(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の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の小粒子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、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、隣接する乾燥分室を上部又は下部で交互に連通させる複数の分割壁と、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流動層を形成する流動媒体供給手段と、前記含水物の大粒子を排出する分級手段とを具備し、最も上流側の前記乾燥分室と該乾燥分室に隣接する乾燥分室の少なくとも一方を分級室とし、該分級室の底部に前記分級手段が設けられ、該分級手段は排出された前記大粒子の水分量を検出する検出手段を有し、該検出手段により検出された水分量が設定値以上であれば前記大粒子を前記乾燥室に循環し、設定値未満であれば前記大粒子を前記排出手段から排出された前記含水物と合流させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記分級手段は、下方に向って漸次断面積が減少し下端が外部に開口する錐体状の収集部と、該収集部に掛渡って設けられ複数の噴出口が形成された複数の分級パイプとを有し、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、前記分級パイプと前記ウインドボックスとが連通する請求項１の乾燥装置。
【請求項３】
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る請求項１又は請求項２の乾燥装置。
【請求項４】
複数の分割壁により複数の乾燥分室に分割された乾燥室の上流に位置する前記乾燥分室に含水物を供給する工程と、上流側の前記乾燥分室の底部に設けられた分級部により自重により沈降した前記含水物の大粒子を分級する工程と、該大粒子の含有水分量を検出する工程と、検出された水分量が設定値以上であれば未乾燥の含水物と合流させる工程と、検出された水分量が設定値未満であれば乾燥済みの含水物と合流させる工程とを有することを特徴とする含水物の乾燥方法。
【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及び含水物の乾燥方法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、含水物を乾燥装置に投入する前段階の粉砕工程に於いて、粉砕された含水物は粒径分布を有し、粒径にバラツキを生じる。粒径にバラツキがあることで、乾燥装置内で上部に粒径の小さい含水物が集まり、下部に粒径の大きい含水物が集まるという分離を生じ、乾燥装置の下部に集った粒径の大きい含水物が流動し難い状態となる。
【０００６】
粒径の大きい含水物を流動させる為には、乾燥装置内に供給される流動媒体の流量を増大させる必要があるが、流動媒体の流量を増大させることで、エネルギー消費が大きくなると共に、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。
【０００７】
尚、特許文献１には、流動層乾燥装置内を隔壁により第一流動室と第二流動室とに分割し、前記第一流動室内の流動化蒸気の速度を前記第二流動室内の流動化蒸気の速度よりも大きくすると共に、前記第一流動室において乾燥された粗大粒子を選別し、図示しない抜出手段により抜き出して粉砕機へと送り、湿った褐炭と混合させて粉砕した後、再度流動層乾燥装置に供給する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２１４８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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及び含水物の乾燥方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、粉状の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の小粒子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、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、隣接する乾燥分室を上部又は下部で交互に連通させる複数の分割壁と、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流動層を形成する流動媒体供給手段と、前記含水物の大粒子を排出する分級手段とを具備し、最も上流側の前記乾燥分室と該乾燥分室に隣接する乾燥分室の少なくとも一方を分級室とし、該分級室の底部に前記分級手段が設けられた乾燥装置に係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記分級手段は、下方に向って漸次断面積が減少し下端が外部に開口する錐体状の収集部と、該収集部に掛渡って設けられ複数の噴出口が形成された複数の分級パイプとを有し、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、前記分級パイプと前記ウインドボックスとが連通する乾燥装置に係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記分級手段は排出された前記大粒子の水分量を検出する検出手段を有し、該検出手段により検出された水分量が設定値以上であれば前記大粒子を前記乾燥室に循環し、設定値未満であれば前記大粒子を前記排出手段から排出された前記含水物と合流させる乾燥装置に係るものである。
