(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形状をなす乾燥容器と、
該乾燥容器の一端側に湿潤燃料を投入する湿潤燃料投入部と、
前記乾燥容器の他端側から湿潤燃料が加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥物排出部と、
前記乾燥容器の下部に流動化蒸気又は流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化蒸気又は流動化ガス供給部と、
前記乾燥容器の上方から流動化蒸気又は流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出部と、を具備すると共に、
前記流動層の湿潤燃料の移動方向に乾燥容器を少なくとも３分割し、入口部乾燥室、中間部乾燥室及び出口部乾燥室と少なくとも３以上の乾燥室を形成し、各乾燥室内の各々に伝熱管と備えてなり、
前記入口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも粗く配設すると共に、前記入口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くし、且つ
前記出口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも密に配設すると共に、前記出口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くし、
さらに、前記入口部乾燥室及び出口部乾燥室の前記伝熱管の加熱温度を、他の乾燥室内の伝熱管よりも高くすることを特徴とする流動層乾燥装置。 
【請求項２】
請求項１において、
前記入口部乾燥室及び出口部乾燥室の前記流動化蒸気又は流動化ガスの温度を、他の乾燥室内の温度よりも高くすることを特徴とする流動層乾燥装置。 
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記出口部乾燥室の流動層断面積を上部側に行くほど大きくさせることを特徴とする流動層乾燥装置。 
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つの流動層乾燥装置と、
前記流動層乾燥装置から供給される乾燥炭を処理してガス化ガスに変換する石炭ガス化炉と、
前記ガス化ガスを燃料として運転されるガスタービンと、
前記ガスタービンからのタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により運転される蒸気タービンと、
前記ガスタービン及び／又は前記蒸気タービンと連結された発電機とを具備することを特徴とする石炭を用いたガス化複合発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動化蒸気又は流動化ガスにより被乾燥物を流動させながら乾燥させる流動層乾燥装置及び石炭を用いたガス化複合発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石炭ガス化複合発電設備は、石炭をガス化し、コンバインドサイクル発電と組み合わせることにより、従来型の石炭火力に比べてさらなる高効率化・高環境性を目指した発電設備である。この石炭ガス化複合発電設備は、資源量が豊富な石炭を利用可能であることも大きなメリットであり、適用炭種を拡大することにより、さらにメリットが大きくなることが知られている。
【０００３】
従来の石炭ガス化複合発電設備は、一般的に、給炭装置、乾燥装置、石炭ガス化炉、ガス精製装置、ガスタービン設備、蒸気タービン設備、排熱回収ボイラ、ガス浄化装置などを有している。従って、石炭が乾燥されてから粉砕され、石炭ガス化炉に対して、微粉炭として供給されると共に、空気が取り込まれ、この石炭ガス化炉で石炭が燃焼ガス化されて生成ガス（可燃性ガス）が生成される。そして、この生成ガスがガス精製されてからガスタービン設備に供給されることで燃焼して高温・高圧の燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。タービンを駆動した後の排気ガスは、排熱回収ボイラで熱エネルギが回収され、蒸気を生成して蒸気タービン設備に供給され、タービンを駆動する。これにより発電が行なわれる。一方、熱エネルギが回収された排気ガスは、ガス浄化装置で有害物質が除去された後、煙突を介して大気へ放出される。
【０００４】
ところで、このような石炭ガス化複合発電設備にて使用する石炭は、瀝青炭や無煙炭のように高い発熱量を有する高品位の石炭（高品位炭）だけでなく、亜瀝青炭や褐炭のように比較的低い発熱量を有する低品位の石炭（低品位炭）がある。この低品位炭は、持ち込まれる水分量が多く、この水分により発電効率が低下してしまう。そのため、低品位炭の場合には、上述した乾燥装置により石炭を乾燥して水分を除去してから粉砕して石炭ガス化炉に供給する必要がある。
【０００５】
このような石炭を乾燥する乾燥装置としては、下記特許文献１及び２に記載されたものがある。この特許文献１に記載された流動乾燥方法及び流動層乾燥装置は、供給室に燃料供給口から水分を含む湿潤燃料を供給し、供給室及び乾燥分級室の分散板を通しての流動化ガスにより被流動物を流動させて乾燥及び微粉と粗粒に分級処理する際、供給室の流動層の層厚みを乾燥分級室の流動層の層厚みとは別に制御するものである。
【０００６】
また、特許文献２に記載された流動乾燥機及び乾燥方法は、装入シュート直下部のガス分散板下側から吹き込む熱源兼流動化ガスの流速を、装入シュート直下部以外のガス分散板下側から吹き込む熱源兼流動化ガスの流速よりも速くするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２８５２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−６９６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように低品位炭は、高品位炭に比べて水分量が多いことから、乾燥装置における流動化不良が発生し、乾燥不良が発生するおそれがある。特に、入口部に近い領域では、水分濃度が高く、粒子の分散性が良くないことから、伝熱管の近傍や底面部での流動化不良、付着、堆積を引き起こし、閉塞に至る可能性もある。そのため、投入する石炭の量を減少させる必要があり、処理量が減少してしまうという問題がある。
【０００９】
上述した特許文献１に記載された提案では、供給室の流動層の層厚みを乾燥分級室の流動層の層厚みとは別に制御することで、水分量の多い原料（原炭）を原料粒子の塊成化や装置への付着の発生を抑制しながら安定的に乾燥及び分級するものである。しかし、この技術では、供給室における流動層単位体積あたりの水分蒸発負荷が増加してしまい、原料を適正に乾燥するための熱量が不足してしまうという問題がある。 
