(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉に装入する石炭を乾燥機で目標水分まで乾燥する石炭の水分制御方法において、予め制御しようとする乾燥機の操業データとして、乾燥機出口石炭温度実測値、乾燥機入口石炭投入量実測値、乾燥機入口石炭水分実測値及び乾燥機出口石炭水分実測値を測定し、相関回帰分析により下記（１）式及び定数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求め、該下記（１）式を用いて実測した乾燥機入口石炭投入量Ｇｉ、実測した乾燥機入口石炭水分Ｍｉ及び目標乾燥機出口石炭水分Ｍｏより目標乾燥機出口石炭温度ＴＳＶを演算し、下記（２）式を用いて該目標乾燥機出口石炭温度ＴＳＶと実測した乾燥機出口石炭温度Ｔとの偏差（ＴＳＶ−Ｔ）及び実測した乾燥機入口石炭投入量Ｇｉより、乾燥機への投入熱量を調整し、乾燥機出口石炭水分を制御する事を特徴とする石炭乾燥機の水分制御方法。
ＴＳＶ ＝ａＧｉ ＋ｂＭｉ ＋ｃＭｏ ＋ｄ …（１）
Ｑｉ ＝Ｑｉ−１ ＋α・（ＴＳＶ−Ｔ）・Ｇｉ …（２）
ただし、ＴＳＶ ：目標乾燥機出口石炭温度［℃］、Ｇｉ ：実測した乾燥機入口石炭投入量［ｔ／ｈ］、Ｍｉ ：実測した乾燥機入口石炭水分［％］、Ｍｏ ：目標乾燥機出口石炭水分［％］、ａ 〜ｄは乾燥機出口石炭温度実測値と乾燥機入口石炭投入量実測値、乾燥機入口石炭水分測値及び乾燥機出口石炭水分実測値との相関回帰分析により求めた定数、Ｑｉ：今回制御周期乾燥機投入熱量、Ｑｉ−１ ：前回制御周期乾燥機投入熱量、α ：定数、Ｔ ：実測乾燥機出口石炭温度をそれぞれ示す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉に装入する石炭の乾燥設機の水分制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉操業において、湿炭を乾燥した後、コークス炉に装入する主要な利点は以下の３点が挙げられる。
【０００３】
１点目は、コークス炉よりも熱効率が高い（しかし、石炭の乾留までは行えない。）石炭乾燥機で湿炭の水分の蒸発及び予熱を行った後、それをコークス炉に装入して乾留する方法の方が、湿炭を直接コークス炉に装入して乾留する方法よりも、総消費エネルギーの低減が図られる事である。
【０００４】
２点目は、湿炭の水分を調整する事により、コークス炉に装入される石炭水分のバラツキが低減され、コークス炉での消費エネルギーが低減される事である。
３点目は、湿炭を乾燥する事により、コークス炉炭化室内での石炭の嵩密度が向上し石炭の粒子間隔が狭くなり、乾留過程における石炭粒子同士の結合が促進されコークス品質（ドラム強度、ＣＯ2 反応後強度）が向上する事である。
【０００５】
次に、湿炭を目標水分まで乾燥する理由を以下に述べる。
【０００６】
コークス炉に装入される石炭の水分が低い程、上述の消費エネルギー低減効果及びコークス品質向上効果は大きい。
【０００７】
一方、石炭の水分が低い程、その輸送過程及びコークス炉への装入時の発塵及びコークス炉炭化室内及び上昇管へのカーボン付着等の操業上の障害も顕著になって来る。
【０００８】
また、石炭の過乾燥は、炭塵の発火、爆発につながる危険性もある。
【０００９】
よって、この利点と欠点の適当な折合い点の石炭水分で操業する事が必要になり、湿炭はある目標水分まで乾燥される。
【００１０】
石炭乾燥機において、石炭の水分制御を行う場合、特開平６−１０８５０５８号公報にあっては、乾燥機出口石炭水分の実測値（Ｍ）と目標乾燥機出口石炭水分（Ｍo ）の偏差（ΔＭ）により乾燥機への投入熱量（Ｑ）を調整して、石炭の水分制御を行う方法が開示されている。
【００１１】
