特許 5905463 乾燥コンベア装置ならびにそれを備えた火力発電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5905463

(24)【登録日】2016年3月25日

(45)【発行日】2016年4月20日

(54)【発明の名称】乾燥コンベア装置ならびにそれを備えた火力発電システム

(51)【国際特許分類】

   F26B 17/04 20060101AFI20160407BHJP

   F26B 3/08 20060101ALI20160407BHJP

   F26B 21/04 20060101ALI20160407BHJP

【ＦＩ】

   F26B17/04 Z

   F26B3/08

   F26B21/04 C

【請求項の数】27

【全頁数】40

(21)【出願番号】特願2013-525681(P2013-525681)

(86)(22)【出願日】2012年7月18日

(86)【国際出願番号】JP2012068214

(87)【国際公開番号】WO2013012008

(87)【国際公開日】20130124

【審査請求日】2014年1月16日

(31)【優先権主張番号】特願2011-157920(P2011-157920)

(32)【優先日】2011年7月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅澤 貢

(72)【発明者】

【氏名】吉廻 秀久

(72)【発明者】

【氏名】宮田 輝史

(72)【発明者】

【氏名】岡田 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】田岡 善憲

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊一

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−７０６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−９２０９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１１１００５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−８５０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２９１９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−８６１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１３６３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−９８０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１７３８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２３９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６５３００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２６Ｂ １７／０４

Ｆ２６Ｂ ３／００ − ３／１６

Ｆ２６Ｂ ２１／０４

Ｂ６５Ｇ １７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隔をおいて配置された一組の駆動用軸体と、
その駆動用軸体間にコンベアを架設して、前記駆動用軸体周りに周回させて被搬送物を収容して搬送する搬送部材を備えた乾燥コンベア装置において、
前記搬送部材が、それの底部に乾燥用気体を噴出させる気体噴出部を設け、上方が開口し、内側に前記被搬送物を収容する収容空間が設けられている流動層形成搬送部材であって、
複数個の前記流動層形成搬送部材が前記コンベア上に整列して、回動可能に取り付けられており、
その移動する流動層形成搬送部材の下方から前記乾燥用気体を供給する風箱を設け、
前記流動層形成搬送部材の収容空間内に前記被搬送物を収容して前記風箱の上を通過することにより、前記乾燥用気体が前記気体噴出部から流動層形成搬送部材内に噴出して、前記被搬送物を浮かせて、無方向、不規則状に流動化して当該流動層形成搬送部材内で前記被搬送物の流動層を形成しながら前記被搬送物を乾燥させ、
前記流動層形成搬送部材が前記駆動用軸体周りを上側から下側に周回するときに、前記流動層形成搬送部材が個々に傾倒して逆さまになって乾燥された前記被搬送物を流動層形成搬送部材から落下させることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項2】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記流動層形成搬送部材内の流動層の空塔速度が１．２〜３．０ｍ／ｓの範囲に規制されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項3】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物の乾燥状態に応じて前記風箱に供給される前記乾燥用気体の流量または温度が調整可能になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項4】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記風箱が前記被搬送物の搬送方向に沿って複数個設けられており、前記被搬送物の搬送方向上流側に配置されている上流側風箱と、前記被搬送物の搬送方向下流側に配置されている下流側風箱に供給される前記乾燥用気体の流量または温度が異なっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項5】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した前記被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングを備え、
前記流動層形成搬送部材は、バケットまたは、
前記気体噴出部を設けた底板と、その底板の流動層形成搬送部材の移動方向下流側端部から立設した背面板を有し、流動層形成搬送部材の移動方向上流側と流動層形成搬送部材の上方が開放しており、
前記一方の駆動用軸体側から他方の駆動用軸体側に向かって延びて、前記流動層形成搬送部材の左右側面に対応する吹き抜け防止部材を前記ハウジング内に設置して、
前記流動層形成搬送部材の移動方向上流側は、隣接する１つ前の流動層形成搬送部材の背面板で塞がれ、流動層形成搬送部材の左右側面は前記吹き抜け防止部材で覆われて、流動層形成搬送部材の内側に前記被搬送物の収容空間が形成されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項6】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記風箱の底板は一方の端部から他方の端部に向けて低く傾斜しており、その低くなった底板の端部あるいはその低くなった底板の端部と接続している側板の下端部に、前記流動層形成搬送部材から落下した前記被搬送物を風箱から排出する落下粒子排出口が形成されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項7】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段は、
前記被搬送物を貯留する乾燥前ホッパと、
その乾燥前ホッパの下部に設けられた第１のゲート弁と、
その第１のゲート弁の下部に設けられた計量管部と、
その計量管部の下部に設けられた第２のゲート弁を有し、
前記被搬送物供給手段の下に前記流動層形成搬送部材が到来したことを検出する位置センサーを設け、
前記第２のゲート弁を閉じて、前記第１のゲート弁を開けて、前記乾燥前ホッパに貯留されている被搬送物の一部を前記計量管部に装填して被搬送物の計量を行い、
前記第１のゲート弁と第２のゲート弁を閉じた状態で、前記位置センサーにより流動層形成搬送部材の到来を検出すると、前記第２のゲート弁を開いて計量管部内の被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項8】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した前記被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングを備え、
前記ハウジング内に滞留している乾燥用気体を導入して、その乾燥用気体に含まれている飛散粒子を捕集する飛散粒子捕集手段が設けられ、
前記飛散粒子捕集手段によって捕集された粒子が、前記ハウジングの排出口から取り出された乾燥済の被搬送物とともに乾燥後ホッパに貯留されることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項9】

請求項８に記載の乾燥コンベア装置において、
前記飛散粒子捕集手段を通過した湿分を含む気体の中から湿分を除去する湿分除去手段と、
その湿分除去手段を通過した気体を加熱する気体加熱手段と、
前記飛散粒子捕集手段から湿分除去手段ならびに気体加熱手段を経て前記風箱に接続されて、前記気体加熱手段で加熱された気体を前記乾燥用気体として前記風箱に供給する循環配管を備えたことを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項10】

請求項８または９に記載の乾燥コンベア装置において、
前記乾燥後ホッパに、貯留した被搬送物の水分含有率を所定の範囲に維持するための伝熱管が配置されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項11】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段の下に移動して来た前記流動層形成搬送部材の気体噴出部を塞ぐ供給側閉塞部材が設置されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記一組の駆動用軸体のうちの他方の駆動用軸体と、前記被搬送物の搬送方向最下流側に配置されている最下流側風箱の間に、移動して来た前記流動層形成搬送部材の気体噴出部を塞ぐ排出側閉塞部材が設置されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項13】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
そのハウジングの内側底面に落下した前記被搬送物を集めて前記排出口から排出する清掃手段を設けたことを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項14】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記酸素濃度計によって検出された酸素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項15】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体内の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記一酸化炭素濃度計によって検出された一酸化炭素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項16】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体の温度を検出する温度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記温度計によって検出された温度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項17】

