報、サンプル情報、傾向情報、以前の操業パラメータと対比した試験情報、または同様のものであってもよい。
【０４８９】
実施形態では、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８からの履歴試験情報を、石炭出力パラメータ１７２からの新規試験情報と比較して、新規試験情報が履歴情報にどのように関連することができるかを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、試験が完了すると、新規試験情報を保存することができる。実施形態では、新規試験情報は、原固体燃料の特定の実行が固体燃料処理設備１３２によって処理される期間の間、監視設備１３４に保存することができる。実施形態では、保存された試験情報は、現在の原固体燃料処理実行に対する履歴情報であってもよい。実施形態では、保存された情報は、現在の固体燃料処理実行の傾向情報、統計的情報、サンプル情報、または同様のものを提供することができる。実施形態では、保存された情報は、試験情報が受領されると、操業パラメータとともに保存することができる。実施形態では、監視設備は、最終試験情報と対比したパラメータ傾向に対して試験情報が受領された時の操業パラメータの関係を分析することができる。
【０４９０】
実施形態では、監視設備１３４によって新規の試験情報が受領されると、情報は、履歴試験情報と比較されるか、保存された試験情報と比較されるか、または同様のことが行われることができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを調整する際の因子として、試験情報比較を使用することができる。実施形態では、試験情報は、パラメータ調整の直接因子、パラメータ調整の間接因子（例えば、乗数）、直接および間接因子の組み合わせ、または同様のものとして使用されることができる
。
【０４９１】
実施形態では、固体燃料を処理するために使用されている操業パラメータが所望の最終処理済み固体燃料を製造している場合、試験情報は、監視設備１３４に示すことによって、操業パラメータの調整に影響を及ぼすことができる。例えば、ベルト設備１３０のセンサ１４２は、処理中に適切量の水分が固体燃料から除去されていることを示すことができるが、試験情報は、特性データを提供して、ベルト設備１３０のセンサ１４２からのデータを使用して計算されるであろうものとは異なる水分率が、固体燃料に滞留していることを示すことができる。実施形態では、試験情報は、操業パラメータを調整するために使用することができ、固体燃料の処理を改正して、最終試験情報特性に変化をもたらすことができる。
【０４９２】
実施形態では、試験情報は、パラメータの重みの表に調整を行うためか、操業パラメータを調整するために使用されるアルゴリズムにおける因子を調整するためか、固体燃料を処理する際に追加ベルト設備構成要素を利用する必要があるかどうかを決定する（例えば、より多くのマイクロ波システム１４８が操業中である）ためか、処理プロセスを通した固体燃料の追加実行が必要であるかどうかを決定する（例えば、複数の処理パス）ためか、または同様のもののために、監視設備１３４によって使用することができる。
【０４９３】
実施形態では、処理中に固体燃料から除去される非燃料生成物は、固体燃料処理設備１３２によって収集することができる。実施形態では、センサ１４２は、ガス、液体、または同様のものとしての固体燃料からの生成物の放出を測定することができる。実施形態では、監視設備１３４および制御装置１４４は、センサ１４２と連動して、放出生成物の除去を制御することができる。実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に放出生成物の情報を伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４および制御装置１４４で受領されるセンサ１４２の情報は、瞬間除去速度、平均速度、総放出生成物、放出生成物の種類、または同様のものの計算を可能にできる。
【０４９４】
実施形態では、非燃料生成物は、処理中に固体燃料から放出されると、放出されたガス、放出された液体、および液体に凝集することができる放出されたガス、または同様のものを除去することが可能であってもよい除去システム１５０によって収集されることができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２中に２つ以上の除去システム１５０があってもよい。実施形態では、放出されたガスは、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、または同様のものにガスを輸送するための通気口、管、または容器に収集することができる。実施形態では、放出された液体、および液体に凝集するガスは、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、または同様のものに液体を輸送するための液体貯蔵所、管、または容器に収集することができる。
【０４９５】
実施形態では、放出された非燃料生成物の量を測定して、監視設備１３４、制御装置１４４、および同様のものに測定値を伝達する、センサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４は、放出生成物の量、生成物放出の速度、貯蔵所に集まる放出生成物の量、放出されたガスの除去速度、および同様のものを決定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、固体燃料生成物の放出速度と調和して、非燃料生成物の除去速度を増加、減少、または変更する必要があるかどうかを決定することができる。例えば、監視設備１３４は、液体収集貯蔵所によって固体燃料処理設備１３２から除去されているよりも多くの放出された液体生成物が形成されているという、センサ１４２の情報を受領することができる。この情報に応じて、監視設備１３４は、液体除去の速度を増加させるように制御装置１４４に指図することができる。実施形態では、このことは、除去速度を変えるためにポンプ速度を増加させるステップ、除去速度を変えるように別のポンプを始
動させるステップ、または同様のものを伴うことができる。同じような方法で、ガスセンサ１４２は、監視設備１３４に、ガス放出雰囲気の特性（圧力、温度、ガス濃度、および同様のもの）が、放出されたガスが適切な速度で除去されていないことを示すことを伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ファン速度を調整すること、別のファンを始動させること、ファンを停止すること、ガス格納チャンバ中の圧力を変えること、または同様のことによって、ガス除去速度を変えるように制御装置１４４に指示することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２の除去システム１５０は、個別に、または一群の一部として、制御することができる。
【０４９６】
実施形態では、センサ１４２は、ベルト設備１３０に沿った様々な場所に配置されて、様々な固体燃料処理の結果を測定することができる。実施形態では、監視設備１３４は、例えば、放出生成物の割合または量を示すセンサ１４２の信号に基づいて、放出システム１５０の動作を調整することができる。監視設備１３４は、センサ１４２の信号に基づいて、非燃料生成物の放出速度を計算することができ、生成物の放出速度、生成物レベル、生成物雰囲気信号、または同様のものに基づいて、除去システム１５０の除去速度を調整することができる。実施形態では、固体燃料処理１３２の処理場所に対して、水、硫黄、灰、および同様のもの等の放出生成物を測定するセンサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４は、非燃料生成物の適切な除去速度を維持するように、処理場所除去システム１５０を調整することが可能であってもよい。
【０４９７】
実施形態では、前述のように、収集済みの放出された非燃料生成物は、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、および同様のものによって加工されることができる。実施形態では、監視設備１３４に、これらの設備の状態について情報を提供することができるセンサ１４２があってもよい。実施形態では、監視設備１３４、制御装置１４４、除去システム１５０、または同様のものは、収集済みの放出された非燃料生成物が収集され、分離され、処分され、または取り扱われる速度を制御することができる。実施形態では、除去済みの放出された非燃料生成物の収集は、閾値量が収集されるまで進行し、その時点で、固体燃料処理設備１３２のオペレータは、放出生成物を収集設備から除去する必要があるという合図を受けることができる。実施形態では、水等の放出生成物は、収集または凝集されずに、固体燃料処理設備１３２から放出することができる。