【００１０】
また、特許文献２に記載された提案では、熱源兼流動化ガスの流速を、装入シュート直下部以外のガス分散板下側から吹き込む熱源兼流動化ガスの流速よりも速くするようにしているが、例えば褐炭等の低品位炭は、水分含量が６０％以上と、高品位炭である石炭の水分量（９〜１３％）よりも多いので、流動化ガスを高速にするだけでは不十分であり、低品位炭の乾燥に対応した更なる対策が切望されている。
また、低品位炭の乾燥用に水蒸気を利用した場合では、投入直後の原料粒子に水蒸気が凝縮し、凝集粒子を形成し、流動不良を発生させてしまう虞がある。
さらに、大容量の乾燥装置においては、乾燥を促進するために伝熱管が配設されているものもあるが、水分が極めて多い原料を供給した場合には、この伝熱管の周囲に付着し閉塞させてしまうという虞がある。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、乾燥効率の向上を可能とする流動層乾燥装置及び石炭を用いたガス化複合発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、中空形状をなす乾燥容器と、該乾燥容器の一端側に湿潤燃料を投入する湿潤燃料投入部と、前記乾燥容器の他端側から湿潤燃料が加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥物排出部と、前記乾燥容器の下部に流動化蒸気又は流動化ガスを供給することで湿潤燃料と共に流動層を形成する流動化蒸気又は流動化ガス供給部と、前記乾燥容器の上方から流動化蒸気又は流動化ガス及び発生蒸気を排出するガス排出部と、を具備すると共に、前記流動層の湿潤燃料の移動方向に乾燥容器を少なくとも３分割し、入口部乾燥室、中間部乾燥室及び出口部乾燥室と少なくとも３以上の乾燥室を形成し、各乾燥室内の各々に伝熱管と備えてなり、前記入口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも粗く配設すると共に、前記入口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くし、且つ前記出口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも密に配設すると共に、前記出口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くし、さらに、前記入口部乾燥室及び出口部乾燥室の前記伝熱管の加熱温度を、他の乾燥室内の伝熱管よりも高くすることを特徴とする流動層乾燥装置にある。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記入口部乾燥室及び出口部乾燥室の前記流動化蒸気又は流動化ガスの温度を、他の乾燥室内の温度よりも高くすることを特徴とする流動層乾燥装置にある。 
【００１５】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記出口部乾燥室の流動層断面積を上部側に行くほど大きくさせることを特徴とする流動層乾燥装置にある。 
【００１６】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの流動層乾燥装置と、前記流動層乾燥装置から供給される乾燥炭を処理してガス化ガスに変換する石炭ガス化炉と、前記ガス化ガスを燃料として運転されるガスタービンと、前記ガスタービンからのタービン排ガスを導入する排熱回収ボイラで生成した蒸気により運転される蒸気タービンと、前記ガスタービン及び／又は前記蒸気タービンと連結された発電機とを具備することを特徴とする石炭を用いたガス化複合発電システムにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、流動層の湿潤燃料の移動方向に乾燥容器を少なくとも３分割し、入口部乾燥室、中間部乾燥室及び出口部乾燥室と少なくとも３以上の乾燥室を形成し、各乾燥室内の各々に伝熱管と備えてなり、前記入口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも粗く配設すると共に、前記入口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くし、且つ前記出口部乾燥室内の前記伝熱管を他の乾燥室内の伝熱管よりも密に配設すると共に、前記出口部乾燥室内への流動化蒸気又は流動化ガスの流速を速くするので、この湿潤燃料の予備乾燥が確実になされ、流動化不良、周囲への付着や堆積を抑制しつつ、後流側の乾燥室へ移動して、仕上げ乾燥を行うことで、湿潤燃料の乾燥効率を向上することができる。
これにより、湿潤燃料の入口側での乾燥における付着、閉塞、流動不良を回避することができ、単位体積あたりの乾燥効率向上により乾燥装置のコンパクト化と安定運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図である。
【図２】図２は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＡ−Ａ線概略断面図である。
【図３】図３は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＢ−Ｂ線概略断面図である。
【図４】図４は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＣ−Ｃ線概略断面図である。
【図５−１】図５−１は、流動化ガスの速度について規定した速度性能図である。
【図５−２】図５−２は、管郡配列について規定した乾燥速度性能図である。
【図５−３】図５−３は、層内加熱管の蒸気温度について規定した乾燥速度性能図である。
【図５−４】図５−４は、流動化ガス温度について規定した乾燥速度性能図である。
【図６−１】図６−１は、流動化ガスの速度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
【図６−２】図６−２は、管郡配列について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
【図６−３】図６−３は、層内加熱管の蒸気温度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
【図６−４】図６−４は、流動化ガス温度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図である。
【図８】図８は、流動化ガスの速度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
【図９】図９は、実施例の流動層乾燥装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図、図５は、実施例１の流動層乾燥装置が適用された石炭ガス化複合発電設備の概略構成図である。