図２はこの実施態様を示す図である。図中、１は湿炭、２は乾燥機入口秤量器、３は乾燥機入口水分計、４は乾燥機、５は乾燥炭、１０は乾燥機出口水分計、７は乾燥機投入熱量演算部、８は乾燥機投入熱量調整機操作量演算部、９は乾燥機投入熱量調整機を示す。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の乾燥機出口石炭水分の実測値を用いて乾燥機の投入熱量を調整する方法では、乾燥機出口における石炭から発生する蒸気のため、乾燥機出口水分計１０で測定される乾燥機出口石炭水分は測定レンジの１０％程度の誤差が生じ、これを用いて乾燥炭の水分制御を行うのは困難であった。
【００１３】
本発明は、実測した乾燥機入口石炭投入量、実測した乾燥機入口石炭水分及び目標乾燥機出口石炭水分より目標乾燥機出口温度を演算し、上記の測定精度が非常に悪い乾燥機出口石炭水分の実測値に代わって、乾燥機出口石炭温度の実測値を用いて、石炭乾燥機の水分制御を精度良く行う事を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、コークス炉に装入する石炭を目標水分まで乾燥する石炭乾燥機の水分制御方法において、予め制御しようとする乾燥機の操業データとして、乾燥機出口石炭温度実測値、乾燥機入口石炭投入量実測値、乾燥機入口石炭水分実測値及び乾燥機出口石炭水分実測値を測定し、相関回帰分析により下記（１）式及び定数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求め、該下記（１）式を用いて実測した乾燥機入口石炭投入量Ｇｉ、実測した乾燥機入口石炭水分Ｍｉ及び目標乾燥機出口石炭水分Ｍｏより目標乾燥機出口石炭温度ＴＳＶを演算し、下記（２）式を用いて該目標乾燥機出口石炭温度ＴＳＶと実測した乾燥機出口石炭温度Ｔとの偏差（ＴＳＶ−Ｔ）及び実測した乾燥機入口石炭投入量Ｇｉにより乾燥機への投入熱量を調整し、乾燥機出口石炭水分を制御する事を特徴とする石炭乾燥機の水分制御方法である。
ＴＳＶ ＝ａＧｉ ＋ｂＭｉ ＋ｃＭｏ ＋ｄ ・・・（１）
Ｑｉ ＝Ｑｉ−１ ＋α・（ＴＳＶ−Ｔ）・Ｇｉ・・・（２）
ただし、ＴＳＶ ：目標乾燥機出口石炭温度［℃］、Ｇｉ ：実測した乾燥機入口石炭投入量［ｔ／ｈ］、Ｍｉ ：実測した乾燥機入口石炭水分［％］、Ｍｏ ：目標乾燥機出口石炭水分［％］、ａ 〜ｄは乾燥機出口石炭温度実測値と乾燥機入口石炭投入量実測値、乾燥機入口石炭水分測値及び乾燥機出口石炭水分実測値との相関回帰分析により求めた定数、Ｑｉ：今回制御周期乾燥機投入熱量、Ｑｉ−１ ：前回制御周期乾燥機投入熱量、α ：定数、Ｔ ：実測乾燥機出口石炭温度をそれぞれ示す。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、乾燥機出口石炭水分の実測値に代わって、乾燥機出口石炭温度の実測値を用いて石炭乾燥機の水分制御を行うものである。
【００１６】
乾燥機出口石炭温度は熱電対を用いれば、測定誤差が測定レンジの０．５％程度の高精度で連続的に測定できる。
【００１７】
図１は本発明の実施態様の１例を示す概略図である。
【００１８】
乾燥機４に投入される湿炭１の投入量（Ｇi ）及び水分（Ｍi ）を乾燥機入口秤量機２及び乾燥機入口水分計３にて測定する。また、乾燥機より排出される乾燥炭の目標水分を設定する。
【００１９】
次に、目標乾燥機出口石炭温度演算部１１において、（１）式により、目標乾燥機出口石炭温度（Ｔsv）を計算する。
【００２０】
Ｔsv＝ａＧi ＋ｂＭi ＋ｃＭo ＋ｄ                …（１）
Ｔsv：目標乾燥機出口石炭温度［℃］
Ｇi ：実測した乾燥機入口石炭投入量［ｔ／ｈ］
Ｍi ：実測した乾燥機入口石炭水分［％］
Ｍo ：目標乾燥機出口石炭水分［％］
ａ  ：定数［−］
ｂ  ：定数［−］
ｃ  ：定数［−］
ｄ  ：定数［−］
