(57)【要約】  セメント焼成工程のプレヒータの排ガスをボイラを迂回して排風機へ送るバイパスラインを設け、乾燥機の被乾燥物の水分量、乾燥機排ガスの温度、並びに、排風機の送風量に基づいて、乾燥機の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいてバイパスラインに流れる排ガスの流量を決定し、決定した排ガスの流量が得られるようにバイパスラインを流れる排ガスの流量を調節する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、
前記排ガスラインと接続されて、前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインと、
前記排ガスライン又は前記バイパスラインに設けられて、前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を調節する流量調節装置と、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定する水分測定装置と、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出する温度計と、
前記被乾燥物の水分量、前記温度計で検出された温度、及び、前記排風機の送風量に基づいて前記乾燥機の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいて前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を決定し、決定した前記排ガスの流量が得られるように前記流量調節装置を動作させる制御装置と、を備える、
排熱回収システム。
【請求項２】
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、
前記排ガスラインと接続されて、前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインと、
前記排ガスライン又は前記バイパスラインに設けられて、前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を調節する流量調節装置と、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定する水分測定装置と、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出する温度計と、
前記被乾燥物の水分量、前記温度計で検出された温度、及び、前記排風機の送風量に基づいて前記流量調節装置によって前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を増減させることにより、前記乾燥機排ガスの温度を所定値に制御する制御装置と、を備える、
排熱回収システム。
【請求項３】
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、前記排ガスラインと接続されて前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインとを備えた排熱回収システムの運転方法であって、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、
前記被乾燥物の水分量、前記乾燥機排ガスの温度、並びに、前記排風機の送風量に基づいて、前記乾燥機の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいて前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を決定し、決定した前記排ガスの流量が得られるように前記バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を調節すること、を含む、
排熱回収システムの運転方法。
【請求項４】
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、前記排ガスラインと接続されて前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインとを備えた排熱回収システムの運転方法であって、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、
前記被乾燥物の水分量、前記乾燥機排ガスの温度、並びに、前記排風機の送風量に基づいて、前記乾燥機排ガスの温度が所定値となるように前記バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を調節すること、を含む、