【０４９８】
実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に放出生成物情報を伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、除去された非燃料生成物のそれぞれについて利用可能である、市場価格または処分費用等の市場関連情報を有することができる。実施形態では、除去済みの放出された燃料生成物の処分についての決定は、それらの市場価格、それらの処分費用、または同様のものに基づくことができる。市場関連情報は、特定生成物の規制面、例えば、特定の物質の生成または処分に適用することができる環境税または課徴金に関する情報を含むことができる。実施形態では、センサ１４２、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものによって伝達される情報に基づいて、価格決定／取引設備１７８は、放出された非燃料生成物の価格、放出生成物の費用、または同様のものを計算することが可能であってもよい。例えば、収集された液体硫黄は、産業で使用するための市場価格を有することができる一方で、収集された灰には市場価格なくてよく、埋立地に処分する費用がかかってもよい。
【０４９９】
市場関連情報は、多数の異なる市場に適用することができることが、理解される。例えば、収集された灰は、異なる産業上の用途におけるその要求に応じて、負の値（処分費用により）から一式の正の値に及ぶ市場価格を有することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、単位時間あたりの放出された非燃料生成物の価格、固体燃料の単位あたりの平均値、除去の速度に基づく瞬時価格、または同様のものを計算することがで
きる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、処理済み固体燃料の価格を計算して、固体燃料実行から収集された、放出された非燃料生成物の価格または費用を含むことができる。例えば、価格決定／取引設備１７８は、処理済み固体燃料の特定の実行に対して、放出生成物情報を受領することができる。価格決定／取引設備１７８は、全体費用を計算し、したがって、固体燃料を処理する費用、および総放出非燃料生成物の費用／価格を計算することによって、固体燃料処理の価格を計算することができる。
【０５００】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終処理済み固体燃料を製造する費用、最終処理済み固体燃料の価格、放出生成物の処分の費用、放出生成物の価格、または同様のものを計算するアルゴリズムを含有することができる。実施形態では、アルゴリズムは、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の価格、石炭出力パラメータ１７２から最終処理済み固体燃料の費用、固体燃料処理設備１３２からプロセス間処理費用、および同様のものを受領するステップを含むことができる。
【０５０１】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全固体燃料処理実行に対して、または固体燃料処理実行のいずれの部分に対しても、費用情報、価格情報、または同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、周期的に、実行の終わりに、実行の一部について要求に応じて、または同様のもので、費用および価格情報を集計することができる。
【０５０２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から、原固体燃料の価格情報を集計することができる。実施形態では、原固体燃料の価格は、単位あたりの価格、受領した原固体燃料全体の総価格、または同様のものであってもよい。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、実行または実行の一部の間に処理される固体燃料の総量を決定し、原固体燃料の総価格を計算するために原固体燃料の単位あたりの価格を使用することによって、処理中に使用される原固体燃料の価格を計算することができる。実施形態では、使用された原固体燃料の価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０３】
実施形態では、前述のように、操業パラメータは、固体燃料処理の実行にわたる、価格決定／取引設備１７８へのフィードバックとして提供することができる。実施形態では、操業パラメータは、使用される電気、使用されるガス、使用される油、使用される不活性ガス、および同様のもの等の、固体燃料を処理するステップに関与する費用を含むことができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理実行から全ての運転費用を集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全ての操業パラメータに対する単位あたりの費用の情報を保存することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、各個別ユニットあたりの費用および使用される操業ユニットの量を使用して、固体燃料処理実行の操業パラメータ費用を計算することができる。実施形態では、固体燃料処理の操業費用は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０４】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料放出生成物の市場価格、固体燃料放出生成物の処分費用、および同様のものを集計することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、全ての固体燃料放出生成物に対する、単位あたりの費用の情報、単位あたりの市場価格の情報、または同様のものを保存することができる。実施形態では、集計された放出生成物の費用および市場価格は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０５】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、営業利益情報を保存することができる。実施形態では、営業利益情報は、処理されている固体燃料の種類、処理済み固体燃料の市
場性、必要とされる固体燃料の処理の量、または同様のものに関連することができる。実施形態では、営業利益は、固体燃料処理費用の割合、処理される固体燃料の単位あたりの固定利益、顧客に納品される固体燃料の単位あたりの固定利益、または同様のものであってもよい。実施形態では、営業利益は、固体燃料価格アルゴリズムへの入力であってもよい。
【０５０６】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、使用された原固体燃料の価格、運転費用、放出された固体燃料生成物の費用／市場価格、運転費用、および同様のものを組み合わせて、処理済み固体燃料の最終市場価格を決定することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終市場価格を保存すること、固体燃料処理設備に最終市場価格を報告すること、顧客に最終市場価格を報告すること、および同様のことを行うことができる。実施形態では、保存された固体燃料の市場価格は、履歴集計、クエリ、データ傾向化、または同様のものを含む、さらなる分析および計算に利用可能であってもよい。
【０５０７】
実施形態では、原固体燃料は、特定の最終使用設備のために処理することができる。実施形態では、最終使用設備は、多くの最終使用顧客、専用顧客、固体燃料処理設備１３２と直接関連する最終使用設備、または同様のもののうちの１つであってもよい。実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５０８】
実施形態では、石炭燃焼設備２００は、発電設備２０４、冶金設備２０８、または同様のものを含むことができる。発電設備２０４は、固定床石炭燃焼設備２２０、微粉炭燃焼設備２２２、流動床燃焼設備２２４、再生可能なエネルギ源を使用する複合燃焼設備２２８、または同様のものを含むことができる。
