(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水物が乾燥される乾燥室と、該乾燥室の一端部より前記含水物を供給する含水物供給手段と、前記乾燥室の他端部より乾燥された前記含水物を排出する排出手段と、前記乾燥室に設けられた加熱手段と、加熱により生じた蒸気を前記乾燥室の他端部より排気する排気手段と、前記乾燥室に流動媒体を噴出し前記含水物を液状化させる流動媒体供給手段と、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、前記含水物が各乾燥分室間を上下に反転しながら流動する様隣接する乾燥分室を上部又は下部で連通させる複数の分割壁と、各乾燥分室内の圧力を検出する圧力計と、制御部とを具備し、前記流動媒体供給手段は前記乾燥室の底部に形成されたウインドボックスを有し、該ウインドボックスは各乾燥分室に対応して分割され、分割された前記ウインドボックス毎に前記流動媒体が供給され、前記制御部は前記含水物が下方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量を、前記含水物が上方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量よりも少なくすると共に、前記圧力計の検出結果に基づき各乾燥分室毎の層圧損を演算し、該層圧損と予め設定された最大層圧損との比較に基づき各ウインドボックスへの前記流動媒体の供給量を制御することを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記層圧損が前記最大層圧損よりも小さいと判断すると、前記流動媒体の供給量を増大させ、前記層圧損が前記最大層圧損よりも大きいと判断すると、前記流動媒体の供給量を減少させる請求項１の乾燥装置。
【請求項３】
前記乾燥室は上流側の複数の乾燥分室により加熱領域が形成され、下流側の複数の乾燥分室により冷却領域が形成され、前記加熱領域の各乾燥分室に対応する各ウインドボックス毎に蒸気が供給され、前記冷却領域の各乾燥分室に対応する各ウインドボックス毎に冷却空気が供給される請求項１又は請求項２の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水物、例えば高水分含有のバイオマスや多量の水分を含有する褐炭等の低品位炭を乾燥させる乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ボイラの燃料として、高水分含有のバイオマスや、高水分含有の褐炭等の低品位炭等の含水物を用いることが求められている。
【０００３】
含水物をボイラの燃料として用いる場合、火炉内に持込まれる水分量が多い為、含水物中の水分を蒸発させる為のエネルギーが消費され、更に含水物から蒸発した水蒸気により火炉内の温度が低下し、ボイラの効率が低下するという問題がある。
【０００４】
この為、含水物をボイラの燃料として用いる場合には、乾燥装置を設け、該乾燥装置内で流動媒体を介して含水物を流動させつつ乾燥させ、予め乾燥して水分含水物を除去した含水物を火炉へと供給する必要がある。
【０００５】
然し乍ら、従来の乾燥装置では、流動し難い含水物に合わせて一律に流動媒体を供給していた為、必要以上の流動媒体が供給されることとなり、エネルギー消費が増加すると共に、粒径の小さい含水物の飛散が増大するという問題があった。
【０００６】
尚、特許文献１には、乾燥容器がガス分散板によって上方の乾燥室と下方のチャンバ室とに区分けされ、前記乾燥室は４枚の分割板により５つの乾燥分室に分割され、前記チャンバ室に設けられた流動化ガス供給部より導入された流動化ガスが、前記ガス分散板を介して前記乾燥分室に流入することで該乾燥分室に褐炭の流動層が形成され、該流動層が前記分割板を乗越えて隣接する乾燥分室に移動する過程で、各乾燥分室毎に設けられた伝熱部材により加熱されることで順次乾燥される流動層乾燥装置、流動層乾燥設備および湿潤原料乾燥方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２１５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、含水物の流動性を向上させ、乾燥効率を向上させる乾燥装