排熱回収システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント製造プロセスの排ガスから熱を回収する排熱回収システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造プロセスは、大きく分けて、セメント原料を乾燥・粉砕・調合する原料工程、原料から中間製品であるクリンカを焼成する焼成工程、及び、クリンカに石こうを加えて粉砕してセメントに仕上げる仕上げ工程から成る。このうち焼成工程では、セメント原料は、先ず、プレヒータで予熱され、次いで、仮焼炉で仮焼され、続いて、キルン炉で焼成され、最後に、クーラで冷却される。このような焼成工程からの排ガスをボイラに導入して排熱を回収し、回収した熱で発電する排熱回収システムが知られている。特許文献１，２は、この種の排熱回収システムを開示する。【０００３】
特許文献１の図１には、従来の一般的なセメント焼成工程における排熱回収システムが開示されている。この排熱回収システムは、プレヒータの排ガス系統に、熱回収ボイラ、排気ファン及び原料ミルを備える。排気ファンの稼働によって排ガス系統に流れ出たプレヒータの排ガスは、熱回収ボイラに導かれて熱回収されたのち、原料ミルを通ってセメント原料の乾燥・粉砕に用いられる。【０００４】
特許文献２には、セメント焼成工程における排熱回収システムが開示されている。この排熱回収システムは、プレヒータの第１の排ガス系統に熱回収ボイラ及び排気ファンを備え、プレヒータの第２の排ガス系統に原料ミル及び排気ファンを備える。第１の排ガス系統の熱回収ボイラの上流側と第２の排ガス系統の原料ミルの上流側とはガス導管で接続されている。ガス導管には制御弁が設けられており、制御弁で第１の排ガス系統から第２の排ガス系統へ流れる排ガスが調整されることにより、原料ミルに導入される排ガスの熱量は原料の乾燥に過不足の無いように一定に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１９４７６６号公報
【特許文献２】特開昭５８−１９４７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
原料ミルで乾燥・粉砕されるセメント原料には、石灰石、粘土、けい石、及び酸化鉄原料等が含まれる。これらの原料は、一般に屋外で保存されていることから、天候や季節によって水分量が変動する。セメント原料の水分量の変動に応じて、セメント原料の乾燥に要する熱量も変動する。また、セメント原料の処理量に応じて、セメント原料の乾燥に要する熱量が変動する。【０００７】
上記のように原料ミルにおけるセメント原料の乾燥に要する熱量は変動する。従って、特許文献２のように原料ミルに導入される排ガスの熱量が一定であれば、熱量の余剰が熱回収効率の低下をもたらし、熱量の不足がセメント原料の乾燥不足をもたらすおそれがある。【０００８】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、ボイラとその後流に設けられた排風機及び乾燥機とを含むセメント焼成工程の排熱回収システム及びその運転方法であって、乾燥機における被乾燥物の乾燥不足を回避しつつ、ボイラの収熱量を高めるものを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る排熱回収システムは、
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、
前記排ガスラインと接続されて、前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインと、
前記排ガスライン又は前記バイパスラインに設けられて、前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を調節する流量調節装置と、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定する水分測定装置と、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出する温度計と、
前記被乾燥物の水分量、前記温度計で検出された温度、及び、前記排風機の送風量に基づいて前記乾燥機の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいて前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を決定し、決定した前記排ガスの流量が得られるように前記流量調節装置を動作させる制御装置と、を備えるものである。【００１０】
本発明の別の一態様に係る排熱回収システムは、
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、
