(57)【要約】【課題】低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉が後流部へ飛散するのを防止することができる。【解決手段】  低品位炭乾燥システム２００は、低品位炭乾燥装置２１０と、低品位炭乾燥装置の排気口２１１と、冷却器２１２と、循環ファン２１３と、加熱通路２１５と、回転装置３００と、排気路Ｌ１と、排気路Ｌ２と、を含むものである。また、回転装置３００は、回転棒と、傘と、フランジ３０３と、を含むものである。回転装置３００は、傘と傘の回転軸中心に回転棒が連結したもので、回転棒が回転することで傘も一緒に回転することができる。【選択図】図２
2012241995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環蒸気に熱を加える加熱通路と
前記循環蒸気によって低品位炭を乾燥させる低品位炭乾燥装置と、
前記低品位炭を乾燥させることで発生する発生蒸気を前記低品位炭乾燥装置の排気口から排気する排気路と、
前記排気路と繋がる前記低品位炭乾燥装置の排気口に前記発生蒸気に含まれる微粉を粉砕する回転装置と、
を備えたことを特徴とする低品位炭乾燥システム。
【請求項２】
前記回転装置は、前記低品位炭乾燥装置の排気口から前記低品位炭乾燥装置内に向かって前記回転装置の先端の断面寸法を狭くすることを特徴とする低品位炭乾燥システム。
【請求項３】
前記回転装置は、洗浄ノズル又はブラシを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の低品位炭乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉が後流部に飛散するのを防止する低品位炭乾燥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システムは、石炭をガス化し、ガスタービンおよび蒸気タービンからなる石炭ガス化複合発電システムと組み合わせることにより、従来型の石炭火力発電に比べ、さらなる高効率化・高環境性を目指した発電システムである。この石炭ガス化複合発電システムは、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でさらにメリットが大きくなることが知られている。ところが、褐炭や亜瀝青炭などの低品位炭は、持ち込まれる水分が多いため発電効率の低下を招く恐れがある。そのため、低品位炭は、十分に乾燥させて水分を除去する必要がある。
【０００３】
従来の低品位炭乾燥システムでは、低品位炭に含まれる微粉がこの低品位炭から放出される蒸気に混在しており、コンプレッサなどの回転機械のブレードの摩耗を引き起こすおそれがある。そのため、例えば、特許文献１には、低品位炭を乾燥させると発生する蒸気を回転機械に導入する際に、回転機械のブレードの摩耗を集塵装置で抑制しつつ、集塵装置の目詰まりを防止することのできる低品位炭乾燥システムが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０８６０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
低品位炭乾燥装置の排気口から排気される発生蒸気に含まれる微粉を集塵するために、個別にバグフィルタなどの集塵装置を設置する必要があり、低品位炭乾燥システムの大型化を招くことになる。また、個別に集塵装置を設置すると、低品位炭乾燥装置の排気口の後流部に飛散する微粉の粒径を調整することが難しく、セパレータが目詰まりしてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉が後流部へ飛散するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る低品位炭乾燥システムは、循環蒸気に熱を加える加熱通路と、前記循環蒸気によって低品位炭を乾燥させる低品位炭乾燥装置と、前記低品位炭を乾燥させることで発生する発生蒸気を前記低品位炭乾燥装置の排気口から排気する排気路と、前記排気路と繋がる前記低品位炭乾燥装置の排気口に前記発生蒸気に含まれる微粉を粉砕する回転装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、本発明に係る低品位炭乾燥システムは、低品位炭乾燥装置の排気口に回転装置を備えたことで、低品位炭乾燥装置内に低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉を粉砕し、排気口付近の微粉を後流部に飛散することを防止することができる。また、低品位炭乾燥装置の排気口に回転装置を備えたことで、低品位炭乾燥システムのスリム化を実現することができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、前記回転装置は、前記低品位炭乾燥装置の排気口から前記低品位炭乾燥装置内に向かって前記回転装置の先端の断面寸法を狭くすることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、本発明に係る低品位炭乾燥システムは、回転装置の先端の断面寸法を狭くしたことで、低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉が回転装置の先端部に堆積してしまうのを防止することができる。
【００１１】