【００２１】
実施例１の石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｏａｌ  Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｃｙｃｌｅ）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。即ち、本実施例の石炭ガス化複合発電設備は、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燃料として低品位炭を使用している。
【００２２】
実施例１において、図５に示すように、石炭ガス化複合発電設備１０は、給炭装置１１、流動層乾燥装置１２、微粉炭機（ミル）１３、石炭ガス化炉１４、チャー回収装置１５、ガス精製装置１６、ガスタービン設備１７、蒸気タービン設備１８、発電機１９、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｔｅａｍ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２０を有している。
【００２３】
給炭装置１１は、原炭バンカ２１と、石炭供給機２２と、クラッシャ２３とを有している。原炭バンカ２１は、低品位炭を貯留可能であって、所定量の低品位炭を石炭供給機２２に投下することができる。石炭供給機２２は、原炭バンカ２１から投下された低品位炭をコンベアなどにより搬送し、クラッシャ２３に投下することができる。このクラッシャ２３は、投下された低品位炭を所定の大きさに破砕することができる。
【００２４】
流動層乾燥装置１２は、給炭装置１１により投入された低品位炭に対して乾燥用蒸気（過熱蒸気）を供給することで、この低品位炭を流動させながら加熱乾燥するものであり、低品位炭が含有する水分を除去することができる。そして、この流動層乾燥装置１２は、下部から取り出された乾燥済の低品位炭を冷却する冷却器３１が設けられ、乾燥冷却済の乾燥炭が乾燥炭バンカ３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１２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３３と乾燥炭電気集塵機３４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３２に貯留される。なお、乾燥炭電気集塵機３４で乾燥炭が分離された蒸気は、蒸気圧縮機３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として供給される。
【００２５】
微粉炭機１３は、粉砕機であって、流動層乾燥装置１２により乾燥された低品位炭（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。即ち、微粉炭機１３は、乾燥炭バンカ３２に貯留された乾燥炭が石炭供給機３６により投下され、この乾燥炭を所定粒径以下の低品位炭、つまり、微粉炭とするものである。そして、微粉炭機１３で粉砕後の微粉炭は、微粉炭バグフィルタ３７ａ，３７ｂにより搬送用ガスから分離され、微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される。
【００２６】
石炭ガス化炉１４は、微粉炭機１３で処理された微粉炭が供給可能であると共に、チャー回収装置１５で回収されたチャー（石炭の未燃分）が戻されてリサイクル可能となっている。
【００２７】
即ち、石炭ガス化炉１４は、ガスタービン設備１７（圧縮機６１）から圧縮空気供給ライン４１が接続されており、このガスタービン設備１７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４２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４３が石炭ガス化炉１４に接続され、この第１窒素供給ライン４３に微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂからの給炭ライン４４ａ，４４ｂが接続されている。また、第２窒素供給ライン４５も石炭ガス化炉１４に接続され、この第２窒素供給ライン４５にチャー回収装置１５からのチャー戻しライン４６が接続されている。更に、酸素供給ライン４７は、圧縮空気供給ライン４１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。
【００２８】
石炭ガス化炉１４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１４は、微粉炭の混入した異物を除去する異物除去装置４８が設けられている。この場合、石炭ガス化炉１４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１４は、チャー回収装置１５に向けて可燃性ガスのガス生成ライン４９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４９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１５に供給するとよい。
【００２９】
チャー回収装置１５は、集塵装置５１と供給ホッパ５２とを有している。この場合、集塵装置５１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１４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５３を通してガス精製装置１６に送られる。供給ホッパ５２は、集塵装置５１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５１と供給ホッパ５２との間にビンを配置し、このビンに複数の供給ホッパ５２を接続するように構成してもよい。そして、供給ホッパ５２からのチャー戻しライン４６が第２窒素供給ライン４５に接続されている。
【００３０】
ガス精製装置１６は、チャー回収装置１５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１６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１７に供給する。なお、このガス精製装置１６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。
【００３１】
