(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動化ガスにより湿潤燃料を流動させることで、内部に流動層を形成する乾燥炉を備え、
前記乾燥炉は、
前記湿潤燃料の流動方向の上流側に位置する第１乾燥室と、前記第１乾燥室の下流側に位置する第２乾燥室とに区分けする仕切り部と、
前記乾燥炉の底部と前記仕切り部との間に設けられ、前記第１乾燥室から前記第２乾燥室へ向けて前記湿潤燃料を流通させる流通口と、
前記第１乾燥室において発生した排出ガスを排出させる第１ガス排出口と、
前記第２乾燥室において発生した排出ガスを排出させる第２ガス排出口と、を有し、
前記第１乾燥室に流入する前記流動化ガスは、前記第２乾燥室に流入する前記流動化ガスに比して流速が速くなっており、
前記第１ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる前記湿潤燃料は、前記湿潤燃料として排出され、
前記第２ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる前記湿潤燃料は、乾燥燃料として排出されることを特徴とする流動層乾燥装置。
【請求項２】
前記第１乾燥室に接続され、前記第１乾燥室に前記湿潤燃料を供給可能な燃料供給ポートと、
前記第１ガス排出口に接続され、前記第１ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる前記湿潤燃料を集塵可能な集塵手段と、
一端が前記集塵手段に接続され、他端が前記燃料供給ポートに接続され、前記集塵手段で集塵された前記湿潤燃料を、前記燃料供給ポートへ供給する再供給ポートと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の流動層乾燥装置。
【請求項３】
前記第１乾燥室および前記第２乾燥室は、その床面積比が、「前記第１乾燥室：前記第２乾燥室＝３０〜５０％：７０〜５０％」となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の流動層乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐炭等の湿潤燃料を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような流動層乾燥装置として、底部が多数の開孔を有する通気可能な分散板である乾燥室と、乾燥室下部に位置する風室とを備えた流動乾燥機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この流動乾燥機は、流動化ガス（乾燥用気体）を風室から分散板を介して乾燥室に供給することによって被乾燥物を流動させながら乾燥させており、乾燥室内に供給された流動化ガスは、被乾燥物から発生した蒸気と共に、乾燥室の上部に形成された排気口から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のような流動層乾燥装置の構成において、流動方向の上流側における流動層における湿潤燃料の乾燥を促進させるべく、流動方向の上流側における流動化ガスの流速を、流動方向の下流側における流動化ガスの流速に比して速くする場合がある。この場合、流動方向の上流側において流動層を形成する被乾燥物は、流動化ガスの流速が速い分、乾燥室中に飛散する被乾燥物の粒径が大きなものとなる。このとき、被乾燥物は、粒径が大きくなるほど乾き難い。このため、上流側の流動層において飛散する粒径の大きい被乾燥物の多くは未乾燥状態となる。一方で、下流側の流動層において飛散する粒径の小さい被乾燥物の多くは乾燥状態となっている。
【０００５】
しかしながら、被乾燥物の乾燥を促進させるべく、排気口を介して乾燥室中に飛散した被乾燥物を回収し、回収した被乾燥物を乾燥室中に再循環させる場合、上流側の流動層における流動化ガスの流速が速いため、乾燥室中に供給された粒径の小さい被乾燥物は、再飛散し易い。このため、粒径の小さい被乾燥物を再循環させても、乾燥の促進に寄与し難い。
【０００６】