本発明の好ましい態様としては、前記回転装置は、洗浄ノズル又はブラシを備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、本発明に係る低品位炭乾燥システムは、低品位炭乾燥装置の回転装置に洗浄ノズル又はブラシを備えたことで、回転装置に付着する微粉を取り除くことができる。そのため、回転装置の目詰まりも抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、低品位炭乾燥装置の排気口付近の微粉が後流部に飛散するのを防止する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１の石炭ガス化複合化発電システムを模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態１の低品位炭乾燥システムを模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、実施形態１の低品位炭乾燥システムの回転装置を模式的に示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態１の低品位炭乾燥システムの回転装置の洗浄ノズルを模式的に示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態１の低品位炭乾燥システムの回転装置のブラシを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１６】
図１は、実施形態１の石炭ガス化複合化発電システムを模式的に示す説明図である。以下に、実施形態１の低品位炭乾燥システム１００について説明する。低品位炭乾燥システム１００は、ミル１１０と、石炭ガス化炉１１１と、サイクロン１１２と、ガス精製装置１１３と、燃焼器１１４と、ガスタービン１１５と、圧縮機１１６と、蒸気タービン１１７と、発電機１１８と、復水器１１９と、排熱回収ボイラ１２０（ＨＲＳＧ）と、ガス浄化装置１２１と、煙突１２２と、空気分離装置（ＡＳＵ）１２３と、低品位炭乾燥システム２００と、を含むものである。尚、低品位炭乾燥システム１００は、実施形態１に限定されるものではない。
【００１７】
低品位炭乾燥システム１００は、最初に、低品位炭乾燥システム２００で得られた製品炭２０５をミル１１０で粉砕して微粉炭１０１を生成する。その後、石炭ガス炉１１０でガス化して生成ガスであるガス化ガス１０２を得る。このガス化ガス１０２は、サイクロン１１２で除塵され、ガス精製装置１１３でガス精製された後に、ガスタービン１１５の燃焼器１１４に供給される。この燃焼器１１４で燃焼して、高温・高圧の燃焼ガス１０３を生成する。そして、ガスタービン１１５は、この燃焼ガス１０３をもとに駆動する。ガスタービン１１５は、発電機１１８と連結しており発電機１１８を駆動する。電力は、発電機１１８が駆動することで発生する。ガスタービン１１５を駆動させた後の排ガス１０４は、まだ約５００℃〜６００℃の温度を保持しているため、排熱回収ボイラ１２０へ送られて熱エネルギーが回収される。この排熱回収ボイラ１２０は、排ガス１０４の熱エネルギーによって蒸気１０５を生成する。この蒸気１０５により、蒸気タービン１１７が駆動される。排熱回収ボイラ１２０で熱エネルギーが回収された排ガス１０６は、ガス浄化装置１２１で排ガス１０６中のＮＯＸおよびＳＯＸが除去された後に、煙突１２２を介して大気中へ放出される。
【００１８】
図２は、実施形態１の低品位炭乾燥システムを模式的に示す説明図である。低品位炭乾燥システム２００は、低品位炭乾燥装置２１０と、低品位炭乾燥装置の排気口２１１と、冷却器２１２と、循環ファン２１３と、加熱通路２１５と、回転装置３００と、排気路Ｌ１と、排気路Ｌ２と、を含むものである。尚、低品位炭乾燥システム２００は、実施形態１に限定されるものではない。
【００１９】
低品位炭乾燥システム２００は、水分含量の高い低品位炭２０１を十分に乾燥させて製品炭２０５を生成するものである。低品位炭２０１は、例えば、褐炭である。また、水分含量の高い亜瀝青炭やスラッジなどであっても良い。また、低品位炭乾燥装置２１０は、低品位炭乾燥装置２１０内に加熱通路２１５を配設する。加熱通路２１５は、例えば、１５０℃程度の過熱蒸気Ａが供給されるものである。低品位炭２０１は、加熱通路２１５との接触による熱伝達によって乾燥させられる。その後、乾燥に使用された過熱蒸気Ａは、低品位炭乾燥装置２１０の外部に排出される。尚、過熱蒸気Ａの代わりに、例えば、飽和蒸気や温水等を用いても良い。
【００２０】
低品位炭乾燥装置２１０は、低品位炭２０１を低品位炭乾燥システム２００内に投入すると、別途、低品位炭乾燥システム２００内に導入される循環蒸気２０３により、低品位炭２０１が流動して流動層２１４を形成する。尚、加熱通路２１５は、この形成された流動層２１４の位置に配設される。低品位炭乾燥装置２１０内の温度は、例えば、流動層２１４が蒸気である場合、１００℃〜２００℃である。
【００２１】
低品位炭乾燥装置２１０の流動層２１４で十分に乾燥した低品位炭２０１は、乾燥炭２０４として低品位炭乾燥装置２１０から排出される。尚、低品位炭乾燥装置２１０は、低品位炭２１０を流動層２１４よりも上部から投入し、流動層２１４で低品位炭２１０を十分に循環した後に、低品位炭乾燥装置２１０の下部から乾燥炭２０４として排出するものである。低品位炭乾燥装置２１０は、別途異なる構造のものであっても良い。
【００２２】
低品位炭乾燥装置２１０で処理された乾燥炭２０４は、冷却器２１２で冷やされて製品炭２０９となる。その後、製品炭２０９は、低品位炭乾燥システム１００のミル１１０で粉砕されて微粉炭１０１となり、タービンを動かす動力となる。