【００１３】
又本発明は、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る乾燥装置に係るものである。
【００１４】
更に又本発明は、複数の分割壁により複数の乾燥分室に分割された乾燥室の上流に位置する前記乾燥分室に含水物を供給する工程と、上流側の前記乾燥分室の底部に設けられた分級部により自重により沈降した前記含水物の大粒子を分級する工程と、該大粒子の含有水分量を検出する工程と、検出された水分量が設定値以上であれば未乾燥の含水物と合流させる工程と、検出された水分量が設定値未満であれば乾燥済みの含水物と合流させる工程とを有する含水物の乾燥方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、粉状の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の小粒子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、前記乾燥室を複数の乾燥分室に分割し、隣接する乾燥分室を上部又は下部で交互に連通させる複数の分割壁と、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流動層を形成する流動媒体供給手段と、前記含水物の大粒子を排出する分級手段とを具備し、最も上流側の前記乾燥分室と該乾燥分室に隣接する乾燥分室の少なくとも一方を分級室とし、該分級室の底部に前記分級手段が設けられたので、分級後の前記流動層は前記小粒子により形成されることとなり、流動性が向上され、乾燥効率が向上されると共に、前記流動媒体の供給流量を少なくすることができ、前記含水物の乾燥に於ける省エネルギ化を図ることができる。
【００１６】
又本発明によれば、複数の分割壁により複数の乾燥分室に分割された乾燥室の上流に位置する前記乾燥分室に含水物を供給する工程と、上流側の前記乾燥分室の底部に設けられた分級部により自重により沈降した前記含水物の大粒子を分級する工程と、該大粒子の含有水分量を検出する工程と、検出された水分量が設定値以上であれば未乾燥の含水物と合流させる工程と、検出された水分量が設定値未満であれば乾燥済みの含水物と合流させる工程とを有するので、前記乾燥室内に残留する前記含水物が小粒子のみとなり、流動性が向上すると共に、未乾燥の大粒子と乾燥済みの前記含水物との合流、乾燥済みの大粒子と未乾燥の前記含水物との合流が防止され、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】
【００１７】
【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】本発明の第１の実施例に係る乾燥装置を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る乾燥装置の内部を説明する概略斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る乾燥装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
次に、図２に於いて、本発明の第１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。
【００２４】
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。
【００２５】
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で乾燥された乾燥褐炭７を冷却する様になっている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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２５が多数設けられている。該蒸気供給ノズル２５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２４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２８が多数設けられている。該冷却空気供給ノズル２８から図示しない孔を介して流動媒体、例えば冷却空気２７が導入される。
【００３０】