【０５０９】
実施形態では、石炭変換設備は、ガス化設備２３０、統合ガス化複合サイクル設備２３２、合成ガス製造設備２３４、コークス形成設備２３８、精製炭素形成設備２３８、炭化水素形成設備２４０、または同様のものを含むことができる。
【０５１０】
実施形態では、石炭副生成物設備２１２は、石炭燃焼副生成物設備２４２、石炭蒸留副生成物設備２４４、または同様のものを含むことができる。
【０５１１】
実施形態では、最終使用設備は、石炭出力パラメータ１７２に固体燃料処理要件を発行することによって、処理済み固体燃料の要求を通信することができる。要件は、最終使用設備の固体燃料の所望の特性を提供することができる。実施形態では、固体燃料の所望特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。
【０５１２】
実施形態では、最終使用設備は、処理する特定の原固体燃料を指定し、固体燃料処理設備１３２が処理する最良の原固体燃料を選択することを可能にし、またはそれらの組み合わせを行うことができる。
【０５１３】
実施形態では、固体燃料処理要件が石炭出力パラメータ１７２として入力されると、固体燃料処理設備は、連続処理プロセス、バッチプロセス、または他の処理方法によって処理されるかを決定することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、要求されるエンドユーザ固体燃料の量、要求される最終使用設備の固体燃料特性、利用可能な原固体燃料、異なる処理方法の能力、または同様のものを含む因子に基づいて、処理方法を決定することができる。例えば、バッチプロセスは、比較的少ない量の要求された処理済み固体燃料に有用であってもよい一方で、連続処理プロセスは、比較的多い量を有利に生
じることができる。処理仕様が狭い処理済み固体燃料については、固体燃料処理設備１３２は、バッチプロセスを選択して、特性ごとに出力をより良く維持することができる。当業者であれば、エンドユーザの要求する固体燃料を処理するために、バッチまたは連続いずれの処理プロセスを選択するかを決定するためのその他の理由が理解できるであろう。
【０５１４】
実施形態では、最終使用設備は、使用する特定の固体燃料を要求することができるか、またはある特性を有する原固体燃料を要求することができるか、または投入として一連の原固体燃料を要求することができるか、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備１３２での処理に利用可能な特定ロットの原固体燃料についての情報を有することができ、最終使用設備は、利用可能なロットから原固体燃料のうちの１つを選択することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備に利用可能な原固体燃料のリストを提供することができ、または固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備に、製造することができる処理済み固体燃料のリストを提供することができる。エンドユーザが原固体燃料の投入を決定することを可能にする他の方法が、当業者にとっては明白であろう。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、原固体燃料の投入についての最終決定を行うことができる。実施形態では、原固体燃料の選択の決定は、固体燃料処理設備１３２の能力、特定の原固体燃料の過去の処理、原固体燃料の性質、または同様のものに基づくことができる。
【０５１５】
実施形態では、固体燃料処理設備１３２が最終使用設備の要件を受領すると、固体燃料処理設備１３２は、最良適合の原固体燃料を選択して、要求された最終処理済み固体燃料を製造することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、パラメータ生成設備１２８によって検索され、最良適合の原固体燃料を決定することができる。実施形態では、最良適合の固体燃料は、エンドユーザが要求した最終処理済み固体燃料の特性、連続処理設備の能力、バッチ設備の能力、最終使用設備の固体燃料要件の公差、または同様のもの等の基準に従って、選択することができる。
【０５１６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料が一旦選択されると、それを処理してエンドユーザから要求される特性を得るために使用できる、パラメータを決定することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２から最終処理済み固体燃料の特性を得ることができ、その場合、石炭の所望特性１２２は、エンドユーザによって決定されることができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料の処理のための操業パラメータを計算するアルゴリズムを使用することができる。実施形態では、アルゴリズムは、固体燃料処理設備１３２の能力、選択された原固体燃料と最終使用設備の必要固体燃料との間の差異、同様の原固体燃料の処理における過去の結果、または同様のもの等の変数を考慮することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、次いで、ベルト設備１３０の構成要素（例えば、マイクロ波システム１４８）の操業パラメータ、原固体燃料を処理することができる回数、加熱速度、冷却速度、固体燃料の除去中に使用することができる大気条件、原固体燃料からの放出生成物の除去、および同様のものを設定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、監視設備１３４および制御装置１４４に操業パラメータを伝達して、原固体燃料の処理を制御することができる。
【０５１７】
パラメータ生成設備１２８は、当業者にとって明白であろう様々な方法を使用して最終使用設備の要求固体燃料を製造するために使用する、原固体燃料を選択することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭の所望特性１２２から最終使用設備の固体燃料特性を回収することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料を選択するために、最終使用設備の固体燃料特性から主要特性を使用することができる。実施形態では、所望の最終生成物の主要特性は、最終使用設備によって提供するか、パラメータ生成設備１２８によって決定するか、固体燃料処理設備１３２の能力に
よって決定するか、または同様のことを行うことができる。
【０５１８】
主要特性は、原固体燃料に対する処理プロセスを決定するために使用することができる。実施形態では、主要特性は、最終使用設備の固体燃料特性の重要性の順に階級付けることができる。あるいは、階級付けは、最終使用設備、パラメータ生成設備１２８、またはその他任意の適切な設備によって提供することができる。実施形態では、階級付けは、固体燃料の最終使用に従って順序付けることができる。例えば、最終使用設備は、最終処理済み固体燃料中のある水分レベルが必要とされる一方で、他の特性はあまり重要ではないことを示すことができる。水分レベルに所望の処理済み燃料の特性の最高階級があるため、所望の水分レベルを維持するために必要とされる設定は、他の設定よりも優位になる。
【０５１９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料の中から原固体燃料を選択するために、主要特性を使用することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、主要特性を使用することにより、最終使用設備の固体燃料を製造するように原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、主要特性のみに基づいて操業パラメータを設定するか、または、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを決定するために他の特性とともに主要特性を使用することができる。
【０５２０】