そこで、本発明は、乾燥炉内において、流動方向の上流側における流動化ガスの流速が、流動方向の下流側における流動化ガスの流速に比して速い場合であっても、飛散する湿潤燃料を好適に取り扱うことが可能な流動層乾燥装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の流動層乾燥装置は、流動化ガスにより湿潤燃料を流動させることで、内部に流動層を形成する乾燥炉を備え、乾燥炉は、湿潤燃料の流動方向の上流側に位置する第１乾燥室と、第１乾燥室の下流側に位置する第２乾燥室とに区分けする仕切り部と、乾燥炉の底部と仕切り部との間に設けられ、第１乾燥室から第２乾燥室へ向けて湿潤燃料を流通させる流通口と、第１乾燥室において発生した排出ガスを排出させる第１ガス排出口と、第２乾燥室において発生した排出ガスを排出させる第２ガス排出口と、を有し、第１乾燥室に流入する流動化ガスは、第２乾燥室に流入する流動化ガスに比して流速が速くなっていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１乾燥室では、流入する流動化ガスの流速が速いため、粒径の大きい湿潤燃料が飛散する。第１乾燥室において飛散した湿潤燃料は、第１ガス排出口を介して排出されるため、第１乾燥室から排出された湿潤燃料として取り扱うことが可能となる。一方で、第２乾燥室では、流入する流動化ガスの流速が遅いため、粒径の小さい湿潤燃料が飛散する。第２乾燥室において飛散した湿潤燃料は、第２ガス排出口を介して排出されるため、第２乾燥室から排出された湿潤燃料として取り扱うことが可能となる。これにより、飛散する湿潤燃料を、乾燥室毎に好適に取り扱うことが可能となる。
【０００９】
この場合、第１乾燥室に接続され、第１乾燥室に湿潤燃料を供給可能な燃料供給ポートと、第１ガス排出口に接続され、第１ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる湿潤燃料を集塵可能な集塵手段と、一端が集塵手段に接続され、他端が燃料供給ポートに接続され、集塵手段で集塵された湿潤燃料を、燃料供給ポートへ供給する再供給ポートと、をさらに備えたことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１乾燥室から排出された排出ガス中に含まれる湿潤燃料を、再び第１乾燥室へ供給することができるため、第１乾燥室における湿潤燃料の乾燥を促すことができる。
【００１１】
この場合、第２ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる湿潤燃料は、乾燥燃料として排出されることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１乾燥室から排出された排出ガス中に含まれる湿潤燃料が混入することなく、第２乾燥室から排出された排出ガス中に含まれる湿潤燃料を、乾燥燃料として排出することができる。
【００１３】
この場合、第１乾燥室および第２乾燥室は、その床面積比が、「第１乾燥室：第２乾燥室＝３０〜５０％：７０〜５０％」となっていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、床面積比に応じて、第１乾燥室および第２乾燥室において流動する湿潤燃料を乾燥させることができる。これにより、第１乾燥室および第２乾燥室における湿潤燃料の乾燥を好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の流動層乾燥装置によれば、第１乾燥室から排出された湿潤燃料と、第２乾燥室から排出された湿潤燃料とを、乾燥室毎に個別に取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施例に係る流動層乾燥装置を適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【図２】図２は、本実施例に係る流動層乾燥装置を模式的に表した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る流動層乾燥装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１８】
図１は、本実施例に係る流動層乾燥装置を適用した石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。本実施例の流動層乾燥装置１が適用された石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｏａｌ  Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｃｙｃｌｅ）１００は、空気を酸化剤としてガス化炉で石炭ガスを生成する空気燃焼方式を採用し、ガス精製装置で精製した後の石炭ガスを燃料ガスとしてガスタービン設備に供給して発電を行っている。すなわち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００は、空気燃焼方式（空気吹き）の発電設備である。この場合、ガス化炉に供給する湿潤原料として褐炭を使用している。
【００１９】