又、前記底板２２の前記加熱領域１４側の側壁（図２中右側壁）近傍には後述する分級部２９が形成されている。該分級部２９は、前記乾燥室１３に供給された粉状の前記褐炭６のうち、粒径の大きい大粒子を分級し抽出する様になっている。前記分級部２９の下端には大粒子分級ライン３１が接続され、該大粒子分級ライン３１は下流側で大粒子回収ライン３２と大粒子排出ライン３３とに分岐している。前記大粒子回収ライン３２は前記褐炭ホッパ１７に接続され、前記大粒子排出ライン３３は前記褐炭排出ライン２１に接続されている。
【００３１】
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２４及び前記冷却空気２７を供給することで、褐炭粉が前記バブリング蒸気２４及び前記冷却空気２７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３４が形成される。
【００３２】
該流動層３４中の前記加熱領域１４には、加熱手段である伝熱管３５（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３５の上流端には過熱蒸気導入ライン３６が接続されており、該過熱蒸気導入ライン３６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３５内を過熱蒸気が流通する様になっている。
【００３３】
前記伝熱管３５の下流端には、排水管３７が接続されている。過熱蒸気は前記伝熱管３５内を流通し、前記流動層３４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３７から排出される。尚、該排水管３７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。
【００３４】
又、前記過熱蒸気導入ライン３６には、該過熱蒸気導入ライン３６の中途部より分岐するバブリング蒸気導入ライン３８が接続されている。該バブリング蒸気導入ライン３８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２４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２５に供給される様になっている。
【００３５】
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３９が接続されている。又、該冷却空気導入ライン３９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２７が前記冷却空気供給ノズル２８に供給される。
【００３６】
尚、前記蒸気供給ノズル２５、前記冷却空気供給ノズル２８、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３８、前記冷却空気導入ライン３９により流動媒体供給手段が構成される。
【００３７】
次に、図３、図４に於いて、前記乾燥装置１２の詳細について説明する。尚、図４は、該乾燥装置１２の一部を示す図である。又、図３、図４中、前記伝熱管３５は前記加熱領域１４に於ける前記流動層３４の上部にのみ示されているが、該流動層３４の中部、下部も同様に前記伝熱管３５が設けられているものとする。
【００３８】
前記褐炭ホッパ１７には前記粉砕機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を介して前記乾燥室１３の前記加熱領域１４の上流部（後述する第１乾燥分室５１）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。
【００３９】
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４１、第２分割壁４２、第３分割壁４３、第４分割壁４４、第５分割壁４５、第６分割壁４６の６枚の分割壁が設けられている。
【００４０】
前記第１分割壁４１〜前記第３分割壁４３は前記加熱領域１４内に位置し、前記第５分割壁４５と前記第６分割壁４６は前記冷却領域１５内に位置している。又、前記第４分割壁４４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４４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。
【００４１】
前記第１分割壁４１、前記第３分割壁４３、前記第５分割壁４５は、それぞれ上端が前記流動層３４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４７，４８，４９が形成されている。前記第２分割壁４２、前記第４分割壁４４、前記第６分割壁４６は前記乾燥室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３４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４７〜４９の間隔は、前記流動層３４の流動性に応じて適宜選択される。
【００４２】