前記排ガスラインと接続されて、前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインと、
前記排ガスライン又は前記バイパスラインに設けられて、前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を調節する流量調節装置と、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定する水分測定装置と、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出する温度計と、
前記被乾燥物の水分量、前記温度計で検出された温度、及び、前記排風機の送風量に基づいて前記流量調節装置によって前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を増減させることにより、前記乾燥機排ガスの温度を所定値に制御する制御装置と、を備えるものである。【００１１】
本発明の一態様に係る排熱回収システムの運転方法は、
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、前記排ガスラインと接続されて前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインとを備えた排熱回収システムの運転方法であって、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、
前記被乾燥物の水分量、前記乾燥機排ガスの温度、並びに、前記排風機の送風量に基づいて、前記乾燥機の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいて前記バイパスラインに流れる前記排ガスの流量を決定し、決定した前記排ガスの流量が得られるように前記バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を調節すること、を含むものである。【００１２】
本発明の別の一態様に係る排熱回収システムの運転方法は、
直列的に接続されたボイラ、排風機、及び乾燥機を含み、セメント原料を予熱するプレヒータの排ガスが流れる排ガスラインと、前記排ガスラインと接続されて前記排ガスを前記ボイラを迂回して前記排風機へ流すバイパスラインとを備えた排熱回収システムの運転方法であって、
前記乾燥機へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、
前記乾燥機から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、
前記被乾燥物の水分量、前記乾燥機排ガスの温度、並びに、前記排風機の送風量に基づいて、前記乾燥機排ガスの温度が所定値となるように前記バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を調節すること、を含むものである。【００１３】
上記排熱回収システムにおいて、乾燥機は、例えば、セメント原料を乾燥及び粉砕する原料ミルや、石炭を乾燥及び粉砕させる石炭ミルであってよい。乾燥機は、水分量が変動する可能性のある被乾燥物を十分に乾燥させねばならない。【００１４】
そこで、上記排熱回収システム及びその運転方法では、被乾燥物が過不足なく乾燥され得るように、バイパスラインを流れる排ガスの流量が調節される。即ち、乾燥機で熱量が不足しているときには、バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を増加させることにより、乾燥機に導入される熱量を増大させる。また、乾燥機で熱量が余っているときには、バイパスラインを流れる前記排ガスの流量を減少させることにより、乾燥機に導入される熱量を減少させる。【００１５】
バイパスラインはボイラを迂回しているので、バイパスラインを流れる排ガスの流量が大きいほど、ボイラの収熱量は低下する。本発明では、乾燥機で被乾燥物が過不足なく乾燥されるように、バイパスラインを流れる排ガスの流量が必要最小限に調節される。よって、乾燥機での被乾燥物の乾燥不足を回避しつつ、ボイラの収熱量を最大化させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ボイラとその後流に設けられた排風機及び乾燥機とを含むセメント焼成工程の排熱回収システム及びその運転方法であって、乾燥機における被乾燥物の乾燥不足を回避しつつ、ボイラの収熱量を高めるものを提案できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る排熱回収システムを含むセメント焼成プラントの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、排熱回収システムの制御系統の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本実施形態に係る排熱回収システム８を含むセメント焼成プラント１の概略構成を示す図である。