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、含水物が乾燥される乾燥室と、該乾燥室の一端部より前記含水物を供給する含水物供給手段と、前記乾燥室の他端部より乾燥された前記含水物を排出する排出手段と、前記乾燥室に設けられた加熱手段と、加熱により生じた蒸気を前記乾燥室の他端部より排気する排気手段と、前記乾燥室に流動媒体を噴出し前記含水物を液状化させる流動媒体供給手段と、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、前記含水物が各乾燥分室間を上下に反転しながら流動する様隣接する乾燥分室を上部又は下部で連通させる複数の分割壁とを具備し、前記流動媒体供給手段は前記乾燥室の底部に形成されたウインドボックスを有し、該ウインドボックスは各乾燥分室に対応して分割され、分割された前記ウインドボックス毎に前記流動媒体が供給され、前記含水物が下方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量を、前記含水物が上方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量よりも少なくする乾燥装置に係るものである。
【００１０】
又本発明は、各乾燥分室内の圧力を検出する圧力計と、制御部とを更に具備し、該制御部は、前記圧力計の検出結果に基づき各ウインドボックスへの前記流動媒体の供給量を制御する乾燥装置に係るものである。
【００１１】
更に又本発明は、前記乾燥室は上流側の複数の乾燥分室により加熱領域が形成され、下流側の複数の乾燥分室により冷却領域が形成され、前記加熱領域の各乾燥分室に対応する各ウインドボックス毎に蒸気が供給され、前記冷却領域の各乾燥分室に対応する各ウインドボックス毎に冷却空気が供給される乾燥装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、含水物が乾燥される乾燥室と、該乾燥室の一端部より前記含水物を供給する含水物供給手段と、前記乾燥室の他端部より乾燥された前記含水物を排出する排出手段と、前記乾燥室に設けられた加熱手段と、加熱により生じた蒸気を前記乾燥室の他端部より排気する排気手段と、前記乾燥室に流動媒体を噴出し前記含水物を液状化させる流動媒体供給手段と、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、前記含水物が各乾燥分室間を上下に反転しながら流動する様隣接する乾燥分室を上部又は下部で連通させる複数の分割壁とを具備し、前記流動媒体供給手段は前記乾燥室の底部に形成されたウインドボックスを有し、該ウインドボックスは各乾燥分室に対応して分割され、分割された前記ウインドボックス毎に前記流動媒体が供給され、前記含水物が下方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量を、前記含水物が上方に流動する前記乾燥分室に対する前記流動媒体の供給量よりも少なくするので、前記含水物の流動性に合わせて最適な流量の前記流動媒体を供給することができ、前記含水物の流動性を向上させ、乾燥効率を向上させることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る乾燥装置が適用されるボイラ装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る乾燥装置が適用される含水物乾燥システムを示す概略図である。
【図３】本発明の実施例に係る乾燥装置を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例に係る乾燥装置に於ける層圧損と流動媒体流量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１５】
先ず、図１に於いて、本発明の実施例に係る含水物乾燥システムが適用されるボイラ装置１について説明する。
【００１６】
図１中、２は該ボイラ装置１の火炉を示し、３は該火炉２の炉壁に設けられたバーナを示している。前記火炉２の炉壁には、炉内からの輻射熱を吸収する伝熱管（図示せず）が設けられ、又前記火炉２の上方には、発生した蒸気を過熱する為のスーパヒータ（過熱蒸気発生器）４が設けられている。
【００１７】