前記第１分割壁４１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５１が形成され、前記第１分割壁４１と前記第２分割壁４２との間に第２乾燥分室５２が形成され、前記第２分割壁４２と前記第３分割壁４３との間に第３乾燥分室５３が形成され、前記第３分割壁４３と前記第４分割壁４４との間に第４乾燥分室５４が形成され、前記第４分割壁４４と前記第５分割壁４５との間に第５乾燥分室５５が形成され、前記第５分割壁４５と前記第６分割壁４６との間に第６乾燥分室５６が形成され、前記第６分割壁４６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５７が形成されている。
【００４３】
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２４のバブリング、前記冷却空気２７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５１〜前記第４乾燥分室５４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５５〜前記第７乾燥分室５７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５１〜前記第７乾燥分室５７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。
【００４４】
尚、前記第１乾燥分室５１は、前記褐炭供給ライン１６から供給される粉状の前記褐炭６を粒径の大きい大粒子と粒径の小さい小粒子に分級し、大粒子を抽出する為の分級室としての機能を有している。
【００４５】
前記第１乾燥分室５１の前記底板２２には、前記分級部２９が形成されている。該分級部２９は、下方に向って漸次断面積が減少する例えば逆四角錐状の収集部５８と、該収集部５８の上端に掛渡って設けられた複数の分級パイプ５９とを有している。尚、前記収集部５８は、逆円錐状等下方に向って漸次断面積が減少する錐体であればどの様な形状であってもよい。
【００４６】
前記収集部５８は下端が前記乾燥室１３の外部に開口し、前記大粒子分級ライン３１と連通している。前記分級パイプ５９は、水平方向に、例えば前記伝熱管３５と直交する方向に平行に配設されており、前記加熱側ウインドボックス２３の内部と連通し、前記分級パイプ５９の内部を前記バブリング蒸気２４が流通する様になっている。又、前記分級パイプ５９の下端には、前記バブリング蒸気２４を下方に向って噴出する噴出口（図示せず）が所定の間隔で複数設けられている。尚、隣接する前記分級パイプ５９間の間隔は、例えば１６ｍｍ程度であり、前記褐炭６の大粒子、例えば粒径が２ｍｍ程度の該褐炭６が通抜けられる大きさとなっている。
【００４７】
前記大粒子分級ライン３１の中途部には、上流側から順に、ロータリバルブ６１、ホッパ６２、バルブ６３が設けられている。前記ロータリバルブ６１は、前記収集部５８に堆積した前記褐炭６の大粒子（以下大粒子と称す）を所定量ずつ下流側へと送出す様になっており、前記ホッパ６２は前記ロータリバルブ６１より送出された前記大粒子を一時的に貯留する様になっている。更に、前記バルブ６３は前記ホッパ６２に貯留された前記大粒子を後述するコンベヤ６４に送出す様になっている。
【００４８】
前記ホッパ６２には、該ホッパ６２に貯留された前記大粒子中の水分量を検出する検出手段、例えば非接触にて水分量を検出可能な近赤外を用いた水分センサ６５が設けられている。
【００４９】
又、前記大粒子分級ライン３１の下流端には、振分け手段且つ搬送手段である前記コンベヤ６４が設けられている。該コンベヤ６４は、正逆駆動可能な振分けコンベヤ６６と、正方向駆動（図中左方への搬送）可能な正転コンベヤ６７と、逆方向駆動（図中右方への搬送）可能な逆転コンベヤ６８を有している。前記振分けコンベヤ６６と、前記正転コンベヤ６７と、前記逆転コンベヤ６８とは、気密構造のケース６９に覆われている。前記正転コンベヤ６７は、前記振分けコンベヤ６６で振分けられた前記褐炭６の大粒子を前記大粒子排出ライン３３へと搬送し、前記逆転コンベヤ６８は、前記振分けコンベヤ６６で振分けられた前記褐炭６の大粒子を前記大粒子回収ライン３２へと搬送する様になっている。
【００５０】
尚、前記分級部２９、前記大粒子分級ライン３１、前記大粒子回収ライン３２、前記大粒子排出ライン３３、前記ロータリバルブ６１、前記ホッパ６２、前記バルブ６３、前記コンベヤ６４、前記水分センサ６５、前記ケース６９により分級手段が構成される。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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５１に堆積し、堆積した前記褐炭６に前記分級パイプ５９の噴出口（図示せず）より前記バブリング蒸気２４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３４が形成される。
【００５４】
この時、前記噴出口から噴出される前記バブリング蒸気２４の流量は、粒径が１ｍｍ未満の小粒子の前記褐炭６のみを流動化させる流量となっている。従って、該褐炭６のうち、粒径が１ｍｍ以上の該褐炭６の大粒子は、流動化されることなく前記第１乾燥分室５１内を沈降する。又、前記噴出口が前記分級パイプ５９の下端に開口することで、前記褐炭６が前記分級パイプ５９内に流入するのを防止している。