実施形態では、決定された操業パラメータは、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものに伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、ベルト設備１３０のセンサ１４２を使用して、固体燃料処理プロセス中に操業パラメータを監視および調整することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、センサ１４２は、主要特性に対する操業パラメータを測定し、監視設備１３４にセンサ１４２の信号を伝達することができる。固体燃料の主要特性を得るために操業パラメータが調整を必要とすると監視設備が決定した場合、監視設備１３４は、制御装置１４４に調整済み操業パラメータを伝達することができる。実施形態では、制御装置１４４は、ベルト設備１３０の構成要素の制御を提供することにより、操業パラメータに向けて固体燃料を処理することができる。
【０５２１】
実施形態では、監視設備１３４、制御装置１４４、およびセンサ１４２の処理フィードバックループを使用して、固体燃料処理設備１３２は、原固体燃料を最終使用設備の要求固体燃料に処理する。実施形態では、固体燃料は、連続処理プロセス、バッチプロセス、連続処理とバッチプロセスとの組み合わせ、または同様のものを使用して処理することができる。
【０５２２】
実施形態では、処理プロセスの終わりにおいて、最終処理済み固体燃料を試験設備１７０で試験して、最終処理済み固体燃料の特性を決定することができる。実施形態では、試験された固体燃料の特性は、元の最終使用設備の固体燃料の特性と比較することができる。実施形態では、比較された特性は、主要特性、全ての固体燃料特性、またはその組み合わせあるいはその部分集合であってもよい。実施形態では、試験設備１７０は、最終処理済み固体燃料が、最終使用設備の必要固体燃料の必要特性の範囲内であるかどうかを決定することができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、試験された特性は、監視設備１３４に伝達することができる。実施形態では、監視設備１３４は、試験設備１７０によって提供される特性に基づいて、操業パラメータを調整することができる。
【０５２３】
実施形態では、最終処理済み固体燃料が最終使用設備の要件を満たさないと決定された場合、最終処理済み固体燃料は、固体燃料処理設備１３２でのさらなる処理を受けることができる。実施形態では、固体燃料が処理されると、最終処理済み固体燃料は、最終使用設備の要件を満たすと決定されるまで、一時貯蔵エリアに貯蔵することができる。最終固
体燃料が最終使用設備の要件を満たすと決定されると、最終固体燃料は、最終使用設備に輸送されることができる。
【０５２４】
実施形態では、最終処理済み固体燃料の試験された特性は、石炭出力パラメータ１７２とともに保存することができる。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の試験特性は、履歴的な目的のために、所望の固体燃料として最終使用設備による今後の選択のために、最終使用設備の必要固体燃料への原固体燃料の完了した処理の最終検証のために、または当業者によって想定されるようなその他の用途のために、使用することができる。
【０５２５】
実施形態では、特定の最終使用設備に対して原固体燃料を処理するための取引（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）を実行することができる。実施形態では、取引は、最終使用設備に対する原固体燃料を処理するための費用の計算であってもよい。実施形態では、原固体燃料を処理するための費用は、電気、ガス、油、不活性ガス、放出された固体燃料生成物の処分、原固体燃料の輸送、最終使用設備への最終処理済み固体燃料の輸送、および同様のものに関する費用を含むことができる。実施形態では、取引は、放出された固体燃料生成物または最終処理済み固体燃料の販売からの収益を含む、固体燃料の処理から実現される収入を含むことができる。
【０５２６】
実施形態では、処理済み固体燃料の各最終使用設備による要求は、取引として処理することができる。実施形態では、最終使用設備が所望の最終処理済み固体燃料に対する特性を伝えると、価格決定／取引設備１７８は、所望の特性を得るように原固体燃料を処理する財務指標を集計し始めることができる。例えば、価格決定／取引設備は、費用ファイル、台帳、データベース、集計表、または同様のものを起動して、原固体燃料の処理と関連する財務指標（例えば、費用、収入、利益、および損失）を集計することができる。
【０５２７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が原固体燃料を選択すると、原固体燃料の指示は、価格決定／取引設備１７８に伝達されることができる。原固体燃料の指示を使用して、価格決定／取引設備１７８は、石炭サンプルデータ１２０から原固体燃料の費用情報を回収することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、特定の処理実行のために、原固体燃料の費用情報を費用ファイルに保存することができる。費用情報は、単位あたりの費用（例えば、費用／トン）、原固体燃料の総費用、利用可能なユニットの総数、および同様のものを含むことができる。最終使用設備によって要求される処理済み固体燃料の量に基づいて、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備によって要求されるとおりに固体燃料を製造するために必要とされる原固体燃料の費用および費用比率を計算することが可能であってもよい。
【０５２８】
前述のように、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータを生成して原固体燃料を処理することができ、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものに操業パラメータを伝達することができる。監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のものは、加熱器、ベルト、マイクロ波システム１４８、通気口、ポンプ、除去システム１５０、および同様のもの等の構成要素に操業情報を提供することによって、原固体燃料の処理を制御することができる。原固体燃料の処理中、エネルギ費用を負担して、電気、ガス、油、または同様のものを消費することができる様々な構成要素を作動することができる。実施形態では、固体燃料処理設備１３２は、様々な構成要素の作動を測定することができるセンサ１４２を有することができる。実施形態では、センサ１４２はまた、原固体燃料の処理中に、構成要素のそれぞれが消費するエネルギを測定することもできる。
【０５２９】
実施形態では、センサは、原固体燃料の処理中に、価格決定／取引設備１７８に各構成要素のエネルギ使用を伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８
は、様々なエネルギの種類に対する単位あたりの費用を保存することができ、固体燃料処理設備１３２のエネルギ利用を費用価格に変換することが可能であり得る。例えば、センサは、キロワットあたりの費用についての情報にアクセスする価格決定／取引設備１７８に、マイクロ波システム１４８によって使用されるキロワット数についてのデータを伝達することができる。これらの利用データおよびこの価格情報を使用して、価格決定／取引設備１７８は、所与のロットの原固体燃料を処理するようにマイクロ波システム１４８を作動する費用を計算することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、処理実行中に原固体燃料を処理する費用を集計することができ、これらの集計された費用を最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、さらなる計算および分析のために、多数の処理実行に関する費用を集計することができる。
【０５３０】
実施形態では、追加の費用および利益／損失は、原固体燃料の処理中に収集される非燃料生成物と関連することができる。実施形態では、原固体燃料の処理中、水、硫黄、灰、および同様のもの等の非燃料生成物を得ることができる。これらの収集された非燃料生成物のうちの一部は、市場価格を有することができるため、販売することができる（例えば、硫黄）。他のある燃料生成物に対する市場がない場合があるため、それらは、費用をかけて処分することを必要とする。
【０５３１】