ガスタービン設備１７は、圧縮機６１、燃焼器６２、タービン６３を有しており、圧縮機６１とタービン６３は、回転軸６４により連結されている。燃焼器６２は、圧縮機６１から圧縮空気供給ライン６５が接続されると共に、ガス精製装置１６から燃料ガス供給ライン６６が接続され、タービン６３に燃焼ガス供給ライン６７が接続されている。また、ガスタービン設備１７は、圧縮機６１から石炭ガス化炉１４に延びる圧縮空気供給ライン４１が設けられており、中途部に昇圧機６８が設けられている。従って、燃焼器６２では、圧縮機６１から供給された圧縮空気とガス精製装置１６から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン６３にて、発生した燃焼ガスにより回転軸６４を回転することで発電機１９を駆動することができる。
【００３２】
蒸気タービン設備１８は、ガスタービン設備１７における回転軸６４に連結されるタービン６９を有しており、発電機１９は、この回転軸６４の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン設備１７（タービン６３）からの排ガスライン７０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２０は、蒸気タービン設備１８のタービン６９との間に蒸気供給ライン７１が設けられると共に、蒸気回収ライン７２が設けられ、蒸気回収ライン７２に復水器７３が設けられている。従って、蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９が駆動し、回転軸６４を回転することで発電機１９を駆動することができる。
【００３３】
そして、排熱回収ボイラ２０で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置７４により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突７５から大気へ放出される。
【００３４】
ここで、実施例１の石炭ガス化複合発電設備１０の作動について説明する。
【００３５】
実施例１の石炭ガス化複合発電設備１０において、給炭装置１１にて、原炭（低品位炭）が原炭バンカ２１に貯留されており、この原炭バンカ２１の低品位炭が石炭供給機２２によりクラッシャ２３に投下され、ここで所定の大きさに破砕される。そして、破砕された低品位炭は、流動層乾燥装置１２により加熱乾燥された後、冷却器３１により冷却され、乾燥炭バンカ３２に貯留される。また、流動層乾燥装置１２の上部から取り出された蒸気は、乾燥炭サイクロン３３及び乾燥炭電気集塵機３４により乾燥炭の粒子が分離され、蒸気圧縮機３５で圧縮されてから流動層乾燥装置１２に乾燥用蒸気として戻される。一方、蒸気から分離された乾燥炭の粒子は、乾燥炭バンカ３２に貯留される。
【００３６】
乾燥炭バンカ３２に貯留される乾燥炭は、石炭供給機３６により微粉炭機１３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３７ａ，３７ｂを介して微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される。この微粉炭供給ホッパ３８ａ，３８ｂに貯留される微粉炭は、空気分離装置４２から供給される窒素により第１窒素供給ライン４３を通して石炭ガス化炉１４に供給される。また、後述するチャー回収装置１５で回収されたチャーが、空気分離装置４２から供給される窒素により第２窒素供給ライン４５を通して石炭ガス化炉１４に供給される。更に、後述するガスタービン設備１７から抽気された圧縮空気が昇圧機６８で昇圧された後、空気分離装置４２から供給される酸素と共に圧縮空気供給ライン４１を通して石炭ガス化炉１４に供給される。
【００３７】
石炭ガス化炉１４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１４からガス生成ライン４９を通して排出され、チャー回収装置１５に送られる。
【００３８】
このチャー回収装置１５にて、可燃性ガスは、まず、集塵装置５１に供給されることで、ここで可燃性ガスからこのガスに含有するチャーが分離される。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５３を通してガス精製装置１６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５２に堆積され、チャー戻しライン４６を通して石炭ガス化炉１４に戻されてリサイクルされる。
【００３９】
チャー回収装置１５によりチャーが分離された可燃性ガスは、ガス精製装置１６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１７では、圧縮機６１が圧縮空気を生成して燃焼器６２に供給すると、この燃焼器６２は、圧縮機６１から供給される圧縮空気と、ガス精製装置１６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６３を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００４０】
そして、ガスタービン設備１７におけるタービン６３から排出された排気ガスは、排熱回収ボイラ２０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１８に供給する。蒸気タービン設備１８では、排熱回収ボイラ２０から供給された蒸気によりタービン６９を駆動することで、回転軸６４を介して発電機１９を駆動し、発電を行うことができる。
【００４１】
その後、ガス浄化装置７４では、排熱回収ボイラ２０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７５から大気へ放出される。
【００４２】
以下、上述した石炭ガス化複合発電設備１０における流動層乾燥装置１２について詳細に説明する。
【００４３】
流動層乾燥装置１２は、図１に示すように、乾燥容器１０１と、原炭投入口（湿潤燃料投入部）１０２と、乾燥炭排出口（乾燥物排出部）１０３と、流動化蒸気又は流動化ガス（以下「流動化ガス」という）１０４（１０４ａ，１０４ｂ）を供給する流動化ガス供給部（図示せず）と、ガス排出口（ガス排出部）１０５と、伝熱管（加熱部）１０６ａ，１０６ｂとを有している。
【００４４】
乾燥容器１０１は、中空箱型形状をなしており、一端側に原炭（湿潤燃料）を投入する原炭投入口１０２が形成される一方、他端側の下部に原炭を加熱乾燥した乾燥物を排出する乾燥炭排出口１０３が形成され、該乾燥容器１０１の内部で押し出し形式（プラグフロー）により原炭を乾燥している。この場合、原炭投入口１０２や乾燥炭排出口１０３を乾燥容器１０１の端部に１つずつ設けたが、複数であってもよい。また、乾燥容器１０１は、下部に底板１０１ａから所定距離をあけて複数の開口を有する分散板１０８が設けられることで、風箱１０９が区画されている。そして、乾燥容器１０１は、この底板１０１ａ側の風箱１０９を介して分散板１０８の上方に流動化ガス（過熱蒸気）１０４を供給する流動化ガス供給部が設けられている。更に、乾燥容器１０１は、乾燥炭排出口１０３側の天井板１０１ｂに流動化ガス１０４及び発生蒸気を排出するガス排出口１０５が形成されている。