請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の乾燥コンベア装置において、
前記ハウジング内に滞留している乾燥用気体を導入して、その乾燥用気体に含まれている被搬送物の飛散粒子を捕集する飛散粒子捕集手段と、
前記ハウジングから排出された乾燥済み被搬送物ならびに前記飛散粒子捕集手段で捕集した被搬送物の微粒子を貯留する乾燥後ホッパを備え、
前記酸素濃度計、一酸化炭素濃度計、温度計のいずれかの検出値が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記飛散粒子捕集手段ならびに乾燥後ホッパ内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項18】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物が石炭であって、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段は、前記被搬送物を粉砕する粉砕機と、粉砕された前記被搬送物を貯留する乾燥前ホッパを有し、
その乾燥前ホッパ内の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度計と、
前記乾燥前ホッパ内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記一酸化炭素濃度計によって検出された一酸化炭素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記乾燥前ホッパ内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項19】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物の原料を粉砕して被搬送物とする粉砕機を備え、
その粉砕機は、
周壁に噴出口を形成したロータと、
そのロータの周囲を取り巻くように設置された衝突受け部材を備え、
回転している前記ロータ内に供給した前記原料が遠心力により前記噴出口から噴出され、前記衝突受け部材に衝突して粉砕される構成になっていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項20】

請求項１に記載の乾燥コンベア装置において、
前記風箱が前記被搬送物の搬送方向の上流側から下流側に向けて第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱が順次配置され、
各風箱に送風機と熱交換器を付設した温風供給管が接続され、
前記第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱の上方には、周回する前記流動層形成搬送部材を介して、第１の独立フード、第２の独立フード、第３の独立フードが前記第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱と対応して配置されて、
各独立フードにそれぞれ排気管が接続され、
前記第１の独立フードに接続されている排気管の先端が、前記第２の風箱に付設されている送風機の吸い込み口に接続され、
前記第２の独立フードに接続されている排気管の先端が、前記第３の風箱に付設されている送風機の吸い込み口に接続されていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項21】

請求項２０に記載の乾燥コンベア装置において、
前記独立フードと独立フードの間に柔軟な板材が移動する前記流動層形成搬送部材側に向けて吊り下げられていることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項22】

請求項２０に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物の搬送方向下流側に配置されている風箱の大きさが、被搬送物の搬送方向上流側に配置されている風箱の大きさよりも大きいことを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項23】

請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の乾燥コンベア装置において、
前記被搬送物を褐炭であることを特徴とする乾燥コンベア装置。

【請求項24】

石炭を搬送するコンベア装置と、
そのコンベア装置によって搬送された石炭を燃焼して蒸気を生成する石炭焚きボイラ装置と、
その石炭焚きボイラ装置からの蒸気で回転駆動する蒸気タービンを備えた火力発電プラントにおいて、
前記コンベア装置が請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の乾燥コンベア装置であって、
前記蒸気タービンから抽気した蒸気で昇温した空気を前記乾燥コンベア装置の乾燥用気体として用いることを特徴とする火力発電プラント。

【請求項25】

石炭を搬送するコンベア装置と、
そのコンベア装置によって搬送された石炭を燃焼して蒸気を生成する石炭焚きボイラ装置と、
その石炭焚きボイラ装置からの蒸気で回転駆動する蒸気タービンを備えた火力発電プラントにおいて、
前記コンベア装置が請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の乾燥コンベア装置であって、
前記石炭焚きボイラ装置から排出される排ガスで昇温した空気を前記乾燥コンベア装置の乾燥用気体として用いることを特徴とする火力発電プラント。

【請求項26】

請求項２４または２５に記載の火力発電プラントにおいて、
前記石炭焚きボイラ装置が、火炉の後部に対流伝熱部を配置し、前記火炉で上昇した燃焼ガスが前記対流伝熱部で下降するように流れる２パス型ボイラ装置であることを特徴とする火力発電プラント。

【請求項27】

請求項２４ないし２６のいずれか１項に記載の火力発電プラントにおいて、
前記石炭が褐炭であることを特徴とする火力発電プラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば石炭、汚泥、食材、木片、都市ごみなどの粒子、粉体、チップあるいは小片など（以下、これらを総称して粗粒子という）を搬送しながら乾燥、除湿する乾燥コンベア装置に係り、特に褐炭などの粗粒子の乾燥が効率的かつ均等にできる乾燥コンベア装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

水分含有率の高い褐炭の燃焼効率を高めるために褐炭を乾燥しており、その褐炭の乾燥装置として流動床方式やロータリキルン方式の乾燥装置が従来から知られている。
前記流動床方式の乾燥装置は、石炭をクラッシャで粉砕後、石炭粒を蒸気で流動床に搬送し、蒸気による石炭粒の流動化とヒーティングを行ない、乾燥した石炭粒が流動床から外部に排出される。

【0003】

一方、細かい石炭粒子は流動床の上部に蒸気とともに搬送されてサイクロンセパレータで捕集され、再度流動床に戻される。また、蒸気はコンプレッサーで加圧した後に加熱されて加熱蒸気として使用され、最終的には水として系外へ排出される。
石炭粒の流れはオーバフロー方式であり定量性がないため、乾燥された石炭粒はホッパに貯留された後、給炭機で計量される。

【0004】

前記ロータリキルン方式の乾燥装置は、石炭をロータリキルンの上部から投入することにより、石炭粒はキルン内部で掻き回される。キルンの内部には伝熱管が配置されており、伝熱管の内部には蒸気が通っているから、その蒸気の熱により伝熱管の間を通る石炭粒が乾燥される。
乾燥された石炭粒は回転と同時にキルンの傾きで徐々に出口に向って排出される。使用された蒸気は熱交換により水となり、復水として回収される。

【0005】

この乾燥装置では、乾燥された石炭粒の大きさ、乾燥度合いなどによりキルン内部の保有炭量が異なり、ロータリキルン出口での定量性がないため、前記流動床方式の乾燥装置と同様に、乾燥された石炭粒はホッパに貯留された後、給炭機で計量される。

【0006】

このように従来の装置では、石炭の乾燥装置と計量装置（給炭機）が別々に必要であるため、設備費ならびにランニングコストが嵩み、また、装置を設置するのに乾燥装置用と計量装置用のスペースが必要となり、装置全体が大型となるなどの欠点があった。

【0007】

また従来、特開昭６１−２４００２４号公報（特許文献１）ならびに特開昭５９−１０７１１５号公報（特許文献２）などで乾燥装置付きの石炭搬送装置が提案されている。

【0008】

図２４は、前記特開昭６１−２４００２４号公報（特許文献１）で提案された乾燥装置付き石炭搬送装置の斜視図である。

【0009】

図２４に示すように、石炭搬送コンベア２０１はその周囲がコンベアトランク２０６で覆われており、コンベアトランク２０６の一方の端部近くの上面に未乾燥の石炭粒２０２を投入する石炭投入口２０３が設けられ、さらにコンベアトランク２０６の他方の端面に乾燥した石炭粒２０４を排出する石炭排出口２０５が設けられている。またこのコンベアトランク２０６の途中の上面には、ボイラ装置（図示せず）からの高温の排ガス２０７を供給する排ガス供給口２０８が設けられている。

【0010】

図に示すように、未乾燥の石炭粒２０２が石炭投入口２０３から投入されて、石炭搬送コンベア２０１のバケット２０９内に溜り、石炭搬送コンベア２０１により上方へと搬送される。その搬送途中で前記排ガス供給口２０８から高温の排ガス２０７がコンベアトランク２０６内に供給され、送り込まれた排ガス２０７はコンベアトランク２０６の内部を通って前記石炭排出口２０５から排気される。