実施形態では、センサ１４２は、格納設備１６２、処理設備１６０、処分設備１５８、および同様のもので収集される放出された非燃料生成物の量を測定することができる。次いで、これらのセンサ１４２は、価格決定／取引設備１７８にそのような生成物の量についてのデータを伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、様々な非燃料生成物の市場価格、処分費用、および同様のものについての情報を保存し、放出された生成物のそれぞれの各利益または費用と関連する費用および利益／損失を計算することができる。例えば、監視設備１３４、制御装置１４４、センサ１４２、または同様のものは、価格決定／取引設備１７８に、ある量の硫黄（非燃料生成物）が収集され、販売可能であることを示すことができる。価格決定／取引設備１７８は、収集された硫黄の販売、および硫黄を使用する企業への譲渡の手配をすることができる。その後、価格決定／取引設備１７８は、硫黄を製造する石炭処理設備１３２の費用を計算することができ、または生産費用の関数として硫黄から収入を計算することができ、または当業者にとって明白であるその他の財務計算を行うことができる。
【０５３２】
費用、利益／損失、予想収入および同様のものについての計算はまた、例えば、追跡されている特定の非燃料生成物の市場価格についての実データまたは予測を使用して、非燃料生成物が収集される際、および石炭処理中のいずれの時点においても行うことができるため、予測された一式の生産費用、収入、利益／損失、および同様のものを得ることができる。非燃料生成物の販売および／または譲渡の後に得られる実際の数字は、予測と比較することができ、または予測は、過去の実際の数字と比較することができる。実時間の、予測された、および過去の財務情報の組み合わせに対する他の使用は、当業者にとって容易に明白となるであろう。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、非燃料生成物（生産費用、収入、および同様のものを含む）についての財務情報を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３３】
実施形態では、最終使用設備の場所、最終処理済み固体燃料の量、固体燃料を輸送する輸送方法、および同様のものに基づいて、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備に処理済み燃料を輸送する輸送費用を計算することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備の固体燃料の総費用を計算するために、輸送についてのデータを使用することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、輸送費用を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３４】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、要求された最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理に対する営業利益／損失を決定することができる。当業者によって理解されるように、この営業利益／損失を決定するために多数のアルゴリズムが利用可能である。例えば、営業利益／損失は、原固体燃料を処理する総費用の割合として、または処理済み固体燃料の単位あたりの設定利益／損失として、決定することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、営業利益を、最終使用設備の固体燃料処理に対する費用ファイルに保存することができる。
【０５３５】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、監視設備１３４、制御装置１４４、センサ１４２、または同様のものから、最終使用設備に対する原固体燃料の処理が完了したという指示を受領することができる。実施形態では、原固体燃料の処理が完了したことが指示されると、価格決定／取引設備１７８は、最終的な最終使用設備の固体燃料価格のために、全ての固体燃料処理費用および利益／損失を集計することができる。実施形態では、費用および利益の集計は、標準会計実践を使用することができる。実施形態では、最終的な最終使用固体燃料価格は、最終使用設備に伝達することができる。あるいは、上記のように、価格決定／取引設備は、処理の経過の全体を通じて、費用、利益／損失、予想収入、および同様のものについての予測を提供することができ、最終使用設備が処理自体の間に経済的判断を行うことを可能にする。
【０５３６】
実施形態では、固体燃料情報は、データベースとして少なくとも１つの保存設備に保存することができる。実施形態では、少なくとも１つの保存設備は、ハードドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュドライブ、ジップドライブ、テープドライブ、または同様のものであってもよい。実施形態では、少なくとも１つの保存設備は、単一の保存設備、複数のローカル保存設備、複数の分散型保存設備、ローカルおよび分散型保存設備の組み合わせ、または同様のものであってもよい。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファイル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。
【０５３７】
実施形態では、固体燃料情報は、受領済み原固体燃料、最終使用設備の所望の固体燃料特性、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータ、最終処理済み固体燃料の試験情報、または同様のものに関する情報であってもよい。固体燃料情報は、石炭サンプルデータ１２０、石炭の所望特性１２２、石炭出力パラメータ１７２、パラメータ生成設備１２８、監視設備１３４、制御装置１４４、または同様のもの等の設備に保存することができる。
【０５３８】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、パラメータ生成設備１２８、石炭の所望特性１２２、価格決定／取引設備１７８、または同様のもの等の設備によるアクセスのためのデータベースとして、原固体燃料の特性を保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、鉱山１０２、貯蔵設備１１２、試験設備１７０、または同様のものによって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、最終使用設備の固体燃料への処理の前に、固体燃料の開始状態を表すことができる。
【０５３９】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０のデータベースは、原固体燃料情報の回収を可能にするように検索可能であってもよい。実施形態では、原固体燃料情報は、パラメータ生成設備１２８によって回収され、最終使用設備の固体燃料への処理転換に使用するように原固体燃料を選択することができる。実施形態では、保存された原固体燃料の情報デ
ータベースは、各原固体燃料に対する単一の記録、または各原固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、原固体燃料の周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０が検索されると、２つ以上の適合記録を各原固体燃料に対して返すことができる。
【０５４０】
実施形態では、石炭の所望特性１２２は、パラメータ生成設備１２８、石炭サンプルデータ１２０、石炭出力パラメータ１７２、または同様のものによるアクセスのためのデータベースとして、エンドユーザ固体燃料の特性、利用可能な原固体燃料に基づく処理済み固体燃料の特性、過去の処理済み固体燃料の特性、または同様のものを保存することができる。実施形態では、石炭特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂＭ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。これらの固体燃料特性は、パラメータ生成設備１２８、石炭出力パラメータ１７２、最終使用設備、または同様のもの等の設備によって提供することができる。実施形態では、データベース中の特性は、原固体燃料の処理の後に、処理済み固体燃料の最終状態を表すことができる。
【０５４１】
実施形態では、石炭の所望特性１２２のデータベースは、最終処理済み固体燃料情報の検索可能であるように取り出し可能であってもよい。実施形態では、最終処理済み固体燃料情報は、パラメータ生成設備１２８によって検索されて、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの生成のために、最終使用設備の固体燃料特性を選択する。実施形態では、保存された最終処理済み固体燃料の情報データベースは、各固体燃料に対する単一の記録、または各固体燃料に対する複数の記録を含むことができる。実施形態では、周期的サンプル、統計的サンプル、無作為サンプル、または同様のものの結果として、複数の記録があってもよい。実施形態では、石炭の所望特性１２２が検索されると、２つ以上の適合した記録を各原固体燃料に対して返すことができる。