【００４５】
この乾燥容器１０１は、原炭投入口１０２から原炭が供給されると共に、流動化ガス供給部から風箱１０９及び分散板１０８を通して流動化ガス１０４が供給されることで、この分散板１０８の上方に所定厚さの流動層Ｓが形成されると共に、この流動層Ｓの上方にフリーボード部Ｆが形成される。
【００４６】
そして、本実施例の乾燥容器１０１は、内部を２枚の仕切板１１３ａ、１１３ｂにより仕切られており、原炭の流動方向の上流（湿潤燃料投入部１０２側）側に設けられた入口部乾燥室１１１ａと、原炭の流動方向の下流側に設けられた中間部乾燥室１１１ｂ及び乾燥物排出部１０３側の出口部３乾燥室１１１ｃとで構成されている。
【００４７】
この仕切板１１３ａ、１１３ｂは、分散板１０８の上面から設置され、仕切板の一部に原炭が通過する開口部（流通口）１１３ａを形成するようにしている。なお、開口部の形状及び開口大きさは、原炭の湿潤状態により、適宜変更又は変更可能となるようにしてもよい。また仕切板１１３の上端部が流動層Ｓより上方に延出するように位置しており、流動された原炭が仕切板１１３ａ、１１３ｂの上を越えて下流側に流入しないようにしている。
【００４８】
入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃは、この仕切板１１３の上方で連通されている。この場合、入口部乾燥室１１１ａは、フリーボード部Ｆ１と流動層Ｓ１が形成され、原炭の初期乾燥（予備乾燥）を行う領域となっており、出口部乾燥室１１１ｃは、フリーボード部Ｆ３と流動層Ｓ３が形成され、原炭の後期乾燥（仕上乾燥）を行う領域となっている。
【００４９】
この場合、風箱１０９は、入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃに対応した風箱１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃに区画され、風箱１０９ａ〜１０９ｃに対応して流動化ガス供給部が設けられている。そして、図示しない流量調整弁の開度を調整することで、風箱１０９ａ〜１０９ｃ内に供給する流動化ガス１０４ａ〜１０４ｃのガス量を調整することができる。
【００５０】
先ず、本実施例では、流動層を原料流れ方向に入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ、出口部乾燥室１１１ｃに分類し、それぞれ流動層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が形成される。
【００５１】
入口部乾燥室１１１ａは、湿潤原料が原炭投入口１０２から投入されるので、原炭が予熱される領域あるいは定率乾燥期間が一部混在する領域である。
【００５２】
中間部乾燥室１１１ｂは、定率乾燥期間あるいは一部減率乾燥期間が混在する領域あるいは一部予熱期間が混在する領域である。
【００５３】
出口部乾燥室１１１ｃは、減率乾燥期間あるいは一部定率乾燥期間が混在する領域である。
ここで、一部混在する領域とは、各部境界の部屋で、その部屋が予熱乾燥期間と定率乾燥期間とが混在、又は定率乾燥期間と減率乾燥期間とが混在することをいう。
また、予熱乾燥期間とは、原料温度が飽和蒸気温度以下で原料温度が上昇している期間をいう。
また、定率乾燥期間とは、蒸発速度が一定値を持ち、原料温度が一定温度（飽和蒸気温度）を維持する期間をいう。
また、減率乾燥期間とは、蒸発速度が減少し始め、原料温度が飽和蒸気温度から上昇する期間をいう。
【００５４】
本実施例では、入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｃ、出口部乾燥室１１１ｃにおいて、中間部乾燥室１１１ｂを標準仕様とし、それに対して、入口部乾燥室１１１ａ、出口部乾燥室１１１ｃの仕様を次のようにする。
【００５５】
先ず、入口部乾燥室１１１ａでは、伝熱管１０６ａの管群配列を粗にし、且つ、流動化ガス速度を速くするようにしている。
また、出口部乾燥室１１１ｃでは、伝熱管１０６ｃの管群配列を密にし、且つ、流動化ガス速度を速くするようにしている。
このような構成とすることで、乾燥装置のコンパクト化と流動安定性が同時に達成される。
【００５６】
図２は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＡ−Ａ線概略断面図である。
図３は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＢ−Ｂ線概略断面図である。
図４は、実施例１の流動層乾燥装置を表す図１のＣ−Ｃ線概略断面図である。
図２に示すように、入口部乾燥室１１１ａ内の伝熱管１０６ａは、外部から乾燥容器１０１の側壁１０１ｃを貫通して流動層Ｓ１内に標準よりも粗い所定間隔を持って配設されており、内部に過熱蒸気を供給して流動層Ｓ１内の原炭を加熱し、水分を除去して乾燥している。
【００５７】
図３に示すように、中間部乾燥室１１１ｂ内の伝熱管１０６ｂは、外部から乾燥容器１０１の側壁１０１ｃを貫通して流動層Ｓ２内に標準の所定間隔を持って配設されており、内部に過熱蒸気を供給して流動層Ｓ２内の原炭を加熱して乾燥している。
【００５８】
図４に示すように、出口部乾燥室１１１ｃ内の伝熱管１０６ｃは、外部から乾燥容器１０１の側壁１０１ｃを貫通して流動層Ｓ３内に標準よりも細かい所定間隔を持って配設されており、内部に過熱蒸気を供給して流動層Ｓ３内の原炭を加熱して乾燥している。
【００５９】
このように、入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃで、伝熱管の間隔を異なるようにしているのは、入口部乾燥室１１１ａでは、投入される原炭は、水分含有量が約６０％の水分が非常に多い湿潤状態であるので、伝熱管の間隔を細かくすると、原炭が伝熱管の間に詰まってしまい、乾燥効率が低下し好ましくないからである。
【００６０】
さらに、入口部乾燥室１１１ａと出口部乾燥室１１１ｃの伝熱管１０６ａ、１０６ｃに供給する加熱管内蒸気温度を高くしても、また流動化ガス１０４ａ、１０４ｃの温度を高くしても良い。
これにより、流動性を損なうことなく、乾燥性能を増大（コンパクト化）することができる。
【００６１】
また、本実施例では、入口部乾燥室１１１ａ及び出口部乾燥室１１１ｃの伝熱管１０６ａ、１０６ｃに導入する過熱蒸気の温度を、中間部乾燥室１１１ｂの伝熱管１０６ｂに導入する過熱蒸気の温度よりも高くしている。なお、温度調整は過熱水蒸気の圧力制御によりおこなっている。
【００６２】
この温度の調整は、例えば伝熱管１０６ａ、１０６ｃに供給する過熱水蒸気の圧力を高くして、例えば１８０℃程度とし、伝熱管１０６ｂに供給する過熱水蒸気は、設計温度の例えば１５０℃とするようにしている。ここで、過熱水蒸気は、乾燥容器１０１のガス排出部１０５から排出される水蒸気を回収して、図示しない圧縮機等で再圧縮して潜熱回収をした水蒸気を用いることもできる。