【0011】

この間、コンベアトランク２０６の内部を移送されている未乾燥の石炭粒２０２に付着している水分は前記排ガス２０７に晒されて蒸発し、乾燥した石炭粒２０４として石炭排出口２０５から排出され、図示しない石炭バンカーへ投入される。また、蒸発した水分は排ガス２０７とともに石炭排出口２０５から大気に放出される仕組みになっている。

【0012】

図２５は、前記特開昭５９−１０７１１５号公報（特許文献２）で提案された乾燥装置付き石炭搬送装置の概略構成図である。

【0013】

図２５に示すように、コンベア２１１ａによって移送されてきた未乾燥の石炭粒２１２が、一旦ホッパ２１３に貯えられた後、コンベア２１４上に投下されて矢印方向へ搬送される。

【0014】

このコンベア２１４の周囲はフード２１５で覆われており、このフード２１５により石炭粒２１２の搬送方向（矢印方向）上流側から下流側に沿って、第１乾燥室２０６、第２乾燥室２１７ならびに冷却室２１８が区画形成されている。

【0015】

燃焼装置（図示せず）から送られて来た高温の排ガス２１９が第２乾燥室２１７の下側の流入口２２０から入り、第２乾燥室２１７内を上昇して上側の排出口２２１から排出される。
引き続いてこの排ガス２１９は次に第１乾燥室２０６の下側の流入口２２２から入り、第１乾燥室２０６内を上昇して上側の排出口２２３から排出される。未乾燥の石炭粒２１２が第１乾燥室２０６ならびに第２乾燥室２１７内を通過することにより、加熱・乾燥される。

【0016】

前記第１乾燥室２０６の排出口２２３から排出された排ガス２１９は、次に前記冷却室２１８の下側の流入口２２４から入り、冷却器２２５によって排ガス２１９が冷却される。低温になった排ガス２１９は冷却室２１８内を上昇して搬送中の石炭粒を冷却し、乾燥・冷却した石炭粒２２７として次のコンベア２１１ｂへ移送される。一方、低温になった排ガス２１９は排出口２２６から前記燃焼装置のガス処理装置（図示せず）に移送されてガス処理される仕組みになっている。

【0017】

また、他の先行技術文献として、例えば特公昭５０−３２２５号公報（特許文献３）や特開昭６１−２２１２８９号公報（特許文献４）などが挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特開昭６１−２４００２４号公報

【特許文献2】特開昭５９−１０７１１５号公報

【特許文献3】特公昭５０−３２２５号公報

【特許文献4】特開昭６１−２２１２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

前記図２４に示す乾燥装置付き石炭搬送装置では、石炭粒２０２がバケット２０９内に収容された状態で排ガス２０７と接触する構成であるから、バケット２０９内に収容されている石炭粒子層の表面側は乾燥されるが、層内部や層底部の石炭粒２０２は乾燥しないか、乾燥が不十分である。

【0020】

また、前記図２５に示す乾燥装置付き石炭搬送装置は、石炭粒２１２をコンベア２１４上に層状に載せて移動し、そのコンベア２１４の下側から上側に向けて排ガス２１９を流して石炭粒２１２を乾燥しようとするものである。従ってこの石炭搬送装置においても、コンベア２１４上にある石炭粒子層の表面側は乾燥されるが、層内部や層底部の石炭粒２１２は乾燥が不十分である。

【0021】

さらに、これら図２４および図２５に示す乾燥装置付き石炭搬送装置は、排ガスを石炭粒と接触させて乾燥しているが、元々排ガスは水分含有率が高いため、石炭粒の乾燥には不向きである。

【0022】

これら乾燥装置付き石炭搬送装置において石炭粒の乾燥を促すためには、例えばコンベアの搬送速度を遅くしたり、コンベアの長さを長くすることが考えられるが、そのために乾燥時間が長くかかって効率が悪かったり、コンベアの設置スペースを大きくしなくてはいけないなどの問題が生じる。

【0023】

また、前記図２５に示す乾燥装置付き石炭搬送装置では、石炭粒２１２の乾燥時に計量ができないから、石炭搬送装置とは別に計量装置が必要であり、コストならびに設置スペースの点でも問題がある。

【0024】

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、粗粒子の乾燥が効率的に、かつ、均等にできる乾燥コンベア装置ならびにそれを備えた火力発電システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0025】

前記目的を達成するため、本発明は、
所定の間隔をおいて配置された一組の例えば駆動プーリと従動プーリなどの駆動用軸体と、
その駆動用軸体間にコンベアを架設して、前記駆動用軸体周りに周回させて例えば石炭などの被搬送物を収容して搬送する多数の例えばエプロンなどの搬送部材を備えた乾燥コンベア装置を対象とするものである。

【0026】

そして本発明の第１の手段は、
前記搬送部材が、それの底部に例えば温風（加熱空気）などの乾燥用気体を噴出させる例えば温風吹き出し孔などの気体噴出部を設け、上方が開口し、内側に前記被搬送物を収容する収容空間が設けられている例えばエプロンなどの流動層形成搬送部材であって、
複数個の前記流動層形成搬送部材が前記コンベア上に整列して、回動可能に取り付けられており、
その移動する流動層形成搬送部材の下方から前記乾燥用気体を供給する風箱を設け、
前記流動層形成搬送部材の収容空間内に前記被搬送物を収容して前記風箱の上を通過することにより、前記乾燥用気体が前記気体噴出部から流動層形成搬送部材内に噴出して、前記被搬送物を浮かせて、無方向、不規則状に流動化して当該流動層形成搬送部材内で前記被搬送物の流動層を形成しながら前記被搬送物を乾燥させ、
前記流動層形成搬送部材が前記駆動用軸体周りを上側から下側に周回するときに、前記流動層形成搬送部材が個々に傾倒して逆さまになって乾燥された前記被搬送物を流動層形成搬送部材から落下させることを特徴とするものである。

【0027】

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記流動層形成搬送部材内の流動層の空塔速度が１．２〜３．０ｍ／ｓの範囲に規制されていることを特徴とするものである。
本発明の第３の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物の乾燥状態に応じて前記風箱に供給される前記乾燥用気体の流量または温度が調整可能になっていることを特徴とするものである。

【0028】

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、
前記風箱が前記被搬送物の搬送方向に沿って複数個設けられており、前記被搬送物の搬送方向上流側に配置されている上流側風箱と、前記被搬送物の搬送方向下流側に配置されている下流側風箱に供給される前記乾燥用気体の流量または温度が異なっていることを特徴とするものである。

【0029】

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した前記被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングを備え、
前記流動層形成搬送部材は、バケットまたは、
前記気体噴出部を設けた底板と、その底板の流動層形成搬送部材の移動方向下流側端部から立設した背面板を有し、流動層形成搬送部材の移動方向上流側と流動層形成搬送部材の上方が開放しており、
前記一方の駆動用軸体側から他方の駆動用軸体側に向かって延びて、前記流動層形成搬送部材の左右側面に対応する吹き抜け防止部材を前記ハウジング内に設置して、
前記流動層形成搬送部材の移動方向上流側は、隣接する１つ前の流動層形成搬送部材の背面板で塞がれ、流動層形成搬送部材の左右側面は前記吹き抜け防止部材で覆われて、流動層形成搬送部材の内側に前記被搬送物の収容空間が形成されていることを特徴とするものである。