【０５４２】
実施形態では、石炭サンプルデータ１２０および石炭の所望特性１２２を使用して、パラメータ生成設備１２８は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを生成することができる。操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のための、固体燃料処理設備１３２の様々な構成要素の制御に対するデータセットであってもよい。操業パラメータは、パラメータ生成設備１２８、監視設備１３４、または制御装置１４４を含む任意の関連設備におけるデータベースに保存することができる。操業パラメータに加えて、パラメータ生成設備１２８は、操業パラメータとして同じデータベースに保存することができる、または別個のデータベースとして保存することができる、各機能に対する一式の公差を生成することができる。実施形態では、操業パラメータおよび公差の複合データセットは、固体燃料処理の制御に対する要件のうちの実質的に全てを提供することができる。
【０５４３】
実施形態では、処理プロセスは、操業パラメータによって指示することができ、センサ１４２の測定が、特定の固体燃料処理設備１３２の構成要素があらかじめ設定された公差内で機能しているかどうかを決定するために使用される。センサ１４２の測定に基づいて、特定の構成要素の作動は、公差限界の範囲内となるように調整することができる。また、操業パラメータは、特定の構成要素の機能があらかじめ設定された限度内となるように調整することができる。例えば、センサ１４２の測定がマイクロ波システム１４８の公差の下限または上限のいずれかを超えた場合、マイクロ波システム１４８に対する操業パラメータは、元の操業パラメータから調整することができる。実施形態では、操業パラメータのデータベースは、構成要素に伝達される操業パラメータの調整に適合するように修正されることができる。
【０５４４】
実施形態では、固体燃料の最終処理が完了した後、監視設備１３４は、パラメータ生成設備１２８に最終修正済み操業パラメータのデータベースを伝達することができ、そこで修正済み操業パラメータを保存することができる。実施形態では、保存された修正済み操業パラメータは、修正済み操業パラメータを使用して処理された原固体燃料の保存された特性と関連することができる。この実施形態によれば、同様の今後の原固体燃料を処理する場合、パラメータ生成設備１２８は、保存された修正済み操業データベースを検索して、初期操業パラメータとして使用するデータセットを検索することができる。実施形態では、単一の操業パラメータ記録を検索することができ、一連の修正済み操業パラメータを検索することができ、一式の修正済み操業パラメータを検索することができるため、新規の原固体燃料を処理するための初期操業パラメータは、修正済み操業パラメータの平均、単一の操業パラメータ記録、修正済み操業ファイルの統計的集計、または同様のものを使用することができる。
【０５４５】
上記のように、固体燃料が固体燃料処理設備１３２で処理された後、処理済み固体燃料は、試験設備１７０で試験されて、最終処理済み固体燃料の処理特性を決定されることができる。実施形態では、最終処理済み特性は、水分率、灰分率、揮発物率、固定炭素率、ＢＴＵ／ｌｂ、ＢＴＵ／ｌｂ  Ｍ−Ａフリー、硫黄の形態、ハードグローブ粉砕率（ＨＧＩ）、総水銀、灰の融解温度、灰の鉱物分析、電磁吸収／反射、誘電特性、および同様のものを含むことができる。実施形態では、最終固体燃料特性は、石炭出力パラメータ１７２に保存することができる。実施形態では、特性データは、固体燃料処理プロセスの制御のために、監視設備１３４にフィードバックを提供するために使用することができ、石炭の所望特性１２２と関連することができ、価格決定／取引設備１７８にデータを提供することができ、または同様のことを行うことができる。
【０５４６】
実施形態では、固体燃料処理実行中、少なくとも一式の最終処理済み固体燃料の処理特性のデータを石炭出力パラメータ１７２に保存することができる。前述のように、最終処理済み固体燃料の処理特性は、固体燃料処理設備１３２の操業パラメータを調整する時に考慮するために、監視設備１３４に対する追加のデータセットとして、監視設備１３４に伝達することができる。実施形態では、最終処理済み固体燃料の処理特性は、特定の原固体燃料に対する操業パラメータを決定するための石炭の所望特性１２２と関連することができる。
【０５４７】
例えば、パラメータ生成設備１２８は、特定の原固体燃料を処理するための操業パラメータを決定するように要求されることができる。パラメータ生成設備１２８は、選択された以前の処理に起因した最終処理済み固体燃料に対して、石炭の所望特性１２２を検索することができる。パラメータ生成設備１２８はまた、最終処理済み固体燃料を製造していてもよい固体燃料から、最終試験特性を検索することもできる。パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料の操業パラメータを決定する時に、この情報の全てを考慮することができる。
【０５４８】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性を集計するか、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質に対する一式の仕様を集計するか、原固体燃料を最終使用設備によって使用される固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを集計するか、または同様のものを行うことができる。実施形態では、データベースの集計は、複数の所定の固体燃料処理設備１３２の操業パラメータの生成をもたらすことができる。所定の複数の操業パラメータは、最終使用設備に対する原固体燃料の処理のための固体燃料処理設備１３２による後の選択に使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファ
イル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。上記のように、かつ図１および２に示されるように、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５４９】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０から複数の固体燃料サンプルに対する一式の原固体燃料特性を集計することができる。実施形態では、石炭サンプルデータ１２０は、固体燃料処理設備１３２に対して利用可能であり得る原固体燃料の情報を含むこと、固体燃料処理設備１３２によって使用されている過去の原固体燃料の情報を含むこと、または同様のことを行うことができる。複数のサンプル試験結果を有する同じ原固体燃料に起因する、石炭サンプルデータ１２０中の各原固体燃料に対する２つ以上のデータ記録があってもよい。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料に基づく一式の原固体燃料特性、最近処理された原固体燃料、固体燃料処理設備１３２によって選択される一式の原固体燃料、または同様のものを集計することができる。
【０５５０】
実施形態では、原固体燃料特性の集計データベースは、同じ原固体燃料からの情報を含む複数の重複記録を含むことができ、複数の重複記録は、同じ原固体燃料から採取された複数のサンプルの結果であってもよい。実施形態では、原固体燃料特性のデータベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第１のステップは、集計された原固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含ませることができる。第２のステップでは、パラメータ生成設備１２８は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した原固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を原固体燃料データベースから削除すること、重複記録を平均化すること、重複記録を統計的に選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した原固体燃料データベースは、最終使用設備の固体燃料に転換することができる原固体燃料の全ての記録を含むことができる。