又、図１中、５はバイオマスや低品位炭等の含水物、例えば褐炭を乾燥させる含水物乾燥システムを示しており、水分を含有する褐炭６が前記含水物乾燥システム５に供給されると、該含水物乾燥システム５にて前記褐炭６の乾燥が行われ、乾燥褐炭７として前記バーナ３に供給される。
【００１８】
該バーナ３に前記乾燥褐炭７が供給されることで、前記バーナ３にて前記乾燥褐炭７が燃焼され、前記火炉２内に火炎が形成される。燃焼により生じた燃焼排ガス８は、前記火炉２内を加熱し、又前記スーパヒータ４と熱交換をし、煙道９を介して排気される様になっている。
【００１９】
次に、図２に於いて、本発明の実施例に係る前記含水物乾燥システム５について説明する。
【００２０】
図２中、１１は前記褐炭６を所定の粒径、例えば２ｍｍ以下に粉砕するハンマーミル等の粉砕機を示し、１２は乾燥装置を示しており、該乾燥装置１２の内部には粉砕された前記褐炭６を乾燥させると共に乾燥後冷却させる乾燥室１３が形成されている。
【００２１】
該乾燥室１３は、上流側に形成された加熱領域１４と、下流側に形成された冷却領域１５とを有しており、前記加熱領域１４は前記褐炭６を加熱して乾燥させ、前記冷却領域１５は前記加熱領域１４で加熱、乾燥された前記乾燥褐炭７を冷却する様になっている。
【００２２】
前記乾燥室１３の前記加熱領域１４側の側壁の上部に前記褐炭６の褐炭供給ライン１６が接続され、該褐炭供給ライン１６の途中には前記粉砕機１１が設けられ、該粉砕機１１の下流側には褐炭ホッパ１７が設けられる。該褐炭ホッパ１７、前記粉砕機１１、前記褐炭供給ライン１６は含水物供給手段を構成する。
【００２３】
前記乾燥室１３の天板１８の前記冷却領域１５に対応する部分、即ち前記乾燥室１３の前記褐炭供給ライン１６の反対側には、排気手段である排気ライン１９が接続されている。
【００２４】
又、前記乾燥室１３の前記冷却領域１５側の側壁には、褐炭排出ライン２１が接続され、該褐炭排出ライン２１は前記バーナ３に接続されている。
【００２５】
前記乾燥室１３の前記加熱領域１４側の底板２２の下方には加熱側ウインドボックス２３が設けられ、前記底板２２には蒸気供給ノズル２４が多数設けられている。該蒸気供給ノズル２４から図示しない孔を介して流動媒体、例えば高温のバブリング蒸気２５が導入される。又、前記冷却領域１５側の前記底板２２の下方には冷却側ウインドボックス２６が設けられ、前記底板２２には冷却空気供給ノズル２７が多数設けられている。該冷却空気供給ノズル２７から図示しない孔を介して流動媒体、例えば冷却空気２８が導入される。
【００２６】
又、前記粉砕機１１より前記褐炭ホッパ１７を介し供給された前記褐炭６に対して、前記バブリング蒸気２５及び前記冷却空気２８を供給することで、褐炭粉が前記バブリング蒸気２５及び前記冷却空気２８によって浮遊され、液状化し、液状化した前記褐炭粉によって前記乾燥室１３内に流動層２９が形成される。
【００２７】
該流動層２９中の前記加熱領域１４には、加熱手段である伝熱管３１（図２中では１つのみ図示）が多数設けられている。該伝熱管３１の上流端には過熱蒸気導入ライン３２が接続されており、該過熱蒸気導入ライン３２には図示しない稼働中のボイラのタービンより抽出した過熱蒸気の一部が導入され、前記伝熱管３１内を過熱蒸気が流通する様になっている。
【００２８】
前記伝熱管３１の下流端には、排水管３３が接続されている。過熱蒸気は前記伝熱管３１内を流通し、前記流動層２９中の前記褐炭６と熱交換されることで凝縮し、凝縮潜熱を放出する。凝縮潜熱を回収された凝縮水は、前記排水管３３から排出される。尚、該排水管３３は図示しない復水器等のコンデンサに接続され、凝縮水はボイラに戻される。
【００２９】
又、前記過熱蒸気導入ライン３２には、該過熱蒸気導入ライン３２の中途部より分岐するバブリング蒸気導入ライン３４が接続されている。該バブリング蒸気導入ライン３４は前記加熱側ウインドボックス２３と接続されており、ボイラのタービンより抽出した過熱蒸気の残部が前記バブリング蒸気２５として、前記加熱側ウインドボックス２３を介して前記蒸気供給ノズル２４に供給される様になっている。
【００３０】
前記冷却側ウインドボックス２６には冷却空気導入ライン３５が接続されている。又、該冷却空気導入ライン３５は図示しない冷却空気供給源に接続され、前記冷却側ウインドボックス２６を介して前記冷却空気２８が前記冷却空気供給ノズル２７に供給される。
【００３１】