なお、本実施例では、湿潤原料として褐炭を適用したが、水分含量の高いものであれば、亜瀝青炭等を含む低品位炭や、スラッジ等の泥炭を適用してもよく、また、高品位炭であっても適用可能である。また、湿潤原料として、褐炭等の石炭に限らず、再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などを使用することも可能である。
【００２０】
本実施例において、図１に示すように、石炭ガス化複合発電設備１００は、給炭装置１１１、流動層乾燥装置１、微粉炭機（ミル）１１３、石炭ガス化炉１１４、チャー回収装置１１５、ガス精製装置１１６、ガスタービン設備１１７、蒸気タービン設備１１８、発電機１１９、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｔｅａｍ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１２０を有している。
【００２１】
給炭装置１１１は、原炭バンカ（燃料バンカ）１２１と、石炭供給機１２２と、クラッシャ１２３とを有している。原炭バンカ１２１は、褐炭を貯留可能であって、所定量の褐炭を石炭供給機１２２に投下する。石炭供給機１２２は、原炭バンカ１２１から投下された褐炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ１２３に投下する。このクラッシャ１２３は、投下された褐炭を細かく破砕して細粒化する。
【００２２】
流動層乾燥装置１は、給炭装置１１１により投入された褐炭に対して過熱蒸気等の乾燥用蒸気を供給することで、褐炭を流動させながら加熱乾燥し、褐炭が含有する水分を除去するものである。この流動層乾燥装置１は、下部から取り出された乾燥済の褐炭（乾燥炭）を冷却する冷却器１３１が設けられ、乾燥冷却済の乾燥炭が乾燥炭バンカ１３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１は、上部から取り出された蒸気から乾燥炭の粒子を分離する乾燥炭サイクロン１３３と乾燥炭電気集塵機１３４が設けられ、蒸気から分離された乾燥炭の粒子が乾燥炭バンカ１３２に貯留される。なお、乾燥炭電気集塵機１３４で乾燥炭が分離された蒸気は、蒸気圧縮機１３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１に乾燥用蒸気として供給される。
【００２３】
微粉炭機１１３は、石炭粉砕機であって、流動層乾燥装置１により乾燥された褐炭（乾燥炭）を細かい粒子状に粉砕して微粉炭を製造するものである。すなわち、微粉炭機１１３は、乾燥炭バンカ１３２に貯留された乾燥炭が石炭供給機１３６により投下されると、この乾燥炭を所定粒径以下の微粉炭とする。そして、微粉炭機１１３で粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ１３７ａ，１３７ｂにより搬送用ガスから分離され、微粉炭供給ホッパ１３８ａ，１３８ｂに貯留される。
【００２４】
石炭ガス化炉１１４は、微粉炭機１１３で処理された微粉炭が供給されると共に、チャー回収装置１１５で回収されたチャー（石炭の未燃分）が供給される。
【００２５】
石炭ガス化炉１１４は、ガスタービン設備１１７（圧縮機１６１）から圧縮空気供給ライン１４１が接続されており、このガスタービン設備１１７で圧縮された圧縮空気が供給可能となっている。空気分離装置１４２は、大気中の空気から窒素と酸素を分離生成するものであり、第１窒素供給ライン１４３が石炭ガス化炉１１４に接続され、この第１窒素供給ライン１４３に微粉炭供給ホッパ１３８ａ，１３８ｂからの給炭ライン１４４ａ，１４４ｂが接続されている。また、第２窒素供給ライン１４５も石炭ガス化炉１１４に接続され、この第２窒素供給ライン１４５にチャー回収装置１１５からのチャー戻しライン１４６が接続されている。更に、酸素供給ライン１４７は、圧縮空気供給ライン１４１に接続されている。この場合、窒素は、石炭やチャーの搬送用ガスとして利用され、酸素は、酸化剤として利用される。
【００２６】
石炭ガス化炉１１４は、例えば、噴流床形式のガス化炉であって、内部に供給された石炭、チャー、空気（酸素）、またはガス化剤としての水蒸気を燃焼・ガス化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（生成ガス、石炭ガス）が発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。なお、石炭ガス化炉１１４は、微粉炭の混入した異物を除去する異物除去装置１４８が設けられている。この場合、石炭ガス化炉１１４は噴流床ガス化炉に限らず、流動床ガス化炉や固定床ガス化炉としてもよい。そして、この石炭ガス化炉１１４は、チャー回収装置１１５に向けて可燃性ガスのガス生成ライン１４９が設けられており、チャーを含む可燃性ガスが排出可能となっている。この場合、ガス生成ライン１４９にガス冷却器を設けることで、可燃性ガスを所定温度まで冷却してからチャー回収装置１１５に供給するとよい。