【0030】

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、
前記風箱の底板は一方の端部から他方の端部に向けて低く傾斜しており、その低くなった底板の端部あるいはその低くなった底板の端部と接続している側板の下端部に、前記流動層形成搬送部材から落下した前記被搬送物を風箱から排出する落下粒子排出口が形成されていることを特徴とするものである。

【0031】

本発明の第７の手段は前記第１の手段において、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段は、
前記被搬送物を貯留する乾燥前ホッパと、
その乾燥前ホッパの下部に設けられた第１のゲート弁と、
その第１のゲート弁の下部に設けられた計量管部と、
その計量管部の下部に設けられた第２のゲート弁を有し、
前記被搬送物供給手段の下に前記流動層形成搬送部材が到来したことを検出する位置センサーを設け、
前記第２のゲート弁を閉じて、前記第１のゲート弁を開けて、前記乾燥前ホッパに貯留されている被搬送物の一部を前記計量管部に装填して被搬送物の計量を行い、
前記第１のゲート弁と第２のゲート弁を閉じた状態で、前記位置センサーにより流動層形成搬送部材の到来を検出すると、前記第２のゲート弁を開いて計量管部内の被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する構成になっていることを特徴とするものである。

【0032】

本発明の第８の手段は前記第１の手段において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した前記被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングを備え、
前記ハウジング内に滞留している乾燥用気体を導入して、その乾燥用気体に含まれている飛散粒子を捕集する例えばサイクロンセパレータなどの飛散粒子捕集手段が設けられ、
前記飛散粒子捕集手段によって捕集された粒子が、前記ハウジングの排出口から取り出された乾燥済の被搬送物とともに乾燥後ホッパに貯留されることを特徴とするものである。

【0033】

本発明の第９の手段は前記第８の手段において、
前記飛散粒子捕集手段を通過した湿分を含む気体の中から湿分を除去する湿分除去手段と、
その湿分除去手段を通過した気体を加熱する気体加熱手段と、
前記飛散粒子捕集手段から湿分除去手段ならびに気体加熱手段を経て前記風箱に接続されて、前記気体加熱手段で加熱された気体を前記乾燥用気体として前記風箱に供給する循環配管を備えたことを特徴とするものである。

【0035】

本発明の第１０の手段は前記第８または第９の手段において、
前記乾燥後ホッパに、貯留した被搬送物の水分含有率を所定の範囲に維持するための伝熱管が配置されていることを特徴とするものである。

【0036】

本発明の第１１の手段は前記第１の手段において、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段の下に移動して来た前記流動層形成搬送部材の気体噴出部を塞ぐ供給側閉塞部材が設置されていることを特徴とするものである。

【0037】

本発明の第１２手段は前記第１１の手段において、
前記一組の駆動用軸体のうちの他方の駆動用軸体と、前記被搬送物の搬送方向最下流側に配置されている最下流側風箱の間に、移動して来た前記流動層形成搬送部材の気体噴出部を塞ぐ排出側閉塞部材が設置されていることを特徴とするものである。

【0038】

本発明の第１３の手段は前記第１の手段において、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
そのハウジングの内側底面に落下した前記被搬送物を集めて前記排出口から排出する清掃手段を設けたことを特徴とするものである。

【0039】

本発明の第１４の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記酸素濃度計によって検出された酸素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とするものである。

【0040】

本発明の第１５の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体内の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記一酸化炭素濃度計によって検出された一酸化炭素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とするものである。

【0041】

本発明の第１６の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物が石炭であり、前記乾燥用気体が昇温された空気であって、
当該乾燥コンベア装置の本体を格納して外気と遮断するとともに、乾燥した被搬送物を取り出す排出口を有するハウジングと、
前記乾燥用気体の温度を検出する温度計と、
少なくとも前記ハウジング内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記温度計によって検出された温度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記ハウジング内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とするものである。

【0042】

本発明の第１７の手段は前記第１４ないし第１６の手段において、
前記ハウジング内に滞留している乾燥用気体を導入して、その乾燥用気体に含まれている被搬送物の飛散粒子を捕集する飛散粒子捕集手段と、
前記ハウジングから排出された乾燥済み被搬送物ならびに前記飛散粒子捕集手段で捕集した被搬送物の微粒子を貯留する乾燥後ホッパを備え、
前記酸素濃度計、一酸化炭素濃度計、温度計のいずれかの検出値が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記飛散粒子捕集手段ならびに乾燥後ホッパ内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とするものである。

【0043】

本発明の第１８の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物が石炭であって、
前記一組の駆動用軸体のうちの一方の駆動用軸体の上方に、前記被搬送物を前記流動層形成搬送部材内に投入する被搬送物供給手段が設けられ、
その被搬送物供給手段は、前記被搬送物を粉砕する粉砕機と、粉砕された前記被搬送物を貯留する乾燥前ホッパを有し、
その乾燥前ホッパ内の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度計と、
前記乾燥前ホッパ内を不活性状態にする不活性状態形成手段を設けて、
前記一酸化炭素濃度計によって検出された一酸化炭素濃度が規定値を超えると、前記不活性状態形成手段で前記乾燥前ホッパ内を不活性状態にする構成になっていることを特徴とするものである。

【0044】

本発明の第１９の手段は前記第１の手段において、
前記被搬送物の原料を粉砕して被搬送物とする粉砕機を備え、
その粉砕機は、
周壁に噴出口を形成したロータと、
そのロータの周囲を取り巻くように設置された例えば粉砕機ケーシングなどの衝突受け部材を備え、
回転している前記ロータ内に供給した前記原料が遠心力により前記噴出口から噴出され、前記衝突受け部材に衝突して粉砕される構成になっていることを特徴とするものである。

【0045】

本発明の第２０の手段は前記第１の手段において、
前記風箱が前記被搬送物の搬送方向の上流側から下流側に向けて第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱が順次配置され、
各風箱に送風機と熱交換器を付設した温風供給管が接続され、
前記第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱の上方には、周回する前記流動層形成搬送部材を介して、第１の独立フード、第２の独立フード、第３の独立フードが前記第１の風箱、第２の風箱、第３の風箱と対応して配置されて、
各独立フードにそれぞれ排気管が接続され、
前記第１の独立フードに接続されている排気管の先端が、前記第２の風箱に付設されている送風機の吸い込み口に接続され、
前記第２の独立フードに接続されている排気管の先端が、前記第３の風箱に付設されている送風機の吸い込み口に接続されていることを特徴とするものである。

【0046】

本発明の第２１の手段は前記第２０の手段において、
前記独立フードと独立フードの間に柔軟な板材が移動する前記流動層形成搬送部材側に向けて吊り下げられていることを特徴とするものである。

【0047】

本発明の第２２の手段は前記第２０の手段において、
前記被搬送物の搬送方向下流側に配置されている風箱の大きさが、被搬送物の搬送方向上流側に配置されている風箱の大きさよりも大きいことを特徴とするものである。