尚、前記蒸気供給ノズル２４、前記冷却空気供給ノズル２７、前記加熱側ウインドボックス２３、前記冷却側ウインドボックス２６、前記バブリング蒸気導入ライン３４、前記冷却空気導入ライン３５により流動媒体供給手段が構成される。
【００３２】
次に、図３に於いて、前記乾燥装置１２の詳細について説明する。尚、図３中、前記伝熱管３１は前記加熱領域１４に於ける前記流動層２９の上部にのみ示されているが、該流動層２９の中部、下部も同様に前記伝熱管３１が設けられているものとする。
【００３３】
前記褐炭ホッパ１７には粉砕機１１（図２参照）により粉砕された前記褐炭６が貯留されており、前記褐炭ホッパ１７より前記褐炭供給ライン１６を介して前記加熱領域１４に前記褐炭６が供給される様になっている。尚、前記褐炭供給ライン１６の前記乾燥室１３に対する開口位置は、前記褐炭排出ライン２１の前記乾燥室１３に対する開口位置よりも上方に位置している。又、前記褐炭供給ライン１６の開口位置と前記褐炭排出ライン２１の開口位置との高低差は、バブリングにより液状化した前記褐炭６の流動性、前記乾燥装置１２が持つ乾燥処理能力によって適宜決定する。
【００３４】
前記乾燥室１３内には、該乾燥室１３を複数の乾燥分室に分割する為に設けられた複数の分割壁、例えば上流側から第１分割壁３６、第２分割壁３７、第３分割壁３８、第４分割壁３９、第５分割壁４０、第６分割壁４１の６枚の分割壁が設けられている。
【００３５】
前記第１分割壁３６〜前記第３分割壁３８は前記加熱領域１４内に位置し、前記第５分割壁４０と前記第６分割壁４１は前記冷却領域１５内に位置している。又、前記第４分割壁３９は前記加熱領域１４と前記冷却領域１５との境界に位置しており、前記第４分割壁３９により前記加熱領域１４と前記冷却領域１５とが区分けされる様になっている。尚、前記加熱領域１４は前記冷却領域１５よりも前記褐炭６の流路長が長くなっている。
【００３６】
前記第１分割壁３６、前記第３分割壁３８、前記第５分割壁４０は、それぞれ上端が前記流動層２９の表面より上方に突出し、下端と前記乾燥室１３の前記底板２２との間には、それぞれ所定の間隔を有する間隙４３，４４，４５が形成されている。前記第２分割壁３７、前記第４分割壁３９、前記第６分割壁４１は、それぞれ前記乾燥室１３の前記底板２２より上方に突出して設けられ、上端は前記流動層２９の表面よりも所定距離下がった下方に位置している。尚、前記間隙４３〜４５の大きさは、前記流動層２９の流動性に応じて適宜選択される。
【００３７】
前記第１分割壁３６と前記乾燥装置１２の前記褐炭供給ライン１６側の側壁との間に第１乾燥分室４６が形成され、前記第１分割壁３６と前記第２分割壁３７との間に第２乾燥分室４７が形成され、前記第２分割壁３７と前記第３分割壁３８との間に第３乾燥分室４８が形成され、前記第３分割壁３８と前記第４分割壁３９との間に第４乾燥分室４９が形成され、前記第４分割壁３９と前記第５分割壁４０との間に第５乾燥分室５０が形成され、前記第５分割壁４０と前記第６分割壁４１との間に第６乾燥分室５１が形成され、前記第６分割壁４１と前記乾燥装置１２の前記褐炭排出ライン２１側の側壁との間に第７乾燥分室５２が形成されている。
【００３８】
前記加熱側ウインドボックス２３と前記冷却側ウインドボックス２６は、各乾燥分室４６〜５２に対応する様分割されている。即ち、前記第１乾燥分室４６に前記バブリング蒸気２５を供給する第１ウインドボックス５５、前記第２乾燥分室４７に前記バブリング蒸気２５を供給する第２ウインドボックス５６、前記第３乾燥分室４８に前記バブリング蒸気２５を供給する第３ウインドボックス５７、前記第４乾燥分室４９に前記バブリング蒸気２５を供給する第４ウインドボックス５８、前記第５乾燥分室５０に前記冷却空気２８を供給する第５ウインドボックス５９、前記第６乾燥分室５１に前記冷却空気２８を供給する第６ウインドボックス６０、前記第７乾燥分室５２に前記冷却空気２８を供給する第７ウインドボックス６１がそれぞれ設けられている。
【００３９】
前記バブリング蒸気導入ライン３４は前記第１ウインドボックス５５〜前記第４ウインドボックス５８にそれぞれ接続されている。又、前記バブリング蒸気導入ライン３４には、前記第１ウインドボックス５５に供給される前記バブリング蒸気２５の流量を調整する第１調整バルブ６３、前記第２ウインドボックス５６に供給される前記バブリング蒸気２５の流量を調整する第２調整バルブ６４、前記第３ウインドボックス５７に供給される前記バブリング蒸気２５の流量を調整する第３調整バルブ６５、前記第４ウインドボックス５８に供給される前記バブリング蒸気２５の流量を調整する第４調整バルブ６６がそれぞれ設けられている。