【００２７】
チャー回収装置１１５は、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２とを有している。この場合、集塵装置１５１は、１つまたは複数のバグフィルタやサイクロンにより構成され、石炭ガス化炉１１４で生成された可燃性ガスに含有するチャーを分離することができる。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。ホッパ１５２は、集塵装置１５１で可燃性ガスから分離されたチャーを貯留するものである。なお、集塵装置１５１と供給ホッパ１５２との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ１５２を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ１５２からのチャー戻しライン１４６が第２窒素供給ライン１４５に接続されている。
【００２８】
ガス精製装置１１６は、チャー回収装置１１５によりチャーが分離された可燃性ガスに対して、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物を取り除くことで、ガス精製を行うものである。そして、ガス精製装置１１６は、可燃性ガスを精製して燃料ガスを製造し、これをガスタービン設備１１７に供給する。なお、このガス精製装置１１６では、チャーが分離された可燃性ガス中にはまだ硫黄分（Ｈ２Ｓ）が含まれているため、アミン吸収液によって除去することで、硫黄分を最終的には石膏として回収し、有効利用する。
【００２９】
ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１、燃焼器１６２、タービン１６３を有しており、圧縮機１６１とタービン１６３は、回転軸１６４により連結されている。燃焼器１６２は、圧縮機１６１から圧縮空気供給ライン１６５が接続されると共に、ガス精製装置１１６から燃料ガス供給ライン１６６が接続され、タービン１６３に燃焼ガス供給ライン１６７が接続されている。また、ガスタービン設備１１７は、圧縮機１６１から石炭ガス化炉１１４に延びる圧縮空気供給ライン１４１が設けられており、圧縮空気供給ライン１４１に昇圧機１６８が介設されている。従って、燃焼器１６２では、圧縮機１６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン１６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００３０】
蒸気タービン設備１１８は、ガスタービン設備１１７における回転軸１６４に連結されるタービン１６９を有しており、発電機１１９は、この回転軸１６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ１２０は、ガスタービン設備１１７（タービン１６３）からの排ガスライン１７０に設けられており、空気と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そのため、排熱回収ボイラ１２０は、蒸気タービン設備１１８のタービン１６９との間に蒸気供給ライン１７１が設けられると共に、蒸気回収ライン１７２が設けられ、蒸気回収ライン１７２に復水器１７３が設けられている。従って、蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９が駆動し、回転軸１６４を回転することで発電機１１９を駆動することができる。
【００３１】
そして、排熱回収ボイラ１２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置１７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突１７５から大気へ放出される。
【００３２】
ここで、本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００の作動について説明する。
【００３３】