【００５５】
該第１乾燥分室５１内を沈降した前記大粒子は、前記分級パイプ５９，５９間を通り抜け、前記収集部５８に堆積する。該収集部５８に堆積した前記大粒子は、前記収集部５８の斜面に沿って更に降下し、前記ロータリバルブ６１を介して前記大粒子分級ライン３１に排出される。
【００５６】
該大粒子分級ライン３１に排出された前記大粒子は、前記ロータリバルブ６１の回転により、前記分級部２９の気密状態を維持した状態で、所定量ずつ前記ホッパ６２に送出され、該ホッパ６２内に貯留される。該ホッパ６２内に貯留された前記大粒子は、前記水分センサ６５により含有する水分量が検出され、含有する水分量が設定値以上であるかどうかで前記振分けコンベヤ６６の駆動方向が決定される。尚、前記大粒子の含有水分量の設定値は、１０％〜３０％の範囲で設定され、より好ましくは２０％で設定される。
【００５７】
例えば、前記大粒子の含有水分量が２０％以上であれば、前記振分けコンベヤ６６が前記大粒子を一端側（図３中紙面に対して右側）へ搬送する様駆動され、前記大粒子の含有水分量が２０％未満であれば、前記振分けコンベヤ６６が前記大粒子を他端側（図３中紙面に対して左側）へ搬送する様駆動される。
【００５８】
前記水分センサ６５の検出結果に基づき前記振分けコンベヤ６６が駆動されると、前記バルブ６３が開放され、前記ホッパ６２内に貯留されていた前記大粒子が、前記振分けコンベヤ６６上へと供給される。前記ホッパ６２内の前記大粒子を前記振分けコンベヤ６６上に供給した後、前記バルブ６３が閉塞される。
【００５９】
前記振分けコンベヤ６６上に供給された前記大粒子は、検出された水分含有量が設定値以上であれば、前記振分けコンベヤ６６及び前記逆転コンベヤ６８により一端側へと搬送され、前記大粒子回収ライン３２を介して前記褐炭ホッパ１７に循環される。又、前記大粒子は、検出された水分含有量が設定値未満であれば、前記振分けコンベヤ６６及び前記正転コンベヤ６７により他端側へと搬送され、前記大粒子排出ライン３３を介して前記褐炭排出ライン２１に送出される。
【００６０】
前記ホッパ６２内に貯留された前記大粒子に対する水分含有量の検出が連続して行われ、その時々の検出結果に基づいて前記振分けコンベヤ６６の駆動方向が決定され、該振分けコンベヤ６６、前記正転コンベヤ６７、前記逆転コンベヤ６８により前記大粒子が前記大粒子回収ライン３２又は前記大粒子排出ライン３３へと搬送される。
【００６１】
上記した分級処理は、前記褐炭６の乾燥処理が完了する迄繰り返し行われる。
【００６２】
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３６に過熱蒸気が導入され、該過熱蒸気が前記伝熱管３５内を流通する。
【００６３】
前記流動層３４は、前記第１乾燥分室５１内を下方に向って流動し、前記分級部２９により前記大粒子が取除かれ、小粒子のみとなった前記流動層３４が前記間隙４７を潜抜けて前記第２乾燥分室５２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は自重により流下する。前記褐炭６は前記第１乾燥分室５１内に留まるが、下部の前記褐炭６は上部からの圧力で前記間隙４７より前記第２乾燥分室５２内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５１から前記第２乾燥分室５２へと流動する過程で前記伝熱管３５と接触し、該伝熱管３５内を流通する過熱蒸気及び前記バブリング蒸気２４との熱交換により加熱され、乾燥される。
【００６４】
尚、前記褐炭６が前記第１分割壁４１を乗越えて前記第２乾燥分室５２へと移動しない様に、前記流動層３４の流動性に応じて前記間隙４７の大きさが設定されている。又、前記第１分割壁４１を乗越えて前記第２乾燥分室５２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、及び前記分級部２９による前記大粒子の排出量が調整される。
【００６５】
前記第２乾燥分室５２へと流動した前記褐炭６は、前記第２乾燥分室５２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４２を乗越えて前記第３乾燥分室５３へと流動し、該第３乾燥分室５３で反転して上方から下方に向って流動し、前記間隙４８を潜抜けて前記第４乾燥分室５４へと流動し、該第４乾燥分室５４で反転して下方から上方に向って流動する。
【００６６】
この時、前記第１乾燥分室５１での熱交換により前記褐炭６が乾燥され、又前記分級部２９による分級により褐炭６中から前記大粒子が取除かれることで、前記流動層３４の流動性が増しており、更に前記第１乾燥分室５１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５３、前記第４乾燥分室５４へと流動する。
【００６７】
前記第２乾燥分室５２〜前記第４乾燥分室５４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３５内を流通する過熱蒸気及び前記バブリング蒸気２４により加熱され、乾燥される。