【００４０】
前記冷却空気導入ライン３５は前記第５ウインドボックス５９〜前記第７ウインドボックス６１にそれぞれ接続されている。又、前記冷却空気導入ライン３５には、前記第５ウインドボックス５９に供給される前記冷却空気２８の流量を調整する第５調整バルブ６７、前記第６ウインドボックス６０に供給される前記冷却空気２８の流量を調整する第６調整バルブ６８、前記第７ウインドボックス６１に供給される前記冷却空気２８の流量を調整する第７調整バルブ６９がそれぞれ設けられている。
【００４１】
又、前記乾燥装置１２には、前記第１乾燥分室４６内の圧力を検出する第１圧力計７１と、前記第２乾燥分室４７内の圧力を検出する第２圧力計７２と、前記第３乾燥分室４８内の圧力を検出する第３圧力計７３と、前記第４乾燥分室４９内の圧力を検出する第４圧力計７４と、前記第５乾燥分室５０内の圧力を検出する第５圧力計７５と、前記第６乾燥分室５１内の圧力を検出する第６圧力計７６と、前記第７乾燥分室５２内の圧力を検出する第７圧力計７７が設けられ、前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７は制御部７８と電気的に接続されている。又、前記制御部７８は前記第１調整バルブ６３〜前記第７調整バルブ６９と電気的に接続され、前記第１調整バルブ６３〜前記第７調整バルブ６９の開度を制御できる様になっている。尚、図３中では、便宜上前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２の内部に前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７が設けられているが、実際には前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２の外部に設けられている。
【００４２】
前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７に検出される圧力は、例えば前記褐炭６の供給量や粒径分布等により変化するものであり、前記制御部７８は前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７の検出結果に基づき前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２の層圧損を演算する。又、前記制御部７８は、演算した層圧損を基に前記第１調整バルブ６３〜前記第７調整バルブ６９の開度を個別に制御し、前記第１ウインドボックス５５〜前記第７ウインドボックス６１に供給される前記バブリング蒸気２５及び前記冷却空気２８の供給量を調整する様になっている。
【００４３】
図４は、検出された圧力を基に演算された層圧損と、前記バブリング蒸気２５や前記冷却空気２８等の流動媒体との関係を示したグラフである。図４に示される様に、流動媒体の流量増加に伴い、層圧損が上昇していくが、前記流動層２９が完全流動状態となる流動化領域に至ると、流動媒体の流量を増加させても層圧損はそれ以上上昇せず、一定となる。この時の層圧損を最大層圧損Ｐｃとすると、最大層圧損Ｐｃは前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２でそれぞれ異なる値を有する。前記制御部７８の図示しない記憶部には、前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２のそれぞれの層圧損Ｐｃが設定され、又流動媒体の設計上の最大流量Ｆｍが設定される。
【００４４】
前記褐炭供給ライン１６から供給された前記褐炭６は、前記バブリング蒸気２５のバブリング、前記冷却空気２８のバブリングによって液状化され、前記褐炭排出ライン２１から排出される迄の間に、前記第１乾燥分室４６〜前記第４乾燥分室４９内を上下に反転しながら流動し、乾燥されると共に、前記第５乾燥分室５０〜前記第７乾燥分室５２内を上下に反転しながら流動し、冷却される様になっている。前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２を上下に反転しながら流動することで、流路長が長くなり、乾燥及び冷却に充分な時間が与えられる。