本実施例の石炭ガス化複合発電設備１００において、給炭装置１１１にて、原炭（褐炭）が原炭バンカ１２１に貯留されており、この原炭バンカ１２１の褐炭が石炭供給機１２２によりクラッシャ１２３に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された褐炭は、流動層乾燥装置１により加熱乾燥された後、冷却器１３１により冷却され、乾燥炭バンカ１３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１の上部から取り出された蒸気は、乾燥炭サイクロン１３３及び乾燥炭電気集塵機１３４により乾燥炭の粒子が分離され、蒸気圧縮機１３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１に乾燥用蒸気として戻される。一方、蒸気から分離された乾燥炭の粒子は、乾燥炭バンカ１３２に貯留される。
【００３４】
乾燥炭バンカ１３２に貯留される乾燥炭は、石炭供給機１３６により微粉炭機１１３に投入され、ここで、細かい粒子状に粉砕されて微粉炭が製造され、微粉炭バグフィルタ１３７ａ，１３７ｂを介して微粉炭供給ホッパ１３８ａ，１３８ｂに貯留される。この微粉炭供給ホッパ１３８ａ，１３８ｂに貯留される微粉炭は、空気分離装置１４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン１４３を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１１５で回収されたチャーが、空気分離装置１４２から供給される窒素により第２窒素供給ライン１４５を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１１７から抽気された圧縮空気が昇圧機１６８で昇圧された後、空気分離装置１４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン１４１を通して石炭ガス化炉１１４に供給される。
【００３５】
石炭ガス化炉１１４では、供給された微粉炭及びチャーが圧縮空気（酸素）により燃焼し、微粉炭及びチャーがガス化することで、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガス（石炭ガス）を生成することができる。そして、この可燃性ガスは、石炭ガス化炉１１４からガス生成ライン１４９を通して排出され、チャー回収装置１１５に送られる。
【００３６】
このチャー回収装置１１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置１５１に供給され、集塵装置１５１は、可燃性ガスに含まれるチャーを分離する。そして、チャーが分離された可燃性ガスは、ガス排出ライン１５３を通してガス精製装置１１６に送られる。一方、可燃性ガスから分離した微粒チャーは、供給ホッパ１５２に堆積され、チャー戻しライン１４６を通して石炭ガス化炉１１４に戻されてリサイクルされる。
【００３７】
チャー回収装置１１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１１６にて、硫黄化合物や窒素化合物などの不純物が取り除かれてガス精製され、燃料ガスが製造される。そして、ガスタービン設備１１７では、圧縮機１６１が圧縮空気を生成して燃焼器１６２に供給すると、この燃焼器１６２は、圧縮機１６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１１６から供給される燃料ガスとを混合し、燃焼することで燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスによりタービン１６３を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３８】
そして、ガスタービン設備１１７におけるタービン１６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ１２０にて、空気と熱交換を行うことで蒸気を生成し、この生成した蒸気を蒸気タービン設備１１８に供給する。蒸気タービン設備１１８では、排熱回収ボイラ１２０から供給された蒸気によりタービン１６９を駆動することで、回転軸１６４を介して発電機１１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００３９】
その後、ガス浄化装置１７４では、排熱回収ボイラ１２０から排出された排気ガスの有害物質が除去され、浄化された排ガスが煙突１７５から大気へ放出される。
【００４０】
以下、上述した石炭ガス化複合発電設備１００における流動層乾燥装置１について詳細に説明する。図２は、本実施例に係る流動層乾燥装置を模式的に表した概略構成図である。本実施例の流動層乾燥装置１は、水分含量が高い石炭である褐炭を、流動化ガスにより流動させながら、加熱乾燥させるものである。
【００４１】