【００２３】
また、発生蒸気２０２は、低品位炭乾燥装置２１０内で低品位炭２０１を乾燥する時に発生する。この発生蒸気２０２には、低品位炭２０１が乾燥して微細化した微粉が含まれる。発生蒸気２０２は、低品位炭乾燥装置の排気口２１１に配設された回転装置３００を通じて排気路Ｌ１に排気される。その後、発生蒸気２０２の一部は、別途配設された熱回収システムで熱回収をして水処理を施した後、外部に排出される。また、発生蒸気２０２の一部は、排気路Ｌ２の循環ファン２１３により再び低品位炭乾燥装置２１０に戻されて再利用される。尚、低品位炭乾燥装置２１０は、発生蒸気２０２の一部を再利用するが、これに限定されず、例えば窒素、二酸化炭素またはこれらのガスを含む低酸素濃度の空気を別途用いても良い。
【００２４】
図３は、実施形態１の回転装置を模式的に示す説明図である。低品位炭乾燥装置２１０に配設された回転装置３００について詳細に説明する。回転装置３００は、回転棒３０１と、傘３０２と、フランジ３０３と、を含むものである。回転装置３００は、例えば、
ロータリーセパレータである。また、回転装置３００は、実施形態１に限定されるものではなく、発生蒸気２０２に含まれる微粉を取り除くことができるものであれば良い。
【００２５】
回転装置３００は、傘３０２と傘３０２の回転軸中心に回転棒３０１とが連結したもので、回転棒３０１が回転することで傘３０２も一緒に回転することができる。また、回転装置３００は、低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１に配設される。低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１に向かう発生蒸気２０２に含まる微粉は、回転装置３００の回転する傘３０２により粉砕されて、低品位炭乾燥装置２１０内の流動層２１４に再び戻ることになる。そのため、発生蒸気２０２は、微粉を含まずに、低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１から排気路Ｌ１に排気されることになる。このように、低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１に回転装置３００を配設することで、発生蒸気２０２に含まれる微粉が後流部に飛散してしまうのを防止できる。尚、傘３０２は、傘３０２の表面に空気を通す微細な孔を有するものである。
【００２６】
傘３０２は、低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１から低品位炭乾燥装置２１０内に向かって、先端の断面寸法を狭くしたものである。このような形状とすることで、傘３０２内に微粉が紛れ込んだとしても、傘３０２の先端に溜まる微粉を低減することができる。そのため、回転装置３００のメンテナンスも容易になる。
【００２７】
フランジ３０３は、傘３０２の上部から発生蒸気２０２に含まれる微粉が入り込むのを防ぐためのカバーである。フランジ３０３は、排気路Ｌ１内に連結するように配設されている。そのため、発生蒸気２０２は、低品位炭乾燥装置２１０の排気口２１１に配設された回転装置３００のみを通って排気路Ｌ１に排気されることになる。尚、回転装置３００は、フランジ３０３を配設しない構造のものであっても良い。
【００２８】
図４は、実施形態１の回転装置の洗浄ノズルを模式的に示す説明図である。回転装置３００は、発生蒸気２０２に含まれる微粉が傘３０２の外周面に付着して、傘３０２の目詰まりを引き起こす可能性がある。そのため、回転装置３００には、傘３０２の内周面に沿って、傘３０２の上部から先端方向に向かうようにノズル３０４を配設する。このノズル３０４は、傘３０２の内周面と接するように配設しても良く、又傘３０２の内周面とある程度の距離を保って配設しても良い。
【００２９】
ノズル３０４は、例えば、配設したノズル３０４の軸方向に沿って、ノズル３０４の表面に複数の穴３０４ａを備える。そのため、ノズル３０４は、傘３０２の内周面に向かって、複数の穴３０４ａから水などの液体３０５を噴射する構造になる。傘３０２の外周面に付着した微粉は、ノズル３０４の複数の穴３０４ａから水などの液体３０５が噴射されて、傘３０２の外周面から取り除かれる。尚、ノズル３０４の複数の穴３０４ａから噴射される水などの液体３０５は、傘３０２の内周面に向かって一方方向のみに噴射するが、回転体３００の傘３０２が回転棒３０１を軸に回転するため、必然的に、傘３０２の内周面全体に噴射することができる。
【００３０】
図５は、実施形態１の回転装置のブラシを模式的に示す説明図である。ノズル３０４は、例えば、ノズル３０４の軸方向に沿って、傘３０４の内周面に接するようにブラシ３０４ｂをノズル３０４の表面に設ける。そのため、ブラシ３０４ｂが傘３０４の内周面と接することで、傘３０２の外周面に付着した微粉を除去することができる。尚、本実施例では、傘３０２内にノズル３０４を固定しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転体３００のように、ノズル３０４を傘３０２内で回転させても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１００  石炭ガス化複合発電システム
【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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