【００４５】
次に、本実施例に係る前記含水物乾燥システム５による前記褐炭６の乾燥について更に説明する。
【００４６】
先ず、未粉砕の該褐炭６が前記粉砕機１１に投入され、該粉砕機１１にて粒径が２ｍｍ以下となる様に粉砕される。該粉砕機１１により粉砕された前記褐炭６は、前記褐炭ホッパ１７に貯留された後、前記褐炭６が前記褐炭供給ライン１６を介して前記乾燥装置１２に投入される。この時、前記褐炭６は、１０μｍ〜２ｍｍ程度の粒径分布を有している。
【００４７】
前記乾燥装置１２に供給された前記褐炭６は、前記第１乾燥分室４６に堆積し、堆積した前記褐炭６に前記蒸気供給ノズル２４を介して前記第１ウインドボックス５５より前記バブリング蒸気２５が供給されることで液状化され、流動性を有する前記褐炭６の前記流動層２９が形成される。
【００４８】
この時、前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７により前記第１乾燥分室４６内〜前記第７乾燥分室５２内の圧力が検出されており、前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７の検出結果は前記制御部７８にフィードバックされている。前記検出結果から、前記流動層２９に対する前記バブリング蒸気２５及び前記冷却空気２８の供給量が予め決められた設定に基づき決定される。
【００４９】
例えば、前記第２乾燥分室４７の場合、前記制御部７８が前記第２圧力計７２により検出された圧力を基に、前記第２乾燥分室４７の層圧損Ｐ２を演算し、層圧損Ｐ２と予め設定された前記第２乾燥分室４７に於ける最大層圧損Ｐｃとを比較する。前記制御部７８は、Ｐ２＜Ｐｃ、即ち完全流動状態ではないと判断すると、前記第２調整バルブ６４を開制御し、前記バブリング蒸気２５の流量を増大させる。又、前記制御部７８は、Ｐ２≧Ｐｃ、即ち完全流動状態であり、且つ前記バブリング蒸気２５の流量が最大流量Ｆｍに到達していると判断すると、前記第２調整バルブ６４を閉制御し、前記バブリング蒸気２５の流量を減少させる。上記処理により、前記第２乾燥分室４７内の前記流動層２９が常に流動化領域にある様前記バブリング蒸気２５を供給することができ、前記流動層２９を常に完全流動状態とすることができる。
【００５０】
前記第１乾燥分室４６、前記第３乾燥分室４８〜前記第７乾燥分室５２についても同様に、前記第１圧力計７１、前記第３圧力計７３〜前記第７圧力計７７により検出された圧力を基に層圧損を演算し、該層圧損と予め設定された各乾燥分室毎の最大層圧損Ｐｃとを比較し、比較結果を基に前記第１調整バルブ６３、前記第３調整バルブ６５〜前記第７調整バルブ６９の開度が制御され、前記バブリング蒸気２５及び前記冷却空気２８の供給量が調整される。
【００５１】
この時、前記流動層２９は、自重により下方に流動するので、前記第１乾燥分室４６、前記第３乾燥分室４８、前記第５乾燥分室５０、前記第７乾燥分室５２内の下降流に対する前記バブリング蒸気２５と前記冷却空気２８の供給量は、前記第２乾燥分室４７、前記第４乾燥分室４９、前記第６乾燥分室５１内の上昇流に対する前記バブリング蒸気２５と前記冷却空気２８の供給量よりも少なくなる。又、意図的にＰ２＜Ｐｃとすることで、流動化を抑制し、下方流れを促進することも可能である。
【００５２】
又、前記褐炭供給ライン１６からの前記褐炭６の供給と並行して、前記過熱蒸気導入ライン３２に過熱蒸気が導入され、該過熱蒸気が前記伝熱管３１内を流通する。
【００５３】
前記流動層２９は、前記第１乾燥分室４６内を下方に向って流動し、前記間隙４３を潜抜けて前記第２乾燥分室４７内へと流動する。この時、投入された前記褐炭６は、多量の水分を含有している為、前記褐炭６の自重により前記第１乾燥分室４６内を降下する。下部の前記褐炭６は上部からの圧力で前記間隙４３より前記第２乾燥分室４７へと押出されて流動する。前記褐炭６は、前記第１乾燥分室４６から前記第２乾燥分室４７へと流動する過程で前記伝熱管３１と接触し、該伝熱管３１内を流通する過熱蒸気との熱交換により加熱され、乾燥され、更に前記バブリング蒸気２５との熱交換により加熱され、乾燥される。
【００５４】
尚、前記褐炭６が前記第１分割壁３６を乗越えて前記第２乾燥分室４７へと移動しない様に、前記流動層２９の流動性に応じて前記間隙４３の大きさが設定されている。又、前記第１分割壁３６を乗越えて前記第２乾燥分室４７へと移動しない様に、前記褐炭ホッパ１７からの前記褐炭６の投入量が調整される。