流動層乾燥装置１は、内部に褐炭が供給される乾燥炉５と、乾燥炉５の内部に設けられたガス分散板６と、を備えている。ガス分散板６は、乾燥炉５内部の空間を、鉛直方向下方側（図示下側）に位置するチャンバ室１１と、鉛直方向上方側（図示上側）に位置する乾燥室１２とに区分けしている。ガス分散板６には、多数の貫通孔が形成され、チャンバ室１１には、蒸気等の流動化ガスが導入される。乾燥炉５に褐炭が供給されると、供給された褐炭は、流動化ガスにより流動することで、乾燥炉５内に流動層３を形成する。乾燥炉５に形成される流動層３は、その流動方向が、乾燥炉５の一端側（図示左側）から他端側（図示右側）へ向かう方向（図２の左右方向）となっている。
【００４２】
チャンバ室１１は、流動方向の上流側の第１チャンバ室１４と、第１チャンバ室１４の下流側の第２チャンバ室１５とに区分けするチャンバ室隔壁１７を有している。第１チャンバ室１４および第２チャンバ室１５には、流動化ガスがそれぞれ供給される。第１チャンバ室１４に流動化ガスが供給されると、第１チャンバ室１４におけるガス分散板６から流動化ガスが流出する。同様に、第２チャンバ室１５に流動化ガスが供給されると、第２チャンバ室１５におけるガス分散板６から流動化ガスが流出する。このとき、第１チャンバ室１４から流出する流動化ガスの流速は、第２チャンバ室１５から流出する流動化ガスの流速に比して速くなっている。
【００４３】
乾燥炉５に形成された乾燥室１２は、流動方向の上流側に設けられた第１乾燥室２１と、流動方向の下流側に設けられた第２乾燥室２２とに区分けする乾燥室隔壁（仕切り部）２５を有している。乾燥室隔壁２５は、ガス分散板６との間に隙間を形成して設けられ、この隙間が第１乾燥室２１から第２乾燥室２２へ向けて褐炭を流通させる流通口２８となっている。第１乾燥室２１は、初期乾燥を行う完全混合領域となっており、第２乾燥室２２は、後期乾燥を行う押し出し領域（プラグフロー領域）となっている。
【００４４】
第１乾燥室２１は、その室内において、供給された褐炭が完全混合流れとなるように構成されている。完全混合流れとは、第１乾燥室２１内に形成される流動層３において、褐炭の水分含有率が均質となるように混合させる流れである。このため、第１乾燥室２１では、流動方向において逆流しながら混合する逆混合（バックミキシング）を許容している。この第１乾燥室２１には、褐炭を供給する供給ポート（燃料供給ポート）３１と、褐炭を加熱する伝熱管３３と、第１乾燥室２１において発生した排出ガスを排出させる第１ガス排出ポート３４と、が設けられている。
【００４５】
供給ポート３１は、褐炭の流動方向の上流側における第１乾燥室２１の側壁に接続されており、褐炭を第１乾燥室２１に供給するための供給口となっている。この供給ポート３１には、上記したクラッシャ１２３が接続されており、細粒化された褐炭が、第１乾燥室２１に供給される。
【００４６】
伝熱管３３は、流動層３の内部に設けられている。伝熱管３３は、その内部に乾燥用蒸気が供給され、流動層３の褐炭中の水分を除去している。よって、伝熱管３３に乾燥用蒸気が供給されると、伝熱管３３は、乾燥用蒸気の潜熱を利用して、第１乾燥室２１内の褐炭を乾燥させる。この後、乾燥に利用された乾燥用蒸気は、第１乾燥室２１の外部に排出される。
【００４７】
第１ガス排出ポート３４は、第１乾燥室２１の上面に形成された第１ガス排出口３８に接続されている。この第１ガス排出ポート３４は、第１乾燥室２１に流入した流動化ガスおよび褐炭の乾燥により発生した発生蒸気を排出ガスとして、第１乾燥室２１の外部に排出している。第１ガス排出ポート３４には、下記する集塵装置７０が接続されており、第１乾燥室２１から排出された排出ガスが、集塵装置７０へ供給される。
【００４８】
流動層乾燥装置１は、上記したように、第１ガス排出ポート３４に接続される集塵装置７０を有している。集塵装置７０は、サイクロン式の集塵装置であり、吸引ポート７５と、吸引ポート７５に接続されたサイクロン集塵部７６と、サイクロン集塵部７６の下方側に接続された燃料排出ポート７７と、サイクロン集塵部７６の上方側に接続されたガス排出ポート７８とを有している。
【００４９】
サイクロン集塵部７６は、鉛直方向の上方側から下方側へ向けて先細りとなるテーパ形状に形成されている。このように構成されたサイクロン集塵部７６の軸方向は鉛直方向となっている。このサイクロン集塵部７６では、内部に流入した排出ガスに含まれる褐炭が分離される。つまり、流入した排出ガスは、サイクロン集塵部７６の内部においてサイクロン流となり、排出ガス中の褐炭は、下方側の燃料排出ポート７７に導かれる一方で、排出ガスはガス排出ポート７８に導かれる。
【００５０】
吸引ポート７５は、サイクロン集塵部７６の上方側の外周における接線方向に延在して設けられている。吸引ポート４５は、その一方の端部がサイクロン集塵部７６に接続されており、その他方の端部が第１ガス排出ポート３４に接続されている。そして、吸引ポート７５は、第１ガス排出ポート３４から流入した排出ガスをサイクロン集塵部７６へ向けて供給している。