【0048】

本発明の第２３の手段は前記第１ないし第２２の手段において、前記被搬送物を褐炭であることを特徴とするものである。

【0049】

本発明の第２４の手段は、
石炭を搬送するコンベア装置と、
そのコンベア装置によって搬送された石炭を燃焼して蒸気を生成する石炭焚きボイラ装置と、
その石炭焚きボイラ装置からの蒸気で回転駆動する蒸気タービンを備えた火力発電プラントにおいて、
前記コンベア装置が前記第１ないし第２２の手段の乾燥コンベア装置であって、
前記蒸気タービンから抽気した蒸気で昇温した空気を前記乾燥コンベア装置の乾燥用気体として用いることを特徴とするものである。

【0050】

本発明の第２５の手段は、
石炭を搬送するコンベア装置と、
そのコンベア装置によって搬送された石炭を燃焼して蒸気を生成する石炭焚きボイラ装置と、
その石炭焚きボイラ装置からの蒸気で回転駆動する蒸気タービンを備えた火力発電プラントにおいて、
前記コンベア装置が前記第１ないし第２２の手段の乾燥コンベア装置であって、
前記石炭焚きボイラ装置から排出される排ガスで昇温した空気を前記乾燥コンベア装置の乾燥用気体として用いることを特徴とするものである。

【0051】

本発明の第２６の手段は前記第２４または第２５の手段において、前記石炭焚きボイラ装置が、火炉の後部に対流伝熱部（コンべクションパス）を配置し、前記火炉で上昇した燃焼ガスが前記対流伝熱部（コンべクションパス）で下降するように流れる２パス型ボイラ装置であることを特徴とするものである。

【0052】

本発明の第２７の手段は前記第２４ないし第２６の手段において、前記石炭が褐炭であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0053】

本発明は前述のような構成になっており、粗粒子の乾燥が効率的かつ均等にできる乾燥コンベア装置ならびにそれを備えた火力発電プラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0054】

【図1】本発明の第１実施形態に係る乾燥コンベア装置全体の系統図である。

【図2】その実施形態に係る乾燥コンベア装置本体の概略構成図である。

【図3】その乾燥コンベア装置本体に用いるエプロンの斜視図である。

【図4】図２Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。

【図5】図２Ｂ−Ｂ線上の拡大断面図である。

【図6】エプロンの配置状態を示す概略側面図である。

【図7】流動層形成箱体内で褐炭粒子を流動化させて乾燥した場合の褐炭粒子の水分含有率の変化を示す特性図である。

【図8】本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置を火力発電システムに適用した場合の第１の適用例を示す系統図である。

【図9】図８で示した火力発電システムにおける温風の制御系統を説明するための要部拡大系統図である。

【図10】本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置を火力発電システムに適用した場合の第２の適用例を示す系統図である。

【図11】図１０で示した火力発電システムにおける温風の制御系統を説明するための要部拡大系統図である。

【図12】本発明で適用される回転式遠心粉砕方式の粉砕機の概略平面図である。

【図13】その粉砕機の側面図である。

【図14】その粉砕機の一部を切除した斜視図である。

【図15】本発明の比較例として挙げたハンマークラッシャー方式の粉砕機の概略構成を示す正面図である。

【図16】実験例１と比較例１での原炭、粉砕炭、乾燥炭が保有している水分量の割合を比較して示す図である。

【図17】実験例１と比較例１での乾燥コンベア装置における必要エネルギーを比較して示す図である。

【図18】本発明の第２実施形態に係る乾燥コンベア装置の概略構成図である。

【図19】その乾燥コンベア装置本体付近の斜視図である。

【図20】その乾燥コンベア装置内の湿り空気線図である。

【図21】その乾燥コンベア装置と比較例２の乾燥装置との具体的な性状を比較して示す図である。

【図22】風箱（独立フード）の分割数の違いによる排ガス温度、空気流量ならびに熱効率を示す図である。

【図23】本発明の第３実施形態に係る乾燥コンベア装置の概略構成図である。

【図24】提案された乾燥装置付き石炭搬送装置の斜視図である。

【図25】従来提案された他の乾燥装置付き石炭搬送装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0055】

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。先ず、乾燥コンベア装置の構成について説明する。
（第１の乾燥コンベア装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置全体の系統図である。
この乾燥コンベア装置は同図に示すように、乾燥コンベア装置本体１と、その乾燥コンベア装置本体１に例えば石炭（褐炭）などの未乾燥の粗粒子２を供給する粗粒子供給手段３と、乾燥コンベア装置本体１に乾燥用の温風を供給する温風供給手段４と、飛散した乾燥済みの微粒子を捕集する飛散粒子捕集手段５とから主に構成されている。
前記乾燥コンベア装置本体１の構成などについては、後で説明する。
前記粗粒子供給手段３は、粗粒子２に粉砕する前の原料６を貯留する原料サイロ７と、その下に設けられて前記原料６を所定の大きさに粉砕する粉砕機８と、粉砕されて生成した粗粒子２を貯留する乾燥前ホッパ９と、その下に設けられた第１のゲート弁１０と、その下に設けられた第２のゲート弁１１と、前記第１のゲート弁１０と第２のゲート弁１１の間に設けられた計量管部１２（図２参照）とを備えている。

【0056】

図２に示すように、前記第１のゲート弁１０ならびに第２のゲート弁１１は、それぞれシリンダ１３で個別に駆動できるようになっている。また、前記計量管部１２の下端部は、乾燥コンベア装置本体１（後述のハウジング２０）内に挿入されている（図２参照）。

【0057】

前記温風供給手段４は、吸引ダンパ１４と送風機１５と熱交換器１６とを備え、熱交換器１６に供給された空気は例えば蒸気タービン８０（図８参照）から抽気した蒸気などによって加熱される。
前記飛散粒子捕集手段５は、サイクロンセパレータ１８と、その下に設けられたロータリーシール１９を有している。

【0058】

図２は前記乾燥コンベア装置本体１の概略構成図、図３はその乾燥コンベア装置本体１に用いるエプロンの斜視図、図４は図２Ａ−Ａ線上の拡大断面図、図５は図２Ｂ−Ｂ線上の拡大断面図、図６はエプロンの配置状態を示す概略側面図である。

【0059】

この乾燥コンベア装置本体１は、粗粒子２の搬送方向に沿って延びたハウジング２０の内側の高さ方向の略中間位置に、エプロンコンベア２１が配置されている。このハウジング２０は、エプロンコンベア２１を格納して、外気と遮断されている。前記エプロンコンベア２１は、所定の間隔をおいて配置された駆動プーリ２２とテンションプーリ（従動プーリ）２３の間に張架されている。エプロンコンベア２１の張力はテンションプーリ２３に付設されたテンション設定器２４によって設定でき、これによってエプロンコンベア２１の伸びや蛇行の調整ができる。

【0060】

エプロンコンベア２１はチェーンコンベアから構成されており、その上には多数のエプロン２５が整列して、回動可能に取り付けられている。このエプロン２５は図３に示すように、底板２６と、その底板２６のエプロン２５の移動方向下流側端部から立設した背面板２７と、補強のために底板２６と背面板２７を両側面から連結した側面形状が略三角形をした補強板２８ａ，２８ｂを有している。