ここで、定数ａ，ｂ，ｃ，ｄは乾燥機出口石炭温度実測値（熱電対にて測定）と乾燥機入口石炭投入量実測値（コンベアスケールにて測定）、乾燥機入口石炭水分実測値（石炭をサンプリングしてＪＩＳ  Ｍ  ８８１２に基づき測定）及び乾燥機出口石炭水分実測値（石炭をサンプリングしてＪＩＳ  Ｍ  ８８１２に基づき測定）との相関回帰分析により求める。
【００２１】
更に、乾燥機投入熱量演算部７において、上記目標乾燥機出口石炭温度（Ｔsv）と実測した乾燥機出口石炭温度（Ｔ）との偏差（ΔＴ）と乾燥機４に投入される湿炭１の投入量（Ｇi ）及び水分（Ｍi ）により、乾燥機に投入すべき熱量（Ｑ）を下記の（２）式に基づき計算する。
【００２２】
Ｑi ＝Ｑi-1 ＋α・ΔＴ・Ｇi                     …（２）
ΔＴ＝Ｔsv−Ｔ
Ｑi   ：今回制御周期乾燥機投入熱量
Ｑi-1 ：前回制御周期乾燥機投入熱量
α    ：定数
Ｇi   ：実測した乾燥機入口石炭投入量［ｔ／ｈ］
Ｔsv  ：目標乾燥機出口石炭温度
Ｔ    ：実測乾燥機出口石炭温度
この熱量（Ｑ）に応じて、乾燥機投入熱量調整機演算部８において乾燥機投入熱量調整機操作量Ｐを計算し、更にこの操作量Ｐに応じて乾燥機投入熱量調整機９を操作して乾燥機４の温度制御を行い、乾燥炭５の水分を制御する。
【００２３】
【実施例】
目標乾燥機出口石炭水分２．０％の実機制御において、コンベアスケールで乾燥機入口湿炭投入量（＝３０６ｔ／ｈ）を、赤外線式水分計で乾燥機入口湿炭水分（＝９．３％）を計測し、これらの計測結果から（１）式（定数ａ＝０．０３２１，ｂ＝１．５３５，ｃ＝−１．６７，ｄ＝６０．３；あらかじめ、制御しようとする乾燥機の操業データに基づき相関回帰分析により求めた。）によって演算した目標乾燥機出口石炭温度と乾燥機出口に装着された熱電対により実測した乾燥機出口石炭温度との偏差（＝ΔＴ）により（２）式に従い、乾燥機への投入熱量の調整を実施した結果、乾燥機出口石炭水分は２．０±０．５％の精度で制御できた。
【００２４】
これに対して、従来法の、乾燥機出口石炭水分の実測値（Ｍo ）と目標乾燥機出口石炭水分（Ｍ）の偏差（ΔＭ）により乾燥機への投入熱量（Ｑ）を調整して、石炭の水分制御を行う方法での制御精度は２．０±１．５％（絶対水分）であり、本発明により制御精度が大幅に向上した。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明においては、実測した乾燥機入口石炭投入量、実測した乾燥機入口石炭水分及び目標乾燥機出口石炭水分より目標乾燥機出口石炭温度を演算し、乾燥機出口石炭水分の実測値に代わって、乾燥機出口石炭温度の実測値を用いて石炭乾燥機の水分制御を行う事により、目標値±０．５％（絶対値）の高精度で制御できる。
【００２６】
この結果、コークス炉操業は安定化し、コークス品質の向上、コークス炉での消費エネルギー低減効果が得られる。
【００２７】
さらに、石炭の過乾燥も防止でき、炭塵の発火、爆発の危険性が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様を説明する装置例の構成図。
【図２】従来技術を説明する装置の構成図。
【符号の説明】
１…湿炭                            ２…乾燥機入口秤量器
３…乾燥機入口水分計                ４…乾燥機
５…乾燥炭                          ６…乾燥機出口石炭温度計
７…乾燥機投入熱量演算部
８…乾燥機投入熱量調整機操作量演算部
９…乾燥機投入熱量調整機
１０…乾燥機出口水分計
１１…目標乾燥機出口石炭温度演算部
Ｔsv…目標乾燥機出口石炭温度［℃］
【図１】
0004015713.tif 000002
【図２】
0004015713.tif 000003