【００５１】
燃料排出ポート７７は、サイクロン集塵部７６の下方側における軸方向に延在して設けられている。燃料排出ポート７７は、その上方側端部がサイクロン集塵部７６に接続され、その下方側端部が供給ポート３１に接続されている。そして、燃料排出ポート７７は、サイクロン集塵部７６において分離された褐炭を、供給ポート３１へ向けて供給している。このため、燃料排出ポート７７は、サイクロン集塵部７６で集塵された褐炭を、供給ポート３１へ供給する再供給ポートとして機能している。
【００５２】
ガス排出ポート７８は、サイクロン集塵部７６の上方側における軸方向に延在して設けられている。ガス排出ポート７８は、その下方側端部が、サイクロン集塵部７６の内部に位置するように設けられている。そして、ガス排出ポート７８は、サイクロン集塵部７６において褐炭が分離された排出ガスを、流動層乾燥装置１の外部へ向けて排出している。
【００５３】
従って、供給ポート３１から褐炭が供給されると、供給された褐炭は、ガス分散板６を介して供給される流動化ガスにより流動することで、流動層３を形成する。また、形成された流動層３の上方には、第１フリーボード部Ｆ１が形成される。流動層３となった褐炭は、流動化ガスおよび伝熱管３３に加熱されることで初期乾燥が行われる。このとき、第１乾燥室２１に流入する流動化ガスの流速は、第２乾燥室２２に流入する流動化ガスの流速に比して速くなっており、これにより、第２乾燥室２２に比して粒径の大きな褐炭が、第１フリーボード部Ｆ１に飛散する。
【００５４】
これにより、第１乾燥室２１の流動層３を形成する褐炭は、完全混合流れとすることができる。よって、第１乾燥室２１における流動層３では、完全混合流れとなった褐炭を、均質化させながら乾燥できる。そして、第１乾燥室２１において初期乾燥された褐炭は、第２乾燥室２２に供給される。なお、第１乾燥室２１では、例えば、水分含有率が６０％程度の褐炭を、水分含有率が４０％程度となるまで初期乾燥させる。
【００５５】
一方、第１乾燥室２１に流入した流動化ガスは、褐炭から発生した発生蒸気と共に排出ガスとなって、第１ガス排出口３８から排出され、第１ガス排出ポート３４を通って集塵装置７０へ向かう。集塵装置７０へ向かった排出ガスは、吸引ポート７５を介してサイクロン集塵部７６に供給される。排出ガスがサイクロン集塵部７６に供給されると、サイクロン集塵部７６は、排出ガス中に含まれる褐炭を分離する。分離後の褐炭は、燃料排出ポート７７へ向かった後、供給ポート３１に再供給される。一方で、褐炭分離後の排出ガスは、ガス排出ポート７８へ向かった後、流動層乾燥装置１の外部へ向けて排出される。
【００５６】
第２乾燥室２２は、その室内において、供給された褐炭が流動方向に沿って、押し出し流れとなるように構成されている。押し出し流れとは、第２乾燥室２２内に形成される流動層３において、褐炭が流動方向に拡散しないように、褐炭を流動方向に押し出す流れである。この第２乾燥室２２には、褐炭が排出される排出ポート４１と、第２乾燥室２２において発生した排出ガスが排出される第２ガス排出ポート４２と、複数の仕切り板４３とが設けられている。
【００５７】
排出ポート４１は、褐炭の流動方向の下流側における第２乾燥室２２の底部に形成されており、褐炭を第２乾燥室２２から排出するための排出口となっている。この排出ポート４１は、第２乾燥室２２において後期乾燥された褐炭が、乾燥炭として排出され、排出された乾燥炭は上記した冷却器１３１へ向けて供給される。
【００５８】
第２ガス排出ポート４２は、褐炭の流動方向の下流側における第２乾燥室２２の上面に形成された第２ガス排出口４４に接続されている。この第２ガス排出ポート４２は、第２乾燥室２２に流入した流動化ガスおよび褐炭の乾燥により発生した発生蒸気を排出ガスとして、第２乾燥室２２の外部に排出している。なお、第２ガス排出ポート４２から排出された排出ガスは、上記の乾燥炭サイクロン１３３へ向けて供給される。このため、第２ガス排出口から排出される排出ガス中に含まれる褐炭は、乾燥炭として排出される。なお、乾燥炭サイクロン１３３は、集塵装置７０とほぼ同様の構成となっている。
【００５９】
複数の仕切り板４３は、褐炭の流動方向に所定の間隔を空けて配設されている。この各仕切り板４３は、その板面が流動方向に直交するように設けられている。このため、複数の仕切り板４３は、第２乾燥室２２を複数の乾燥分室４５に分割しており、複数の乾燥分室４５は、褐炭の流動方向に並んで形成されている。また、各仕切り板４３は、第２乾燥室２２のガス分散板６との間に隙間を形成して設けられ、この隙間が褐炭の流通口４６となっている。
【００６０】