【００６８】
前記第１乾燥分室５１〜前記第４乾燥分室５４で乾燥された前記乾燥褐炭７は、前記第４分割壁４４を乗越えて前記冷却領域１５の前記第５乾燥分室５５へと流動する。該第５乾燥分室５５へと流動した前記乾燥褐炭７は、前記第５乾燥分室５５で反転して上方から下方へと流動し、前記間隙４９を潜抜けて前記第６乾燥分室５６へと流動する。又、前記乾燥褐炭７は前記第６乾燥分室５６で反転して下方から上方へと流動し、前記第６分割壁４６を乗越えて前記第７乾燥分室５７へと流動し、前記褐炭排出ライン２１より排出される。
【００６９】
前記乾燥褐炭７は、前記第５乾燥分室５５〜前記第７乾燥分室５７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２８より供給された前記冷却空気２７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５１〜前記第７乾燥分室５７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７０は、前記排気ライン１９を介して外部へと排気される。
【００７０】
前記伝熱管３５内を流通する過熱蒸気は、該伝熱管３５を流通する過程で前記流動層３４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３７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。
【００７１】
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。
【００７２】
上述の様に、本発明の第１の実施例では、前記乾燥室１３の最も上流側の乾燥分室を前記第１乾燥分室５１とし、該第１乾燥分室５１に前記分級部２９を設け、該分級部２９により前記褐炭６の中から所定の粒径以上の大粒子を抽出して前記乾燥室１３の外部に排出している。従って、該乾燥室１３内を流動する前記流動層３４は、所定の粒径未満の小粒子のみにより形成されることとなり、該流動層３４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。
【００７３】
又、前記第１乾燥分室５１より下流側の前記流動層３４については、前記褐炭６の小粒子により形成されることで、前記流動層３４を流動させる為の流動媒体の供給流量を少なくすることができ、前記褐炭６の乾燥処理に於ける省エネルギ化を図ることができる。又、流動媒体の供給流量が少なくなることで、前記小粒子の飛散を低減することができる。
【００７４】
又、前記第１乾燥分室５１の底部に前記分級部２９を設け、該分級部２９を逆四角錐状の前記収集部５８と、該収集部５８に掛渡って設けられ前記小粒子のみを流動させる流量の前記バブリング蒸気２４を噴出する分級パイプ５９とからなる構造としたので、前記大粒子を自重により沈降させ、前記収集部５８の斜面に沿って堆積させることができ、分級の為の機構部が不要となり、装置構成を簡易にすることができる。
【００７５】
又、前記分級部２９を介して排出された前記大粒子の含有水分量を前記水分センサ６５により検出し、検出結果に基づき前記コンベヤ６４の駆動方向を変えているので、前記大粒子を含有水分量に応じて前記褐炭ホッパ１７、前記褐炭排出ライン２１の何れかに送給する様にしている。従って、未乾燥の前記褐炭６が前記褐炭排出ライン２１に送給されるのを防止できると共に、乾燥済みの前記乾燥褐炭７が再度乾燥室１３に供給されるのを防止でき、前記乾燥装置１２の乾燥効率を向上させることができる。
【００７６】
又、第１の実施例では、前記第４分割壁４４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。
【００７７】
又、前記第１分割壁４１、前記第２分割壁４２、前記第３分割壁４３、前記第４分割壁４４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５１、前記第２乾燥分室５２、前記第３乾燥分室５３、前記第４乾燥分室５４の４つの乾燥分室に分割し、前記褐炭６が各乾燥分室５１〜５４間を上下に反転しながら流動する様各分割壁４１〜４４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３５及び前記バブリング蒸気２４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。
【００７８】
又、前記第４分割壁４４、前記第５分割壁４５、前記第６分割壁４６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５５、前記第６乾燥分室５６、前記第７乾燥分室５７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５５〜５７間を上下に反転しながら流動する様各分割壁４４〜４６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２７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。