【0061】

このエプロン２５の移動方向上流側と、左右側面の大半と、上方が解放されている。図３ないし図６に示すように、前記エプロン２５の移動方向上流側は、隣接する１つ前のエプロン２５の背面板２７で塞がれる。エプロン２５の左右側面は、その左右側面に対応するようにハウジング２０内に設けられた板状の吹き抜け防止部材４１ａ，４１ｂによって覆われている。この吹き抜け防止部材４１は図２や図６に示すように、駆動プーリ２２とテンションプーリ２３の間隔と略同じ長さ延びている。なお、図３では図面が複雑になるため、手前側の吹き抜け防止部材４１ｂの図示を省略している。

【0062】

前記底板２６と、その底板２６から立設した背面板２７と、隣接する１つ前のエプロン２５の背面板２７と、吹き抜け防止部材４１ａ，４１ｂによって、エプロン２５の内側に粗粒子２を収容する収容空間３２が形成される（図４参照）。図４や図５に示すように、吹き抜け防止部材４１ａ，４１ｂの上端部は開放状態になっている。

【0063】

前記底板２６には、多数の温風吹き出し孔２９が形成されている。本実施形態では底板２６として、多数の温風吹き出し孔２９を形成したパンチングプレートを使用したが、金網などでもよい。さらに図４に示すように各エプロン２５の左側の補強板２８ａの下端部近くには、エプロン２５の到来を検出するための板状の被検出部３１が設けられている。また、エプロン２５が計量管部１２の下に来たことを検出するための位置センサー４３が、エプロン２５（被検出部３１）の近くに固定されている。

【0064】

本実施形態の場合、テンションプーリ２３が配置されている側が粗粒子２の供給側、駆動プーリ２２が配置されている側が粗粒子２の排出側となっており、粗粒子２はテンションプーリ２３から駆動プーリ２２の方向に間欠的に搬送され、矢印Ｘ（図２参照）がその搬送方向を示している。

【0065】

そのため図２に示すように、テンションプーリ２３の上方のハウジング部分では、前記粗粒子供給手段３の計量管部１２の下端部が貫通して、エプロン２５近くまで延びている。一方、駆動プーリ２２の下方のハウジング部分には、乾燥済みの粗粒子２の排出口３３が形成されている。

【0066】

後述するように前記計量管部１２の下端部から粗粒子２を落下して、前記エプロン２５の収容空間３２に収容するとき、粗粒子２の一部がエプロン２５の温風吹き出し孔２９からエプロンコンベア２１内に落下することがある。これを防止するため、図２ならびに図４に示すように、計量管部１２の下側に来たエプロン２５の温風吹き出し孔２９を塞ぐための供給側閉塞板３４ａが、エプロン２５の下に設置されている。また、駆動プーリ２２の近傍にも、粗粒子２が温風吹き出し孔２９から落下するのを防止するための排出側閉塞板３４ｂが設置されている。

【0067】

図２に示すように、供給側閉塞板３４ａと排出側閉塞板３４ｂの間には、粗粒子２の搬送方向Ｘに沿って複数個の風箱３５がエプロン２５の下側に連続して設置されている。風箱３５は図５に示すように、一方の端に向けて低く傾斜した底板３６と、その底板３６から立設した両側板３７ａ，３７ｂと、短い方の側板３７ａに取り付けられた温風導入管３８を有し、風箱３５の上方開口部はエプロン２５の底板２６と対向している。

【0068】

前記温風導入管３８を有する短い方の側板３７ａとは反対側の長い方の側板３７ｂの下端部付近あるいは底板３６の低い方の端部には、落下粒子排出孔３９が設けられている。また、図１に示すように、各風箱３５の温風導入管３８には前記温風供給手段４から延びた温風供給管４０がそれぞれ接続されている。

【0069】

さらにハウジング２０の内側底面上には、清掃用チェーンコンベア４４がハウジング２０の長手方向に沿って配置されている。この清掃用チェーンコンベア４４は駆動プーリ４５と従動プーリ４６によって、ハウジング２０の内側底面を掃くように常時あるいは所定の時間間隔で矢印Ｙ方向に回転駆動される。

【0070】

本実施形態では、ハウジング２０の内側底面が水平状態になっているが、ハウジング２０の内側底面を排出口３３側に向けて若干低く傾斜するように設けると、前記清掃用チェーンコンベア４４による清掃効率が良好になる。

【0071】

図２に示すように、ハウジング２０の上面部には、サイクロンセパレータ１８側に延びる微粒子捕集配管４７が接続されている。一方、ロータリーシール１９から延びた微粒子送り配管４８は、ハウジング２０の外から排出口３３側に延びている。

【0072】

また図１に示すように、サイクロンセパレータ１８によって石炭微粒子から分離された空気は、空気戻し配管５２と送風機５３により熱交換器１６の上流側に戻される。

【0073】

次にこの乾燥コンベア装置の動作について説明する。
（乾燥コンベア装置の動作）
図１に示すように、原料サイロ７に貯留されている例えば水分含有率が４０〜５０重量％程度の湿った褐炭からなる原料６が粉砕機８で粉砕されて、粒子の粒径が主に１〜１０ｍｍの粗粒子２を主体とする、平均粒径が２ｍｍ程度の粒子となり、乾燥前ホッパ９に貯留されている。

【0074】

なお、上述の粒子の粒径分布は、原料炭の性状や粉砕の程度等、種々の条件に応じて変動するが、粒径１５０μｍ以下の微粒子も含まれる。

【0075】

そして、下側の第２のゲート弁１１を閉じた状態で上側の第１のゲート弁１０を開けると、乾燥前ホッパ９内の粗粒子２の一部が第１のゲート弁１０を通り、計量管部１２（図２参照）内に充填され、計量管部１２の容積に相当する粗粒子２の計量がなされる。計量管部１２内に粗粒子２を充填した後、第１のゲート弁１０を閉じる。これらゲート弁１０，１１の開閉動作は、個別に付設されたシリンダ１３（図２参照）によってなされる。

【0076】

エプロンコンベア２１は図２に示すように、搬送方向Ｘに間欠的若しくは連続的に周回移動しており、計量管部１２の下側にエプロン２５が来たことを図４に示すように、エプロン２５に付設された被検出部３１と位置センサー４３の共働で検出する。エプロン２５が計量管部１２の下側に来たときには、図４に示すように当該エプロン２５の全ての温風吹き出し孔２９は供給側閉塞板３４で塞がれている。

【0077】

この状態で前記第２のゲート弁１１を開くと、計量管部１２内に貯留されていた粗粒子２がエプロン２５の収容空間３２内に落下する。粗粒子２の落下後、第２のゲート弁１１は自動的に閉じ、次の計量に備えられる。前述のようにエプロン２５の温風吹き出し孔２９は閉塞板３４で塞がれているから、投入された粗粒子２が温風吹き出し孔２９から落ちることはなく、計測量が適正に維持されている。

【0078】

図４は、このように計量して切り出された粗粒子２をエプロン２５内に収容した状態を示しており、この時点ではエプロン２５内には後述する温風４９は吹き込まれていないから、粗粒子２によって形成された層は静止層になっており、収容空間３２の上部には十分な空間部５０が残っている。