従って、流通口２８を介して、第１乾燥室２１から初期乾燥された褐炭が供給されると、供給された褐炭は、第２乾燥室２２の最上流の乾燥分室４５に供給される。乾燥分室４５に供給された褐炭は、ガス分散板６を介して供給される流動化ガスにより流動することで、流動層３を形成する。また、形成された流動層３の上方には、第２フリーボード部Ｆ２が形成される。流動層３となった褐炭は、流動化ガスによって乾燥される。乾燥分室４５で乾燥された褐炭は、流動方向の下流側の仕切り板４３とガス分散板６との間の流通口４６を介して、下流側の乾燥分室４５に押し出される。このように、褐炭は、上流側の乾燥分室４５から下流側の乾燥分室４５に押し出されながら移動し、全ての乾燥分室４５を通過することで、後期乾燥が行われる。このとき、第２乾燥室２２に流入する流動化ガスの流速は、第１乾燥室２１に流入する流動化ガスの流速に比して遅くなっており、これにより、第１乾燥室２１に比して粒径の小さな褐炭が、第２フリーボード部Ｆ２に飛散する。
【００６１】
これにより、第２乾燥室２２の流動層３を形成する褐炭は、複数の乾燥分室４５を上流側から順に移動することで、押し出し流れとすることができる。よって、第２乾燥室２２における流動層３では、押し出し流れとなった褐炭を、流動方向に拡散させることなく乾燥できる。そして、第２乾燥室２２において後期乾燥が行われた褐炭は、乾燥炭となって、排出ポート４１から排出される。なお、第２乾燥室２２では、例えば、水分含有率が４０％程度の褐炭を、水分含有率が１０％程度となるまで後期乾燥させる。
【００６２】
一方、第２乾燥室２２に流入した流動化ガスは、褐炭から発生した発生蒸気と共に排出ガスとなって、第２ガス排出口４４から排出され、第２ガス排出ポート４２を通って、上記の乾燥炭サイクロン１３３へ向かう。乾燥炭サイクロン１３３へ向かった排出ガスは、乾燥炭サイクロン１３３により排出ガス中に含まれる褐炭が分離される。分離後の褐炭は、乾燥炭として乾燥炭バンカ１３２に供給される。
【００６３】
以上のように、本実施例の構成によれば、第１乾燥室２１と第２乾燥室２２とを乾燥室隔壁２５により区分けすることができる。このとき、第１乾燥室２１では、流入する流動化ガスの流速が速いため、第１フリーボード部Ｆ１において、粒径の大きい褐炭が飛散するが、第１乾燥室２１において飛散した褐炭は、第１ガス排出口３８を介して排出されるため、第１乾燥室２１から排出された褐炭として取り扱うことが可能となる。一方で、第２乾燥室２２では、流入する流動化ガスの流速が遅いため、第２フリーボード部Ｆ２において、粒径の小さい褐炭が飛散するが、第２乾燥室２２において飛散した褐炭は、第２ガス排出口４４を介して排出されるため、第２乾燥室２２から排出された褐炭として取り扱うことが可能となる。これにより、流動層乾燥装置１では、乾燥炉５において飛散する褐炭を、乾燥室２１，２２毎に取り扱うことが可能となる。
【００６４】
また、本実施例の構成によれば、第１乾燥室２１から排出された排出ガス中に含まれる褐炭を、再び第１乾燥室２１へ供給することができるため、第１乾燥室２１における褐炭の乾燥を促すことができる。
【００６５】
また、本実施例の構成によれば、第１乾燥室２１から排出された排出ガス中に含まれる褐炭が混入することなく、第２乾燥室２２から排出された排出ガス中に含まれる褐炭を、乾燥炭として排出することができる。
【００６６】
なお、本実施例では、完全混合領域となる第１乾燥室２１と、プラグフロー領域となる第２乾燥室２２とにおいて、流動化ガスの流速を異ならせ、第１乾燥室２１と第２乾燥室２２との間に乾燥室隔壁２５を設けた。しかしながら、この構成に限らず、乾燥室隔壁２５により第１乾燥室２１を複数の乾燥室に区分けし、区分けした複数の乾燥室に流入する流動化ガスの流速を異ならせ、乾燥室毎に排出ガスを排出してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  流動層乾燥装置
３  流動層
５  乾燥炉
６  ガス分散板
１１  チャンバ室
１２  乾燥室
１４  第１チャンバ室
１５  第２チャンバ室
１７  チャンバ室隔壁
２１  第１乾燥室
２２  第２乾燥室
２５  乾燥室隔壁
２８  流通口
３１  供給ポート
３２  拡散部
３３  伝熱管
３４  第１ガス排出ポート
３５  回転軸
３６  拡散板
４１  排出ポート
４２  第２ガス排出ポート
４３  仕切り板
４４  第２ガス排出口
４５  乾燥分室
４６  流通口
７０  集塵装置
７５  吸引ポート
７６  サイクロン集塵部
７７  燃料排出ポート
７８  ガス排出ポート
Ｆ１  第１フリーボード部
Ｆ２  第２フリーボード部
【図１】
0005683380.tif 000002
【図２】
0005683380.tif 000003