【０５５１】
同様の方法で、最終使用設備の固体燃料情報は、最終処理済み固体燃料データベースに集計されることができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料情報は、石炭の所望特性１２２のデータベースに保存されることができる。実施形態では、石炭の所望特性１２２のデータベースは、最終使用設備によって要求される最終処理済み固体燃料についての特性情報、以前の最終処理済み固体燃料の履歴特性情報、および同様のものを含むことができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料データベースは、同じ最終処理済み固体燃料に関する情報を含む複数の記録を含むことができ、複数の重複記録は、固体燃料の処理中に得られる同じ最終処理済み固体燃料から採取される複数のサンプルの結果であってもよい。
【０５５２】
実施形態では、最終処理済み固体燃料データベースの集計は、いくつかのステップを有することができる。第１のステップは、最終処理済み固体燃料データベースへサンプル固体燃料データの総集計を含めることができる。第２のステップでは、パラメータ生成設備１２８は、記録を選別すること、重複記録を取り扱うこと、完成した最終処理済み固体燃料データベースを記憶装置に保存すること、および同様のことを行うために、アルゴリズムを使用することができる。実施形態では、重複記録を最終処理済み固体燃料データベースから削除することができ、重複記録を平均化することができ、重複記録を統計的に選択することができ、または同様のことを行うことができる。実施形態では、完成した最終処理済み固体燃料データベースは、固体燃料処理設備１３２によって処理されている最終処理済み固体燃料の全ての記録を含むことができる。
【０５５３】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料を最終使用設備によって使用
される最終処理済み固体燃料に転換するために使用される一式の操業パラメータを得るために、集計された原固体燃料データベースおよび集計された最終処理済みデータベースを使用することができる。
【０５５４】
実施形態では、操業パラメータは、パラメータ生成設備１２８によって決定することができ、パラメータ生成設備１２８は、集計された原固体燃料データベースから原固体燃料特性の記録を選択し、それを最終処理済み固体燃料の集計データベースのそれぞれと適合させて、適合した記録のそれぞれに対する操業パラメータを計算する。実施形態では、操業パラメータが適合した記録に対して決定されると、操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存されることができる。例えば、原固体燃料の集計データベースに５０の原固体燃料があり、最終固体燃料の集計データベースに１００の最終処理済み固体燃料があれば、５０の原固体燃料のそれぞれは、原固体燃料を所望の固体燃料に転換するために必要とされる操業パラメータの決定のために、１００の最終固体燃料のそれぞれと適合させることができる。このことは、５，０００の集計された操業パラメータの記録をもたらす。
【０５５５】
実施形態では、ある原固体燃料は最終処理済み固体燃料に転換できないため、その固体燃料の特定の適合に対する操業パラメータを決定することができないことを、パラメータ生成設備１２８は決定することができる。
【０５５６】
別の実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、集計された原固体燃料のデータベースから原固体燃料特性の記録を選択し、固体燃料処理設備１３２によって転換することができる最終処理済み固体燃料を決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、集計済み原固体燃料データベース中の各原固体燃料特性の記録に対する操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータは、固体燃料処理設備１３２の操業能力によって決定することができる。実施形態では、原固体燃料特性の記録のそれぞれに対する操業パラメータは、集計された操業パラメータのデータベースに保存することができる。
【０５５７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、原固体燃料特性を最終処理済み特性と適合させることによって、原固体燃料特性から操業特性を決定するために固体燃料処理設備１３２の能力を使用することによって、または同様のものによって、操業パラメータを決定することができる。実施形態では、操業パラメータ決定方法は、個別に、または組み合わせて使用することができる。
【０５５８】
実施形態では、集計された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の処理のために後で選択されるように保存することができる。実施形態では、集計された操業パラメータのデータベースはまた、操業パラメータを作成するために使用された原固体燃料および最終処理済み固体燃料の情報も保存することができる。したがって、集計された操業パラメータのデータベースは、操業パラメータ、原固体燃料特性、最終処理済み固体燃料特性、または同様のものを含むことができる。原固体燃料特性および最終処理済み固体燃料特性は、固体燃料についての同定を含むことができる。
【０５５９】
実施形態では、最終使用設備が、固体燃料処理設備１３２から最終固体燃料を要求した場合、パラメータ生成設備１２８は、要求された最終固体燃料特性を、特性が適切なデータベースに保存されている最終処理済み固体燃料のうちの１つに適合させることができる。実施形態では、集計された最終処理済み固体燃料に対する最終使用設備の要求固体燃料の適合は、最適適合によるもの、主要特性によるもの、最も重要な固体燃料特性の階級付けによるもの、または同様のものであってもよい。
【０５６０】
実施形態では、最終使用設備の要求固体燃料に対する適合を見つけた後、パラメータ生成設備１２８は、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を選択すること、最終使用固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる操業パラメータを選択すること、または同様のことを行うことができる。実施形態では、最終使用設備の固体燃料を作成するために使用することができる全ての考えられる原固体燃料を使用して、パラメータ生成設備１２８は、石炭サンプルデータ１２０を検索して、もし存在すれば、考えられる原固体燃料のうちのどれが利用可能であるかを決定することができる。実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、必要な原固体燃料のある公差内である、石炭サンプルデータ１２０からの原固体燃料を選択することができる。原固体燃料のうちの少なくとも１つが固体燃料処理設備１３２に利用可能であれば、パラメータ生成設備１２８は、選択された原固体燃料および最終使用設備の固体燃料を適合させる保存された操業パラメータを選択することができる。選択された操業パラメータは、最終使用設備の固体燃料への選択された原固体燃料の処理のために、監視設備１３４および制御装置１４４に伝達されることができる。
【０５６１】
実施形態では、特定最終使用設備に対する固体燃料を処理するステップと関連する費用をモデル化する方法は、複数の固体燃料サンプルに対する一式の固体燃料特性、一式の最終使用設備によって使用される固体燃料基質の一式の仕様、固体燃料サンプルをエンドユーザによって使用される固体燃料基質に転換するために使用される一式の操業パラメータ、一式の操業パラメータの実施と関連する一式の費用、および同様のものを含有するデータベースを提供することによって、行うことができる。実施形態では、費用モデル化は、固体燃料処理のための最終使用設備への請求見積、実際の処理費用と比較する内部費用見積、費用／価格予想、固体燃料処理設備１３２の効率、または同様のもの等の、種々の費用レポートを提供するために使用することができる。実施形態では、データベースは、データベース、リレーショナルデータベース、ＳＱＬデータベース、表、ファイル、フラットファイル、ＡＳＣＩＩファイル、文書、ＸＭＬファイル、または同様のものであってもよい。
【０５６２】