【００１９】
図１に示すセメント焼成プラント１は、プレヒータ２１、仮焼炉２２、ロータリキルン２３、及びエアクエンチングクーラ２４を備える。
【００２０】
プレヒータ２１は、直列的に接続された複数段のサイクロンを備える。プレヒータ２１では、ロータリキルン２３からの排熱が最下段のサイクロンから最上段のサイクロンへ向けて順に移動し、セメント原料が最上段のサイクロンから最下段のサイクロンへ向けて順に移動する。プレヒータ２１の最下段のサイクロンは、仮焼炉２２と接続されている。仮焼炉２２では、プレヒータ２１を出たセメント原料が、約９００℃の雰囲気で仮焼される。仮焼炉２２の出口は、ロータリキルン２３の入口と接続されている。ロータリキルン２３は、横長の円筒型の回転窯であって、原料入口から原料出口へ向かって僅かに下る勾配を付けて設置されている。ロータリキルン２３では、プレヒータ２１及び仮焼炉２２で予熱・仮焼されたセメント原料が、エアクエンチングクーラ２４の排熱及びバーナの燃焼ガスによって焼成される。ロータリキルン２３の出口は、エアクエンチングクーラ２４の入口と接続されている。エアクエンチングクーラ２４では、ロータリキルン２３から出た高温の焼成物を冷風と接触させて、焼成物が急冷されてクリンカとなる。エアクエンチングクーラ２４から出たクリンカは、図示されないクリンカコンベヤでクリンカサイロへ送られる。
【００２１】
ロータリキルン２３の高温の排ガスは、仮焼炉２２及びプレヒータ２１の順に流れる。プレヒータ２１には、セメント焼成工程の排ガスが流れ出る排ガスライン４が接続されている。排ガスライン４には、プレヒータボイラ（以下、「ＰＨボイラ５１」と称する）、排風機５２、原料ミル５３、セパレータ５４、集塵機５５、排風機５６、及び煙突５７が、排ガスの流れの上流から下流に向けてこの順番に設けられている。
【００２２】
排風機５２及び排風機５６の稼働により、プレヒータ２１の排ガスが排ガスライン４へ流れ出る。排ガスライン４を流れる排ガスは、先ず、ＰＨボイラ５１でその熱の一部が回収される。ＰＨボイラ５１で過熱された蒸気は、蒸気タービン８１に導入されて、蒸気タービン８１と軸を介して連結された発電機８２を駆動する。蒸気タービン８１のタービン出力は、例えば、発電機８２の発電量やＰＨボイラ５１で発生した蒸気流量で評価することができる。本実施形態では、蒸気タービン８１のタービン出力を、ＰＨボイラ５１に設けた蒸気流量計６５で検出された蒸気流量で評価する。
【００２３】
排ガスライン４を流れる排ガスは、次に、原料ミル５３でセメント原料の乾燥に利用される。原料ミル５３には、排ガスに加えてセメント原料が導入される。原料ミル５３へ供給されるセメント原料（被乾燥物）と、原料ミル５３から排出されるセメント原料（乾燥物）とが定期的にサンプリングされ、夫々の質量が測定される。原料ミル５３に供給されるセメント原料の水分量（水分率）は原料ミル５３における被乾燥物の質量と乾燥物の質量との差、即ち、原料ミル５３で減少した質量に基づいて求めることができる。本実施形態では、これらのセメント原料の質量測定器を、セメント原料の水分量を測定するための水分測定装置６６とする。但し、水分測定装置６６は上記に限定されず、赤外線吸収法、カールフィッシャー法、誘電率法などの公知の水分測定手法を用いた水分測定装置が用いられてよい。
【００２４】
原料ミル５３で粉砕及び乾燥されたセメント原料は、排ガスに同伴して排出されて、セパレータ５４へ流入する。セパレータ５４では、セメント原料が排ガスから分離されるとともに分級される。セパレータ５４の排ガスは、集塵機５５で粉塵が分離されたのち、煙突５７から排出される。セパレータ５４で分離・分級されたセメント原料は、サイロ５８で混合及び貯蔵され、サイロ５８からプレヒータ２１へ供給される。また、セパレータ５４で分級されたセメント原料のうち適切な粒度にないものは、原料ミル５３の入口へ送られる。
【００２５】
プレヒータ２１の出口とＰＨボイラ５１の入口とは、第１導管４１で接続されている。第１導管４１には、ＰＨボイラ５１に入る排ガスの温度を検出するボイラ入口ガス温度計６１が設けられている。ＰＨボイラ５１の出口と排風機５２の入口とが第２導管４２で接続されている。第２導管４２には、ＰＨボイラ５１から出た排ガスの温度を検出するボイラ出口ガス温度計６２が設けられている。また、第２導管４２には、ＰＨボイラ５１から出た排ガスとバイパス管７１を流れた排ガスとが合流した後の排ガスの温度を検出する排風機入口ガス温度計６３が設けられている。排風機５２の出口と原料ミル５３の入口とは、第３導管４３で接続されている。原料ミル５３の出口とセパレータ５４の入口とは、第４導管４４で接続されている。第４導管４４には、通過する排ガスの温度を検出するミル出口ガス温度計６４が設けられている。なお、第４導管４４を通過する排ガスは、粉砕されたセメント原料を同伴している。