【００７９】
又、前記第１分割壁４１、前記第３分割壁４３、前記第５分割壁４５の上端を前記流動層３４の表面よりも上方に突出させ、前記第１分割壁４１、前記第３分割壁４３、前記第５分割壁４５の下端と前記底板２２との間にそれぞれ前記間隙４７〜４９を形成すると共に、前記第２分割壁４２、前記第４分割壁４４、前記第６分割壁４６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。
【００８０】
又、前記第４分割壁４４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２４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２７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。
【００８１】
次に、図５に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図５中、図３中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
第２の実施例では、加熱側ウインドボックス２３（図３参照）、冷却側ウインドボックス２６（図３参照）を各乾燥分室５１〜５７に対応する様分割している。即ち、第１乾燥分室５１に対応する第１ウインドボックス７１、第２乾燥分室５２に対応する第２ウインドボックス７２、第３乾燥分室５３に対応する第３ウインドボックス７３、第４乾燥分室５４に対応する第４ウインドボックス７４、第５乾燥分室５５に対応する第５ウインドボックス７５、第６乾燥分室５６に対応する第６ウインドボックス７６、第７乾燥分室５７に対応する第７ウインドボックス７７がそれぞれ設けられている。
【００８３】
バブリング蒸気導入ライン３８は前記第１ウインドボックス７１〜前記第４ウインドボックス７４にそれぞれ接続され、前記バブリング蒸気導入ライン３８には各ウインドボックスに対応して第１調整バルブ７９〜第４調整バルブ８２が設けられている。
【００８４】
又、冷却空気導入ライン３９は前記第５ウインドボックス７５〜前記第７ウインドボックス７７にそれぞれ接続され、前記冷却空気導入ライン３９には各ウインドボックスに対応して第５調整バルブ８３〜第７調整バルブ８５が設けられている。
【００８５】
バブリング蒸気２４は、前記第１調整バルブ７９に流量調整されて前記第１ウインドボックス７１に供給され、前記第２調整バルブ８０に流量調整されて前記第２ウインドボックス７２に供給され、前記第３調整バルブ８１に流量調整されて前記第３ウインドボックス７３に供給され、前記第４調整バルブ８２に流量調整されて前記第４ウインドボックス７４に供給される。
【００８６】
又、冷却空気２７は、前記第５調整バルブ８３に流量調整されて前記第５ウインドボックス７５に供給され、前記第６調整バルブ８４に流量調整されて前記第６ウインドボックス７６に供給され、前記第７調整バルブ８５に流量調整されて前記第７ウインドボックス７７に供給される。
【００８７】
第２の実施例に於いては、各乾燥分室５１〜５７毎に供給する流量媒体の流量を個別に調整することができる。従って、褐炭６の乾燥具合等、流動層３４の流動状態に合わせて前記バブリング蒸気２４、前記冷却空気２７の供給流量を調整できるので、前記流動層３４の流動性をより向上させることができ、前記褐炭６の乾燥効率を向上させることができる。
【００８８】
尚、第１の実施例、第２の実施例に於いては、前記第１乾燥分室５１を分級室とし、該第１乾燥分室５１の底部に分級手段を設けているが、該分級手段は前記第２乾燥分室５２に設けてもよい。又、前記第１乾燥分室５１と前記第２乾燥分室５２の両方に前記分級手段を設け、前記流動層３４を形成する前記褐炭６の粒子径がより小さくなる様にしてもよいのは言う迄もない。
【符号の説明】
【００８９】
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                    １７  褐炭ホッパ
２１  褐炭排出ライン              ２３  加熱側ウインドボックス
２４  バブリング蒸気              ２６  冷却側ウインドボックス
２７  冷却空気                    ２９  分級部
３１  大粒子分級ライン            ３２  大粒子回収ライン
３３  大粒子排出ライン            ３４  流動層
３５  伝熱管                      ５１  第１乾燥分室
５８  収集部                      ５９  分級パイプ
６１  ロータリバルブ              ６４  コンベヤ
６５  水分センサ                  ７１〜７７  第１〜第７ウインドボックス
７９〜８５  第１〜第７調整バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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