【００５５】
前記第２乾燥分室４７へと流動した前記褐炭６は、前記第２乾燥分室４７で反転して下方から上方に向って流動し、前記第２分割壁３７を乗越えて前記第３乾燥分室４８へと流動し、該第３乾燥分室４８で反転して上方から下方に向って流動し、前記間隙４４を潜抜けて前記第４乾燥分室４９へと流動し、該第４乾燥分室４９で反転して下方から上方に向って流動する。
【００５６】
この時、前記第１乾燥分室４６での熱交換により、前記褐炭６が乾燥されて前記流動層２９の流動性が増しており、更に前記第１乾燥分室４６側からの圧力で前記褐炭６は逆流することなく円滑に前記第３乾燥分室４８、前記第４乾燥分室４９へと流動する。
【００５７】
前記第２乾燥分室４７〜前記第４乾燥分室４９に於いても、前記褐炭６が上下に反転しながら流動する過程で、前記伝熱管３１内を流通する過熱蒸気及び前記バブリング蒸気２５により加熱され、乾燥される。
【００５８】
前記第１乾燥分室４６〜前記第４乾燥分室４９で乾燥された前記乾燥褐炭７は、前記第４分割壁３９を乗越えて前記冷却領域１５の前記第５乾燥分室５０へと流動する。該第５乾燥分室５０へと流動した前記乾燥褐炭７は、前記第５乾燥分室５０で反転して上方から下方へと流動し、前記間隙４５を潜抜けて前記第６乾燥分室５１へと流動する。又、前記乾燥褐炭７は前記第６乾燥分室５１で反転して下方から上方へと流動し、前記第６分割壁４１を乗越えて前記第７乾燥分室５２へと流動し、前記褐炭排出ライン２１より排出される。
【００５９】
前記乾燥褐炭７は、前記第５乾燥分室５０〜前記第７乾燥分室５２を反転しながら流動する過程で、前記冷却空気供給ノズル２７より供給された前記冷却空気２８により冷却される。又、前記褐炭６及び前記乾燥褐炭７が、前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２を流動して乾燥、冷却される過程で生じた蒸気及び冷却空気は、前記排気ライン１９を介して外部へと排気される。
【００６０】
前記伝熱管３１内を流通する過熱蒸気は、該伝熱管３１を流通する過程で前記流動層２９の前記褐炭６との熱交換が行われる。該褐炭６との熱交換により過熱蒸気の凝縮潜熱が回収されて相変化し、凝縮水となり、前記排水管３３を介して図示しない復水器等のコンデンサへと送られる。
【００６１】
又、前記乾燥室１３より排出された冷却後の前記乾燥褐炭７は、前記バーナ３へと送られ、該バーナ３により前記乾燥褐炭７が燃焼される。
【００６２】
上述の様に、本実施例では、前記第１調整バルブ６３〜前記第７調整バルブ６９により、前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２に供給する流動媒体の供給量を個別に調整することができ、自重により下方に流動する前記流動層２９の下降流に対する前記流動媒体の供給量を、前記流動層２９の上昇流に対する前記流動媒体の供給量よりも少なくしている。
【００６３】
従って、前記流動層２９中の前記褐炭６に対して必要以上の前記流動媒体が供給されることがないので、前記褐炭６の飛散を防止できると共に、前記流動媒体の供給量を低減し、該流動媒体を供給する為に要する動力の低減を図ることができる。
【００６４】
又、前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２に対して、前記流動層２９の流動性に合わせて前記流動媒体を供給することができるので、前記流動層２９の流動性を向上させ、前記褐炭６の乾燥効率を向上させることができる。
【００６５】
又、前記第１乾燥分室４６〜前記第７乾燥分室５２に前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７を設け、各乾燥分室４６〜５２毎に最大層圧損Ｐｃを予め設定し、前記第１圧力計７１〜前記第７圧力計７７の検出結果と各乾燥分室４６〜５２毎の前記最大層圧損Ｐｃとの比較に基づき、前記流動媒体の供給量を変化させることができるので、前記褐炭６の供給量や粒径分布に変更があった場合でも容易に対応することができ、前記流動層２９が常に完全流動状態となる様流動性に合わせて最適な流量の前記流動媒体を供給することができる。
【００６６】