【００６３】
これは、入口部乾燥室１１１ａでは、水分の多い（例えば６０％）湿潤燃料であるので、水分の除去効率の向上を図るためである。
【００６４】
また、中間部乾燥室１１１ｂ内に設置される伝熱管１０６ｂに供給する過熱蒸気の温度を、入口部乾燥室１１１ａ内に設置される伝熱管１０６ａに供給する温度よりも低くしても良いのは、中間部乾燥室１１１ｂ内に設けられる伝熱管１０６ｂは標準配設としているので、入口部乾燥室１１１ａの伝熱管１０６ａよりも伝熱面積が多くなると共に、中間部乾燥室１１１ｂに移動される原炭は乾燥が進行しているので、投入直後の原炭よりもサラサラ状態となっており、伝熱管１０６ｂ内に供給する過熱水蒸気の温度を低くしても、良好な乾燥を行うことができるからである。
【００６５】
即ち、入口部乾燥室１１１ａは、その室内において、供給された原炭の初期乾燥（予備乾燥）を形成する領域である。
このため、入口部乾燥室１１１ａ内に設置する伝熱管１０６ａを粗く設置すると共に、供給する過熱水蒸気の圧力を高くすることで、高温状態での湿潤燃料の乾燥を行うことができる。この際、伝熱管１０６ａの間隙が粗いので、湿潤燃料の詰まりが防止される。
【００６６】
そして、予備乾燥された原炭は、仕切板１１３ａの開口部の間隙から押し出され、入口部乾燥室１１１ａから中間部乾燥室１１１ｂ内に導入され、ここで定率乾燥が行われる。
中間部乾燥室１１１ｂ内に設置する伝熱管１０６ｂは標準配設としており、乾燥効率を向上している。
ここで、押し出し流れとは、乾燥容器１０１内で形成される流動層Ｓ１、Ｓ２において、原炭が流動方向に拡散しないように、この原炭を流動方向に圧密状態で押し出す流れである。
【００６７】
そして、定率乾燥された原炭は、仕切板１１３ｂの開口部の間隙から押し出され、中間部乾燥室１１１ｂから下流側の出口部乾燥室１１１ｃ内に導入され、ここで仕上乾燥が行われる。
出口部乾燥室１１１ｃ内に設置する伝熱管１０６ｃは、伝熱管１０６ｂよりも密の配設としており、乾燥効率をさらに向上している。
【００６８】
これにより、入口部乾燥室１１１ａの流動層Ｓ１、中間部乾燥室１１１ｂの流動層Ｓ２及び出口部乾燥室１１１ｃを形成する原炭は、上流側の入口部乾燥室１１１ａから順に出口部乾燥室１１１ｃに移動することで、湿潤燃料の湿潤状態に応じた乾燥が適切になされ、良好な押し出し流れとすることができ、流動方向に拡散させることなく乾燥される。
【００６９】
本実施例では、入口部乾燥室１１１ａでは水分含有量が約６０％の原炭を例えば５０〜４０％に乾燥している。そして、中間部乾燥室１１１ｂ以降では、例えば、水分含有率が５０〜４０％程度の原炭を、水分含有率が３０〜１０％程度となるまで仕上げ乾燥することができる。
【００７０】
また、本実施例では、入口部乾燥室１１１ａ及び出口部乾燥室１１１ｃ内に供給する流動化ガス１０４ａ、１０４ｃの流速を高速とし、中間部乾燥室１１１ｂ内に供給する流動化ガス１０４ｂの流速を標準としている。
これにより、入口部乾燥室１１１ａ内での投入された原炭を高速の流動化ガス１０４ａによりほぐすようにしている。
また、出口部乾燥室１１１ｃへの流動化ガス１０４ｃの流速を高速とすることで、乾燥速度を向上させて、乾燥効率の向上を図っている。
このように、入口部乾燥室１１１ａ内の流動化ガス１０４ａの蒸気の上昇速度を速くすることで、伝熱管１０６ａへの付着を防止することが可能となる。
【００７１】
ここで、入口部乾燥室１１１ａ及び出口部乾燥室１１１ｃへの流動化ガス１０４ａ、１０４ｃのガス流速は、流動層を形成する最小流動化速度の３〜５倍程度まで増加させることが好ましく、中間部乾燥室１１１ｂの流動化ガスの流速は、最小流動化速度を上回る程度とするのが好ましい。
【００７２】
また、出口部乾燥室１１１ｃの配列を密にする代わりに、伝熱管１０６ｃの管径を小さくしても良い。ここで、配列を変えないという意味は、（管ピッチ＝管径の一定倍）を維持するということである。
この場合、管径を小さくしても伝熱面積は変化しないが、伝熱係数が増加するため、乾燥性能向上につながる。
【００７３】
図５−１〜図５−４、図６−１〜図６−４に各影響因子を変えた場合の乾燥性能、流動性・飛散性について変更前を基準として相対変化で示した。
図５−１〜図５−４は、乾燥性能に対する影響度について検討している。
【００７４】
図５−１は、流動化ガスの速度について規定した乾燥速度性能図である。
図５−１に示すように、入口部乾燥室１１１ａは流動化ガス速度を大とし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは大としている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａと出口部乾燥室１１１ｃとは、その乾燥速度が速くなる。
【００７５】
図５−２は、管郡配列について規定した乾燥速度性能図である。
図５−２に示すように、入口部乾燥室１１１ａの管郡配列は粗とし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは密としている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａは乾燥速度が遅く、これに対し出口部乾燥室１１１ｃは乾燥速度が速くなる。
【００７６】
図５−３は、層内加熱管の蒸気温度について規定した乾燥速度性能図である。
図５−３に示すように、入口部乾燥室１１１ａの層内加熱管の蒸気温度は高くし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは高くしている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａと出口部乾燥室１１１ｃとは、その乾燥速度が速くなる。
【００７７】
図５−４は、流動化ガス温度について規定した乾燥速度性能図である。
図５−４に示すように、入口部乾燥室１１１ａの流動化ガス温度は高くし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは高くしている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａと出口部乾燥室１１１ｃとは、その乾燥速度が速くなる。
【００７８】
図６−１乃至図６−４は、流動性・飛散性に対する影響度について検討している。
【００７９】
図６−１は、流動化ガスの速度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
図６−１に示すように、入口部乾燥室１１１ａは流動化ガスの速度大とし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは大としている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａと出口部乾燥室１１１ｃとは、その流動性（飛散性）が大きくなる。
【００８０】