【0079】

図１ならびに図５に示すように、温風供給手段４（図１参照）によって生成、供給された温風４９は各風箱３５に吹き込まれている（図５参照）。一方、前記エプロン２５の移動に伴ってそれの底板２６に形成されている温風吹き出し孔２９が閉塞板３４を通過すると風箱３５内で温風吹き出し孔２９が開放され、風箱３５内に導入された温風４９がエプロン２５の底部から吹き込み、粗粒子２が流動化５１し始める。

【0080】

単純に温風４９が粗粒子２の間を通過するだけでは粗粒子２の一面だけしか乾燥されないが、本実施形態のように粗粒子２を浮かせて無方向、不規則状に流動化５１することにより、粗粒子２の全面を均一にかつ迅速に乾燥させることができる。
流動化して吹き上がった粗粒子２がエプロン２５から吹き出ないように、前記吹き抜け防止部材４１ａ，４１ｂが設けられている。

【0081】

乾燥する過程で粗粒子２は比重が徐々に低下して軽くなるから、図２に示すように風箱３５は粗粒子２の搬送方向Ｘに沿って複数に分割され、粗粒子２の比重に見合って温風４９の風量の調整がなされている。この温風４９の調整をしないと、乾燥途中で粗粒子２の一部が風箱３５から吹き出して落下したり、自然発火の危険があるため好ましくない。粗粒子２の乾燥状態に見合った温風４９の風量調整については、後で説明する。

【0082】

粗粒子２は複数の風箱３５の上を通過することにより所望の水分含有率（本実施例に係る褐炭の場合は、５〜１０重量％程度）まで乾燥され、図２に示すようにエプロン２５が駆動プーリ２２の周囲を上側から下側に回るときに自動的に傾倒されて、最終的には逆さまの状態になるから、乾燥された粗粒子２は排出口３３側に落下して、ハウジング２０から取り出される。

【0083】

図２に示すように、駆動プーリ２２の斜め下方には、エプロン２５に残っている粗粒子２があるとそれを強制的に吹き落とすための複数本の空気噴出ノズル４２が設けられている。そして逆さになったエプロン２５がこの空気噴出ノズル４２の下を通過するようになっており、空気噴出ノズル４２から高速噴射された空気はエプロン２５の底板２６に形成されている温風吹き出し孔２９を通ってエプロン２５内に付着している粗粒子２を吹き落とす。この空気の高速噴射は温風吹き出し孔２９ならびにエプロン２５の内面の清掃も兼ねており、エプロン２５内での粗粒子２の適正な流動化状態を常に維持することができる。

【0084】

このようにしてハウジング２０の底面に落ちた粗粒子２、あるいは風箱３５の落下粒子排出孔３９からハウジング２０の底面に落ちた粗粒子２は、清掃用チェーンコンベア４４により排出口３３側に掃き出される。前記風箱３５の落下粒子排出孔３９からハウジング２０の底面に落ちる粗粒子２も温風４９と十分に接触して乾燥しているから、他の乾燥した粗粒子２と一緒に排出口３３から排出しても構わない。

【0085】

一方、温風４９により舞い上がった微粒子は微粒子捕集配管４７を通ってサイクロンセパレータ１８で捕集され、ロータリーシール１９を経て、微粒子送り配管４８によりハウジング２０の排出口３３側に送られる。なお、温風４９により舞い上がった微粒子は粗粒子２に較べて乾燥時間が速いので、サイクロンセパレータ１８へ搬送される過程で乾燥は完了しているから、微粒子送り配管４８から直接排出して、他の乾燥した粗粒子２と混合しても支障はない。

【0086】

図２に示すように、最終の風箱３５（図２において右端の風箱３５）を駆動プーリ２２に隣接することは構造上難しいから、最終の風箱３５と駆動プーリ２２の間には必然的に隙間ができる。そのため本実施形態では、最終の風箱３５と駆動プーリ２２の間に排出側閉塞板３４ｂを設置して、その間を通るエプロン２５の温風吹き出し孔２９を塞ぐことにより、乾燥された粗粒子２が駆動プーリ２２の近辺に落下することを防止している。

【0087】

図７は、底板に多数の温風吹き出し孔を形成し、上方が開口した流動層形成箱体を作成し、その箱体内で褐炭粒子を流動化させて乾燥した場合の、褐炭粒子の水分含有率の変化を示す特性図である。

【0088】

図中の黒丸印は乾燥前の水分含有率が５３重量％で平均粒径が２ｍｍのライン炭（ドイツ産）を使用し、黒四角印は乾燥前の水分含有率が４３重量％で平均粒径が２ｍｍのバツロナ炭（スマトラ／インドネシア産）を使用した場合を示している。両者とも温風を送給する前の前記箱体内での褐炭層厚は５０ｍｍ、温風の温度は１１５℃、温風の流速は５０Ｌ／ｍｉｎに設定して実験を行なった。

【0089】

この図に示すように褐炭の産地によって水分含有率は大きく異なるが、前述の温風を前記温風吹き出し孔から箱体内に吹き出しながら、箱体内の褐炭粒子を流動化させて乾燥すると、５分後には両方の褐炭粒子とも水分含有率は１０重量％以下まで急激に下がり、乾燥時間１０分後には水分含有率は５重量％まで下がった。これは褐炭粒子の流動化による乾燥の効果であると考えられる。
なお、本発明者らの他の実験で、温風（乾燥空気）の温度は約１１０〜１６０℃、温風の流速は約４０〜１００Ｌ／ｍｉｎの範囲が好ましいことが分かった。

【0090】

ところで、粒子（流動媒体）の流動状態に関する指標として、媒体が充填されていない塔内の断面平均流速、即ち、塔内を通過する空気の体積流量を塔断面積で除した値として示される空塔速度がある。

【0091】

この空塔速度が流動化開始速度（Ｕｍｆ）より小さい条件では、空気が媒体の隙間を流れるのみで媒体は静止状態となる。

【0092】

安定して圧力損失の小さい流動層を形成するため、一般的には空塔速度を０．８〜１．２ｍ／ｓとすることが多い。

【0093】

一方、流動層における乾燥の観点からは、空塔速度を高めるほど短時間で乾燥することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。

【0094】

空塔速度を粒子の粒子径と質量に依存する浮遊速度（Ｕｔ、以下、終末速度と称することもある）よりも高めると、粒子は浮遊状態となって飛散し始める。これに伴い、流動層の圧力損失も増大する。なお、その前段階で媒体全体が塊状での上昇・落下と崩壊を繰り返すスラッギングと呼ばれる状態となり、圧力が変動し不均一な状態となる場合がある。

【0095】

本発明の実施例に係る乾燥コンベア装置には、効率良く乾燥を行える粒子径として、平均粒径２ｍｍ、最大粒径１０ｍｍ以下程度に粗粉砕した石炭を使用する。

【0096】

しかし、前記した流動層の一般的な空塔速度の範囲０．８〜１．２ｍ／ｓでは、搬送部材であるエプロン２５内に局部的に流動化しない流動停滞域が発生する場合があることを実験的に確認した。

【0097】

具体的には、粗粉砕されてコンベア上に供給された直後の粒子中の水分が多い段階において、エプロン２５の底板２６と背面板２７および補強板２８ａ，２８ｂとが接合する隅部近傍に流動停滞域が発生した。
なお、搬送部材はエプロン２５に限らず、他の形状、例えばバケット状のものでも同様である。