又、本実施例では、前記第４分割壁３９により、前記乾燥室１３を前記褐炭６を加熱し乾燥させる前記加熱領域１４と、前記乾燥褐炭７を冷却する前記冷却領域１５とに区画し、前記乾燥室１３で前記褐炭６の乾燥と前記乾燥褐炭７の冷却の両方を行える様になっているので、前記乾燥褐炭７を冷却する冷却機構を別途設ける必要がなく、装置構成が簡易となり、製造コストを低減させることができる。
【００６７】
又、前記第１分割壁３６、前記第２分割壁３７、前記第３分割壁３８、前記第４分割壁３９の４枚の分割壁により、前記加熱領域１４を前記第１乾燥分室４６、前記第２乾燥分室４７、前記第３乾燥分室４８、前記第４乾燥分室４９の４つの乾燥分室に分割し、前記褐炭６が各乾燥分室４６〜４９間を上下に反転しながら流動する様各分割壁３６〜３９を配置している。従って、前記褐炭６が流動する距離が長くなり、前記伝熱管３１及び前記バブリング蒸気２５により加熱される時間を長くすることができ、前記乾燥装置１２を小型化できると共に、大量の前記褐炭６を効率よく乾燥させることができる。
【００６８】
又、前記第４分割壁３９、前記第５分割壁４０、前記第６分割壁４１の３枚の分割壁により、前記冷却領域１５を前記第５乾燥分室５０、前記第６乾燥分室５１、前記第７乾燥分室５２の３つの乾燥分室に分割し、前記乾燥褐炭７が各乾燥分室５０〜５２間を上下に反転しながら流動する様各分割壁３９〜４１を配置している。従って、前記乾燥褐炭７が流動する距離、即ち前記冷却空気２８により冷却される時間を長くすることができ、大量の前記乾燥褐炭７を効率よく冷却することができる。
【００６９】
又、前記第１分割壁３６、前記第３分割壁３８、前記第５分割壁４０の上端を前記流動層２９の表面よりも上方に突出させ、前記第１分割壁３６、前記第３分割壁３８、前記第５分割壁４０の下端と前記底板２２との間にそれぞれ前記間隙４３〜４５を形成すると共に、前記第２分割壁３７、前記第４分割壁３９、前記第６分割壁４１が前記底板２２から上方に突出する様に設けられ、該底板２２との間に間隙が形成されない様になっているので、前記褐炭６及び前記乾燥褐炭７を確実に上方に反転させることができ、前記褐炭６及び前記乾燥褐炭７が前記乾燥室１３内に滞留するのを防止することができる。
【００７０】
更に、前記第４分割壁３９が、前記加熱領域１４と前記冷却領域１５の境界に設けられているので、前記バブリング蒸気２５が前記冷却領域１５に混入するのを抑止できると共に、前記冷却空気２８が前記加熱領域１４に混入するのを抑止でき、前記褐炭６の加熱効率及び前記乾燥褐炭７の冷却効率が低下するのを防止することができる。
【００７１】
尚、本実施例の前記乾燥装置１２に於いては、６枚の分割壁３６〜４１により７つの乾燥分室４６〜５２を形成しているが、前記分割壁の枚数及び該分割壁により形成される乾燥分室の数は、前記褐炭６の乾燥状態等により適宜選択されるものであり、例えば４枚以下の分割壁により５つ以下の乾燥分室を形成してもよいし、７枚以上の分割壁により８つ以上の乾燥分室を形成してもよい。
【００７２】
又、本実施例に於いては、前記乾燥装置１２により前記褐炭６を乾燥させる場合について説明しているが、バイオマス等他の含水物を乾燥させる場合にも、本実施例の前記乾燥装置１２が適用可能であるのは言う迄もない。
【符号の説明】
【００７３】
１    ボイラ装置                  ５    含水物乾燥システム
６    褐炭                        １２  乾燥装置
１３  乾燥室                      １４  加熱領域
１５  冷却領域                    ２３  加熱側ウインドボックス
２４  蒸気供給ノズル              ２５  バブリング蒸気
２６  冷却側ウインドボックス      ２７  冷却空気供給ノズル
２８  冷却空気                    ２９  流動層
３１  伝熱管                      ３６〜４１  分割壁
４６〜５２  乾燥分室              ５５〜６１  ウインドボックス
６３〜６９  調整バルブ            ７１〜７７  圧力計
７８  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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