図６−２は、管郡配列について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
図６−２に示すように、入口部乾燥室１１１ａの管郡配列は粗とし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは密としている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａは流動性が大きく、これに対し出口部乾燥室１１１ｃは流動性が小さくなる。
【００８１】
図６−３は、層内加熱管の蒸気温度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
図６−３に示すように、入口部乾燥室１１１ａの層内加熱管の蒸気温度は高くし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは高くしている。
この場合通常流動性及び飛散性ともに、変化はない。
なお、原料乾燥促進による二次的効果を除いている。
【００８２】
図６−４は、流動化ガス温度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
図６−４に示すように、入口部乾燥室１１１ａの流動化ガス温度は高くし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは高くしている。
この場合も、通常流動性及び飛散性ともに、変化はない。
なお、原料乾燥促進による二次的効果を除いている。
【００８３】
以上の結果より、乾燥特性、流動性・飛散性に絶対値として影響が大きいものは、管群の配列（粗・密）と流動化ガス速度であることが判明した。
従って、この二つのパラメータを考慮することで、乾燥性能を大幅に向上させることができる。なお、その他の影響因子は必要に応じて適用するようにすればよい。
【００８４】
ここで、本実施例では、入口部乾燥室１１１ａと中間部乾燥室１１１ｂと出口部乾燥室１１１ｃの床面積比を１／３の均等分割しているが、これに限定されず、これらの比率を適宜変更するようにしてもよい。
これは、原炭の処理量に応じて最適な比率が設定されるものであり、例えば原炭の処理量が多い場合には、入口部乾燥室１１１ａの乾燥領域を広くすることが好ましく、適宜設定される。
【００８５】
本実施例では、入口部乾燥室１１１ａと中間部乾燥室１１１ｂとを仕切板１１３を介して、分割しているが、本発明はこれに限定されず、仕切板１１３を設けることなく、乾燥容器１０１内を分割するようにしてもよい。これは乾燥室が流動方向に長い場合に仕切板を設けることなく、乾燥容器１０１内を見かけ上分割することが可能となるからである。
【００８６】
ここで、実施例１の流動層乾燥装置１２の全体の作動について説明する。
【００８７】
流動層乾燥装置１２において、図１乃至図４に示すように、乾燥容器１０１に対して、原炭投入口１０２から原炭が供給されると共に、流動化ガス供給部から分散板１０８を通して、例えば過熱水蒸気の流動化ガス１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）が供給されることで、この分散板１０８の上方に所定厚さの流動層Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）が形成される。湿潤燃料の原炭は、流動化ガス１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）により流動層Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を乾燥炭排出口１０３側に圧密状態で徐々に移動し、このとき、伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃから熱を受けることで加熱されて乾燥される。
【００８８】
この場合、原炭は、原炭投入口１０２から乾燥炭排出口１０３まで移動する間に、伝熱管１０６ａ〜１０６ｃからの熱や流動化ガス１０４ａ〜１０４ｃにより加熱乾燥されるが、原炭投入口１０２から投入された直後の原炭は、水分濃度が高く、適正な乾燥が困難となるおそれがある。
しかし、本実施例では、乾燥容器１０１内を原炭の流れ方向に湿潤燃料投入部１０２側の入口部乾燥室１１１ａと、中間部乾燥室１１１ｂと、乾燥物排出部１０３側の出口部乾燥室１１１ｃとに３分割し、更に、各乾燥室１１１ａ〜１１１ｃ内に設ける伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの配設割合を、中間部乾燥室１１１ｂを標準とすると、入口部乾燥室１１１ａ内の伝熱管１０６ａを標準よりも粗くなるようにすると共に、出口部乾燥室１１１ｃ内の伝熱管１０６ｃを標準よりも密となるようにしている。
そのため、原炭投入口１０２から入口部乾燥室１１１ａに投入された原炭は、伝熱管１０６ａの間等に詰まることなく、先ず入口部乾燥室１１１ａ内で初期乾燥（予備乾燥）がなされる。
【００８９】
入口部乾燥室１１１ａで初期乾燥が終了した原炭は、仕切板１１３の開口部にて押し流され、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃに徐々に流動する。この中間部乾燥室１１１ｂでは、原炭が流動化ガス１０４ｂにより流動層Ｓ２を流動し、流動層Ｓ２にて、伝熱管１０６ｂにより加熱されながら、押し出し流れとなって流動方向に拡散することなく定率乾燥がなされる。その後出口部乾燥室１１１ｃに移動され、この出口部乾燥室１１１ｃでは、原炭が流動化ガス１０４ｃにより流動層Ｓ３を流動し、流動層Ｓ３にて、伝熱管１０６ｃにより加熱されながら、押し出し流れとなって流動方向に拡散することなく仕上げ乾燥がなされる。
【００９０】
その後、原炭が乾燥された乾燥炭は、乾燥炭排出口１０３から外部に排出され、流動層Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で原炭が加熱乾燥されることで発生した蒸気は、流動化ガスと共に上昇し、乾燥炭排出口１０３側に流れ、ガス排出口１０５から外部に排出される。
【００９１】
このように実施例１の流動層乾燥装置にあっては、乾燥容器が３つに部屋（入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃ）に分割され、その各々に湿潤燃料を加熱する伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが配設されたプラグフロー式流動層乾燥機において、前記入口部乾燥室１１１ａ内の前記伝熱管１０６ａを他の乾燥室内の伝熱管よりも粗く配設すると共に、前記入口部乾燥室１１１ａ内への流動化ガス１０４ａの流速を速くし、且つ前記出口部乾燥室１１１ｃ内の前記伝熱管１０６ｃを他の乾燥室内の伝熱管よりも密に配設すると共に、前記出口部乾燥室１１１ｃ内への流動化ガス１０４ｃの流速を速くするようにしている。