【００２６】
排ガスライン４には、プレヒータ２１の排ガスを、ＰＨボイラ５１を迂回して排風機５２へ流すバイパスライン７が接続されている。具体的には、バイパスライン７は、ＰＨボイラ５１を迂回して、第１導管４１と第２導管４２との間を接続するバイパス管７１を含む。バイパス管７１には、バイパスダンパ７２が設けられている。バイパスダンパ７２は、バイパス管７１を流れる排ガスの流量を調節する流量調節装置９の一例である。バイパスダンパ７２に代えて、バルブや送風機等の公知の流量調節装置９が用いられてもよい。また、本実施形態においてバイパスダンパ７２はバイパスライン７に設けられているが、バイパスダンパ７２は排ガスライン４においてＰＨボイラ５１の上流側に設けられていてもよい。
【００２７】
本実施形態に係る排熱回収システム８は、上記構成のセメント焼成プラント１に構築されて、ＰＨボイラ５１から排ガスライン４を流れる排ガスの熱を回収するものである。より詳細には、排熱回収システム８は、直列的に接続されたＰＨボイラ５１、排風機５２及び原料ミル５３を含む排ガスライン４と、排ガスライン４と接続されて、排ガスをＰＨボイラ５１を迂回して排風機５２へ流すバイパスライン７と、バイパスライン７（又は、排ガスライン４）に設けられて、バイパスライン７に流れる排ガスの流量を調節する流量調節装置９としてのバイパスダンパ７２とを備える。
【００２８】
排熱回収システム８の運転は、制御装置６によって制御される。図２は、排熱回収システム８の制御系統の構成を示すブロック図である。制御装置６は、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの、一種のコンピュータとして具現化されてよい。制御装置６は、プロセッサ６０ａと、揮発性及び不揮発性のメモリ６０ｂとを備える。プロセッサ６０ａは、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどで構成され、メモリ６０ｂに格納された各種プログラムを読み出して実行することで、制御対象に応じた制御、及び、後述するような各種処理を実現する。制御装置６は、ネットワークを介してセメント焼成プラント１の各種機器と接続されるとともに、ネットワークを介して各種計器と接続される。制御装置６は、接続された機器との間でデータを遣り取りし、接続された計器から計測情報を取得する。
【００２９】
制御装置６は、ボイラ入口ガス温度計６１、ボイラ出口ガス温度計６２、排風機入口ガス温度計６３、ミル出口ガス温度計６４、及び蒸気流量計６５と接続されており、これらの計器から計測情報を取得する。水分測定装置６６で計測されたセメント原料の水分量は、定期的に測定されて、制御装置６に記憶されるか逐次入力されてよい。また、制御装置６は、バイパスダンパ７２及び排風機５２，５６と接続されている。制御装置６は、バイパスダンパ７２に対し開度指令を出す。バイパスダンパ７２は開度指令に応じてバイパス管７１の開度を変化させる。バイパス管７１の開度に比例してバイパスライン７を流れる排ガスの流量が増加する。
【００３０】
制御装置６は、排風機５２，５６に対し、送風量指令を出す。排風機５２，５６は、送風量指令に応じた送風量を実現するように、出力を変化させる。但し、排風機５２，５６は、一定出力であってオンオフの切り替えのみ可能なものであってもよい。制御装置６は、次の数１に示された式に基づいて送風量を求め、求めた送風量に基づいて排風機５２，５６へ出す送風量指令を生成してよい。但し、数１において、Ｖｇは送風量［Ｎｍ3／ｈ］、Ｆは蒸気流量計６５で検出された蒸気流量［Ｋｇ／ｈ］、Ｊｇ1は、ＰＨボイラ５１の入口における排ガスのエンタルピー［ｋＪ／Ｎｍ3］、Ｊｇ2はＰＨボイラ５１の出口における排ガスのエンタルピー［ｋＪ／Ｎｍ3］、ｈ1はＰＨボイラ５１の伝熱管入口の水のエンタルピー［ｋＪ／ｋｇ］、ｈ2はＰＨボイラ５１の伝熱管出口の水のエンタルピー［ｋＪ／ｋｇ］、ＬはＰＨボイラ５１の外表面からの熱損失［ｋＪ／ｈ］を、それぞれ表す。
【００３１】
【数１】
2020203247.tif 000003
【００３２】
セメント焼成プラント１の稼働中、ＰＨボイラ５１の排ガスはプロセス用空気として用いられることから、排風機５２，５６の送風量は望ましくは一定に保持される。制御装置６は、原料ミル５３に供給されるセメント原料の水分量、ミル出口ガス温度計６４で検出されたミル出口ガス温度、及び、排風機５２の送風量を取得し、これらの値を監視する。ミル出口ガス温度は、原料ミル５３から排出されるセメント原料の水分量に応じて変化する。そこで、制御装置６は、ミル出口ガス温度から推定される原料ミル５３から排出されるセメント原料の水分量を、所定の値に維持されるように監視する。但し、制御装置６は、原料ミル５３に供給されるセメント原料の水分量と同様の方法で直接的に測定された原料ミル５３の出口のセメント原料の水分量を、監視してもよい。