実施形態では、最終使用設備は、石炭燃焼設備２００、石炭変換設備２１０、石炭副生成物設備２１２、または同様のものであってもよい。
【０５６３】
固体燃料処理設備１３２は、特定最終使用設備に対する処理固体燃料の価格をモデル化する方法を利用することができる。実施形態では、最終使用設備は、固体燃料処理設備が原固体燃料を特定の特性を有する最終固体燃料に処理することを要求することができる。最終使用設備は、使用する開始原固体燃料を示さなくてよく、固体燃料処理設備１３２は、最終使用設備の固体燃料特性に基づいて、適切な原固体燃料を選択することができる。
【０５６４】
実施形態では、最終使用設備の特性は、石炭の所望特性１２２に伝達および保存されることができる。価格決定／取引設備は、特性が石炭の所望特性１２２に伝達されたという通知を受領することができる。
【０５６５】
実施形態では、固体燃料特性が受領されたという通知があると、価格決定／取引設備１７８は、パラメータ生成設備１２８が、最終使用設備の固体燃料に転換する原固体燃料を同定することを要求することができる。前述のように、パラメータ生成設備１２８は、必要な特性および固体燃料処理設備１３２の能力を知ること、開始原固体燃料を決定するように固体燃料処理履歴を検索すること、所定のデータベースから考えられる原固体燃料および操業パラメータのデータベースのクエリを行うこと、または同様のものによって、適切な原固体燃料を決定することができる。
【０５６６】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８が、最終使用設備の固体燃料への転換に適し
た利用可能な原固体燃料を選択すると、パラメータ生成設備１２８は、利用可能な原固体燃料の特性に対する石炭サンプルデータ１２０のクエリを行うことができる。
【０５６７】
実施形態では、パラメータ生成設備１２８は、価格決定／取引設備１７８に、原固体燃料に対する同定および特性情報、最終使用設備の固体燃料に対する同定および特性情報、原固体燃料を最終使用設備の固体燃料に転換するための操業パラメータ、および同様のものを伝達することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、運転費用を特定の一式の固体燃料に対する操業パラメータと関連させるデータベースを有することができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２の操業をモデル化することが可能であってよく、パラメータ生成設備１２８からの操業パラメータを使用して、最終使用固体燃料への原固体燃料の仮想処理を提供する。操業パラメータを使用して、価格決定／取引設備１７８は、期間あたりの処理される固体燃料の量、使用されるエネルギの量、使用される不活性ガスの量、放出された固体燃料生成物の量、および同様のものを決定することが可能であってもよい。例えば、モデルは、ベルト速度またはバッチ設備のサイズ対する所与の操業パラメータを使用することによって、製造される固体燃料の１時間あたりのトン数を決定することが可能であってもよい。別の例では、モデルは、操業パラメータ設定に基づいて、マイクロ波システム１４８が必要とする電気の量を計算することが可能であってもよい。
【０５６８】
実施形態では、操業パラメータを使用して、価格決定／取引設備１７８のモデルは、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備１３２の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものを決定することができる。
【０５６９】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、コンピュータ装置上のユーザインターフェースで固体燃料処理設備１３２をモデル化することができる。実施形態では、ユーザインターフェースはツールを提示して、ユーザが、モデルを実行し、モデルを停止し、モデルを休止し、モデルを再開し、モデルを逆転し、モデルをよりゆっくりと実行し、モデルをより高速で実行し、特定の構成要素に集中し、または同様のものを行うことを可能にすることができる。実施形態では、特定の構成要素への集中は、ユーザに追加の情報、例えば、特定の構成要素に対する情報の掘り下げを提供することができる。実施形態では、モデル化に由来する情報は、図形、またはユーザによって要求されるその他任意の出力形式で提示することができる。
【０５７０】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、最終使用設備の固体燃料への原固体燃料の完成した転換の価格、固体燃料の転換の間の任意の時点における瞬時価格、様々な固体燃料処理設備１３２の構成要素のうちのいずれかによって加えられる増分価格、または同様のものに対して、モデルから情報を報告することが可能であってもよい。実施形態では、レポートは、印刷レポート、閲覧レポート、文書レポート、データベース、集計表、ファイル、または同様のものであってもよい。レポートは、要約、時間別の詳細、構成要素別の詳細、または同様のものを示すことができる。
【０５７１】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理のモデルと関連する費用想定を含む、少なくとも１つのデータベースを有することができる。例えば、データベースは、マイクロ波システム１４８に対する電気料金、不活性ガスの立法フィートあたりの費用、固体燃料処理設備１３２を監視するための人材費用、除去システム１５０によって回復される放出された固体燃料生成物の費用／価格、使用される原固体燃料の費用／価格、および同様のものを有することができる。これらの費用は、モデル化で使用される想定を表すことができる。実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、価格想定を処理された最終使用設備の固体燃料の費用／価格の決定のためのモデルに適用することができる。
【０５７２】
実施形態では、価格決定／取引設備１７８は、固体燃料処理設備１３２のモデルを使用して、最終使用設備に、要求された処理済み固体燃料の価格の見積を提供することができる。見積は、操業パラメータを使用するモデル、操業パラメータに対する費用および価格、および同様のものに基づくことができる。実施形態では、見積価格は、特定の原固体燃料を使用した、特定の最終使用設備の要求固体燃料に対するものであってもよい。
【０５７３】
図示され、かつ詳細に説明される好ましい実施形態に関連して本発明を開示した一方で、それについての様々な変更および改良が当業者にとって容易に明白であろう。したがって、本発明の精神および範囲は、前述の例によって限定されるものではなく、法律によって許容可能な最も広い意味で理解されるものである。
【０５７４】
本願で参照される全文書は、参照することにより本願に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０５７５】
【図１】図１は、固体燃料処理設備の全体的なシステム構成の実施形態を示す。
【図２】図２は、処理済み固体燃料のエンドユーザとの固体燃料処理設備の関係の実施形態を示す。
【図３】図３は、多層構造があるコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図４】図４は、カバー層がないコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図５】図５は、耐熱材料の挿入された中層を組み込むコンベヤベルトを示す。
【図６】図６は、耐熱材料を含むことができる多層構造を組み込むコンベヤベルトの実施形態を示す。
【図７】図７は、固体燃料処理設備のマイクロ波システムの一部として使用することができるマグネトロンの実施形態を示す。
【図８】図８は、マグネトロンに対する高電圧供給設備の実施形態を示す。
【図９】図９は、変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１０】図１０は、変圧器がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１１】図１１は、誘導子がある変圧器のない高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１２】図１２は、変圧器がある直接ＤＣ高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【図１３】図１３は、変圧器分離がある高電圧入力伝達設備の実施形態を示す。
【国際調査報告】
2009532533.tif 000016