【００９２】
従って、原炭投入口１０２から原炭が乾燥容器１０１内に投入されると共に、流動化ガス供給部から流動化ガス１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）が乾燥容器１０１の下部から分散板１０８を通して供給されると、原炭が流動化ガス１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）により流動することで流動層Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）が形成され、この流動層Ｓの原炭が流動化ガスにより移動するとき、伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃにより加熱されることで乾燥して乾燥炭となり、この乾燥炭が乾燥炭排出口１０３から外部に排出される一方、流動化ガスと原炭が乾燥することで発生した蒸気がガス排出口１０５から外部に排出される。
【００９３】
このとき、原炭投入口１０２から投入された投入直後の原炭は、水分量が多いものの、前記流動層の湿潤燃料の移動方向に乾燥容器１０１を分割して、少なくとも３以上の乾燥室１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを形成し、各々の乾燥室１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ内に流動層の湿潤燃料を加熱する３以上の伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃとを備えてなり、前記入口部乾燥室１１１ａ内の伝熱管１０６ａを粗く配設すると共に、該伝熱管１０６ａの加熱温度を高くすることにより、この原炭の予備乾燥が確実になされ、流動化不良、周囲への付着や堆積を抑制しつつ、中間部乾燥室１１１ｂへ押し流して、ここで定率乾燥を行い、次いで、出口部乾燥室１１１ｃへ押し流して、ここで仕上げ乾燥を行うことで、原炭の乾燥効率を向上することができる。
これにより、湿潤燃料の入口側での入口部乾燥室１１１ａ内での乾燥における付着、閉塞、流動不良を回避することができ、単位体積あたりの乾燥効率向上により乾燥装置のコンパクト化と安定運転が可能となる。
よって、乾燥装置１０１のコンパクト化を図りながら、入口部と出口部の流動性、乾燥性能を確保することができる。
【実施例２】
【００９４】
図７は、本発明の実施例２に係る流動層乾燥装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９５】
実施例２の流動層乾燥装置において、図７に示すように、乾燥容器１０１を２つの仕切板１１３ａ、１１３ｂを用いて、３分割して入口部乾燥室１１１ａ、中間部乾燥室１１１ｂ及び出口部乾燥室１１１ｃとしている。また、各乾燥室内には、各々伝熱管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられている。
本実施例２においても、中間部乾燥室１１１ｂ内に設置する伝熱管１０６ｂを標準の間隙とし、湿潤燃料投入部１０２側の入口部乾燥室１１１ａに設置する伝熱管１０６ａは、伝熱管１０６ｂよりも粗い間隙とし、乾燥物排出部１０３側の出口部乾燥室１１１ｃ内に設置する伝熱管１０６ｃは、伝熱管１０６ｂよりも密の間隙としている。
【００９６】
また、出口部乾燥室１１１ｃの流動層断面積を上部側に行くほど大きくさせるようにしている。
これにより、上部側に行くほど広くするようにしているので、流動化ガスの空塔速度が遅くなり、出口部乾燥室１１１ｃで乾燥した微粒は、ガス排出口１０５から外部に飛散させる量が低減する。
【００９７】
図８は、流動化ガスの速度について規定した流動性及び飛散性の性能図である。
図８に示すように、入口部乾燥室１１１ａは流動化ガスの速度大とし、中間部乾燥室１１１ｂは標準とし、出口部乾燥室１１１ｃは大としている。
この場合、通常性能に対して、入口部乾燥室１１１ａは、その流動性（飛散性）が大きくなるが、出口部乾燥室１１１ｃでは、その飛散性が少なくなり、実施例１の図６−１の場合よりも、微粒の飛散量の低減を図ることができる。
【００９８】
ここで、本実施例では、入口部乾燥室１１１ａと中間部乾燥室１１１ｂと出口部乾燥室１１１ｃの床面積比を１／３ずつとしているが、本発明はこれに限定されず、これらの比率を適宜変更するようにしてもよい。
これは、原炭の処理量に応じて最適な比率が設定されるものであり、例えば原炭の処理量が多い場合には、入口中間部乾燥室１１１ａの乾燥領域を広くすることが好ましく、適宜設定される。
【符号の説明】
【００９９】
１１  給炭装置
１２  流動層乾燥装置
１３  微粉炭機
１４  石炭ガス化炉
１５  チャー回収装置
１６  ガス精製装置
１７  ガスタービン設備
１８  蒸気タービン設備
１９  発電機
２０  排熱回収ボイラ
１０１  乾燥容器
１０２  原炭投入口（湿潤燃料投入部）
１０３  乾燥炭排出口（乾燥物排出部）
１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）  流動化ガス
１０５  ガス排出口（ガス排出部）
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ  伝熱管（加熱部）
１１１ａ  入口部乾燥室
１１１ｂ  中間部乾燥室
１１１ｃ  出口部乾燥室
１１３  仕切板
Ｆ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）  フリーボード部
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）  流動層
【図１】
0005693493.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005693493.tif 000004
【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
0005693493.tif 000007
【図５−３】
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【図５−４】
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【図６−１】
0005693493.tif 000010
【図６−２】
0005693493.tif 000011
【図６−３】
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【図６−４】
0005693493.tif 000013
【図７】
0005693493.tif 000014
【図８】
0005693493.tif 000015
【図９】
0005693493.tif 000016