【００３３】
制御装置６は、ＰＨボイラ５１の収熱量がより高まるように、排熱回収システム８の運転を制御する。以下、制御装置６による運転方法１及び運転方法２について説明する。制御装置６は、運転方法１及び運転方法２のうち一方を実施する。
【００３４】
〔運転方法１〕
制御装置６は、セメント原料の水分量、原料ミル出口ガス温度、及び、送風量に基づいて、原料ミル５３の熱量の過不足量を演算により求める。例えば、セメント原料の水分量から原料ミル５３で必要な熱量が導出され、この必要な熱量に対する熱量の過不足量がミル出口ガス温度及び送風量から求まる。制御装置６は、原料ミル５３の熱量の過不足量に基づいて、バイパスライン７に流れる排ガスの流量を決定する。例えば、熱量の過不足量、送風量、及び、バイパスライン７に流れる排ガスの流量の関係が予め制御装置６に記憶されており、制御装置６はそれを利用してバイパスライン７に流れる排ガスの流量を決定することができる。ここで、バイパスライン７に流れる排ガスの流量に代えて、バイパスダンパ７２の開度、ＰＨボイラ５１に流れる排ガスの流量、及び、ＰＨボイラ５１とバイパスライン７との流量比のうち少なくとも一つが決定されてよい。
【００３５】
制御装置６は、決定したバイパスライン７に流れる排ガスの流量を実現するバイパスダンパ７２の開度を求める。求めたバイパスダンパ７２の開度は、オペレータが視認できるように、例えば、制御装置６と接続された図示されないモニタに表示出力されてもよい。制御装置６は、求めたバイパスダンパ７２の開度に基づいて、バイパスダンパ７２に開度指令を出力する。これにより、原料ミル５３の熱量が不足するときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が増加することにより、原料ミル５３に導入される熱量が増大する。また、原料ミル５３の熱量が過剰なときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が減少することにより、原料ミル５３に導入される熱量が減少する。
【００３６】
〔運転方法２〕
制御装置６は、バイパスダンパ７２の開度の変化によってバイパスライン７に流れる排ガスの流量を増減させることにより、原料ミル出口ガス温度を所定値に制御する。この所定値は、セメント原料が過不足なく乾燥され得る原料ミル出口ガス温度の目標値である。所定値は、予め制御装置６に記憶されていてもよいし、検出されたセメント原料の水分量に応じて予め与えられた演算式を利用して求められてもよい。制御装置６は、検出されたミル出口ガス温度の温度が所定値よりも低いときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量を増加させることにより、原料ミル５３に導入される熱量を増大させて、原料ミル出口ガス温度を所定値とする。また、原料ミル出口ガス温度が所定値よりも高いときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量を減少させることにより、原料ミル５３に導入される熱量を減少させて、原料ミル出口ガス温度を所定値とする。
【００３７】
バイパスライン７はＰＨボイラ５１を迂回しているので、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が大きいほど、ＰＨボイラ５１の収熱量は低下する。上記の運転方法１及び２では、原料ミル５３でセメント原料が過不足なく乾燥されるように、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が必要最小限に調節される。よって、原料ミル５３でのセメント原料の乾燥不足を回避しつつ、ＰＨボイラ５１の収熱量を最大化させることができる。
【００３８】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。
【００３９】
例えば、上記実施形態に係る排熱回収システム８において、原料ミル５３に代えて、石炭の粉砕と乾燥とを行う石炭ミルが用いられてもよい。つまり、原料ミル５３に代えて、乾燥機５（広く乾燥機能を有する機器）が用いられてよい。原料ミル５３に代えて乾燥機５が用いられた排熱回収システム８は、上記実施形態において、原料ミル５３を「乾燥機」、セメント原料を「被乾燥物」、ミル出口ガス温度計６４を「乾燥機出口ガス温度計」と夫々読み替えることによって説明される。
【００４０】
以上に説明したように、本実施形態に係る排熱回収システム８は、直列的に接続されたボイラ５１、排風機５２、及び乾燥機５（例えば、原料ミル５３や石炭ミル）を含み、セメント原料を予熱するプレヒータ２１の排ガスが流れる排ガスライン４と、排ガスライン４と接続されて、排ガスをボイラ５１を迂回して排風機５２へ流すバイパスライン７と、排ガスライン４又はバイパスライン７に設けられて、バイパスライン７に流れる排ガスの流量を調節する流量調節装置９（例えば、バイパスダンパ７２）とを備える。
【００４１】
上記排熱回収システム８は、乾燥機５へ供給される被乾燥物の水分量を測定する水分測定装置６６と、乾燥機５から排出される乾燥機排ガスの温度を検出する温度計６４と、制御装置６とを、更に備える。
【００４２】
運転方法１を実施する場合の制御装置６は、乾燥機５へ供給される被乾燥物の水分量、温度計６４で検出された温度、及び、排風機５２の送風量に基づいて乾燥機５の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいてバイパスライン７に流れる排ガスの流量を決定し、決定した排ガスの流量が得られるように流量調節装置９を動作させる。
【００４３】
つまり、上記運転方法１は、乾燥機５へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、乾燥機５から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、被乾燥物の水分量、乾燥機排ガスの温度、並びに、排風機５２の送風量に基づいて、乾燥機５の熱量の過不足量を求め、求めた過不足量に基づいてバイパスライン７に流れる排ガスの流量を決定し、決定した排ガスの流量が得られるようにバイパスライン７を流れる排ガスの流量を調節することを含む。
【００４４】
また、運転方法２を実施する場合の制御装置６は、乾燥機５へ供給される被乾燥物の水分量、温度計６４で検出された温度、及び、排風機５２の送風量に基づいて、流量調節装置９によってバイパスライン７に流れる排ガスの流量を増減させることにより、乾燥機排ガスの温度を所定値に制御する。
【００４５】
つまり、上記運転方法２は、乾燥機５へ供給される被乾燥物の水分量を測定すること、乾燥機５から排出される乾燥機排ガスの温度を検出すること、及び、被乾燥物の水分量、乾燥機排ガスの温度、並びに、排風機５２の送風量に基づいて、乾燥機排ガスの温度が所定値となるようにバイパスライン７を流れる排ガスの流量を調節することを含む。
【００４６】
乾燥機５は、水分量が変動する可能性のある被乾燥物を十分に乾燥させねばならない。そこで、上記排熱回収システム８及びその運転方法では、被乾燥物が過不足なく乾燥され得るように、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が調節される。即ち、乾燥機５で熱量が不足しているときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量を増加させることにより、乾燥機５に導入される熱量を増大させる。また、乾燥機５で熱量が余っているときには、バイパスライン７を流れる排ガスの流量を減少させることにより、乾燥機５に導入される熱量を減少させる。
【００４７】
バイパスライン７はボイラ５１を迂回しているので、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が大きいほど、ボイラ５１の収熱量は低下する。本発明では、乾燥機で被乾燥物が過不足なく乾燥されるように、バイパスライン７を流れる排ガスの流量が必要最小限に調節される。よって、乾燥機での被乾燥物の乾燥不足を回避しつつ、ボイラ５１の収熱量を最大化させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      ：セメント焼成プラント
４      ：排ガスライン
５      ：乾燥機
６      ：制御装置
７      ：バイパスライン
８      ：排熱回収システム
９      ：流量調節装置
２１    ：プレヒータ
２２    ：仮焼炉
２３    ：ロータリキルン
２４    ：エアクエンチングクーラ
４１〜４４    ：導管
５１    ：ＰＨ（プレヒータ）ボイラ
５２    ：排風機
５３    ：原料ミル
５４    ：セパレータ
５５    ：集塵機
５６    ：排風機
５７    ：煙突
５８    ：サイロ
６０ａ  ：プロセッサ
６０ｂ  ：メモリ
６１    ：ボイラ入口ガス温度計
６２    ：ボイラ出口ガス温度計
６３    ：排風機入口ガス温度計
６４    ：ミル出口ガス温度計（乾燥機出口温度計）
６５    ：蒸気流量計
６６    ：水分測定装置
７１    ：バイパス管
７２    ：バイパスダンパ
８１    ：蒸気タービン
８２    ：発電機
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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