【0098】

この流動停滞域では、揮発分の多い褐炭などの石炭を使用する場合には、乾燥用空気の熱により石炭が蓄熱して自然発火する、所謂、熾火燃焼を発生する可能性がある。そこで、エプロン２５内の粒子の流動状態に関し、流動停滞域を発生させない空塔速度で運用する。

【0099】

具体的には、収容空間３２内の空塔速度を１．２〜３．０ｍ／ｓ、好ましくは１．８〜２．５ｍ／ｓとすれば、流動停滞域の発生が防止でき、圧力損失の増大も最小限に抑制できる。

【0100】

このように一般的な流動層よりも高い空塔速度にすることで、収容空間３２内の乾燥褐炭粒子を積極的に分級して、乾燥を促進することもできる。

【0101】

前述のように、粗粉砕された粒子には粒径１５０μｍ以下の微粒子も含まれ、特定の炭種について前記の平均粒径２ｍｍ、最大粒径１０ｍｍ以下程度に粗粉砕した場合には全体の２重量％程度を占める。

【0102】

流動層内では、粒子が乾燥用気体と接触して乾燥が進行する過程で互いに衝突を繰り返しつつ、崩壊して粒径が小さくなっていく。このような微細化の進行により、最終的に乾燥コンベア装置から排出される乾燥炭（例えば、水分１０重量％以下）のうち、粒径１５０μｍ以下の微粒子の割合は全体の約２０重量％程度に達する。

【0103】

ここで、温風の空塔速度＜終末速度である粒子は、収容空間３２内で流動しながら乾燥される。水分が減少して軽くなり、温風の空塔速度＞終末速度となった粒子は、収容空間３２から飛散する。

【0104】

粒径の小さな粒子は、粒径の大きな粒子よりも乾燥され易く、水分の減少に伴い、短時間で温風の空塔速度＞終末速度の条件に到達する。

【0105】

飛散する粒子は、収容空間３２内での流動・乾燥に加えて、飛散移動過程でも温風の残熱で乾燥される。

【0106】

粒径の小さな粒子が飛散した後に、流動層に残留する粒径の大きな粒子は、粒径の小さな粒子が存在しない分、相対的により多くの温風で乾燥されることになる。従って、全体として乾燥時間の短縮に繋がる。

【0107】

図８は、本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置を火力発電システムに適用した場合の第１の適用例を示す系統図である。

【0108】

本発明は、火力発電システムのボイラ装置として、火炉の後部に対流伝熱部（コンべクションパス）を配置し、火炉で上昇した燃焼ガスがそのコンべクションパスで下降するように流れる、所謂、２パス型ボイラ装置と、火炉の上部にコンべクションパスを連続的に配置して一体的な構造とし、火炉で上昇した燃焼ガスがそのコンべクションパスでさらに上昇するように流れるタワー型ボイラ装置への適用が可能である。

【0109】

本図は、２パス型ボイラ装置に適用した例を示すものである。
従来、褐炭のように高水分の石炭を燃料として直接燃焼させるボイラ装置では、燃焼性・着火性の観点から、火炉内でファイヤーボールを形成させて燃焼を行う必要があった。従って、火炉水平断面が略正方形で、コーナ部にバーナを配置してファイヤーボールを形成させる燃焼方式のタワー型のボイラ装置が採用されてきた。

【0110】

高水分の石炭を燃料として直接燃焼させるボイラ装置では、石炭中の水分の蒸発により、排ガス量が増加する分、火炉とコンべクションパスの容量が大きくなる。

【0111】

タワー型のボイラ装置は、コンべクションパスと火炉が連続的・一体的に構成され、両者の断面積がほぼ同一であることから、コンべクションパスの断面積を最適なガス流速に合わせて設計できないため、全体としてさらにボイラ内容積が大きくなる傾向にある。

【0112】

これらのことから、高水分の石炭を燃料として直接燃焼させるタワー型のボイラ装置は、装置の高さが高く、１０００ＭＷ級のボイラ装置では約１６０ｍに達する。

【0113】

一方、褐炭のような高水分の石炭でも本発明の乾燥コンベア装置を適用して水分を低減すれば、火炉内でファイヤーボールを形成しなくとも燃焼性・着火性が問題となることはない。従って、火炉水平断面を略正方形だけでなく、長方形とすることもできる。

【0114】

このため、火炉壁面の一面もしくは対向する２つの壁面に複数段・複数列のバーナを配置して個々のバーナ毎に火炎を形成する燃焼方式の２パス型ボイラ装置が可能となる。

【0115】

この２パス型ボイラ装置では、断面熱負荷を火炉幅方向で調整できる利点がある。さらに、コンべクションパスが火炉と一体化していないため、コンべクションパスの構造を燃焼ガス流速に応じて最適な寸法に設計できる。従って、ボイラ装置のコンパクト化を図れる利点がある。

【0116】

（第１の火力発電システムの概略構成）
乾燥により所望の水分含有率（本実施形態では、１０重量％）に調整された乾燥済み褐炭粒子６１は、乾燥後ホッパ６２に貯留されている。この乾燥済み褐炭粒子６１は、ロータリーシール６３ならびにファンミル６４を介して石炭焚きボイラ装置６５のバーナ（図示せず）に気流搬送される。

【0117】

前記ロータリーシール６３は２段式になっており、給炭指令信号に基づいて開閉するようになっている。
前記ファンミル６４は装置内部に回転衝撃部材（粉砕子）としてファンを備えており、このファンは前述の粉砕子と気流搬送手段の機能を兼ねており、褐炭などの粉砕に好適なミルである。このファンミル６４には高温の燃焼用空気６６が供給され、ファンミル６４によってさらに微粉になった褐炭粒子が燃焼用空気６６に同伴されてボイラ装置６５に搬送される。

【0118】

前記乾燥後ホッパ６２から乾燥済み褐炭粒子６１がファンミル６４内に投入されると、それに伴ってファンミル６４内の高温燃焼用空気６６がロータリーシール６３の出口ダンパ付近まで流れ込み、温度が上昇する。この温度上昇に伴い、乾燥後ホッパ６２に貯留されている乾燥済み褐炭粒子６１が自然発火する危険性がある。そのため本実施形態では、乾燥後ホッパ６２とファンミル６４の間の配管に冷空気１１５を供給して、乾燥済み褐炭粒子６１の自然発火を防止している。

【0119】

一方、燃焼用空気６６は、押し込み送風機（ＦＤＦ）６７により空気予熱器６８を通ってボイラ装置６５のウインドボックス６９に供給され、前記褐炭粒子６１の燃焼に関与する。この燃焼により生成した排ガスは前記空気予熱器６８、第１熱交換器７０、電気集塵機（ＥＰ）７１、誘引送風機（ＩＤＦ）７２、第２熱交換器７３ならびに脱硫装置７４などを経て、煙突７５から大気へ放出される。

【0120】

前記第１熱交換器７０と、第２熱交換器７３と、両者の間に設置された熱媒体タンク７６と、加温循環ポンプ７７と、後述する温風供給手段側に配置された第３熱交換器７８と、熱媒体循環配管７９と、これらの間を循環する熱媒体（図示せず）によって第１の温風熱源系統が構成されている。

【0121】

一方、低圧蒸気タービン８０で仕事を終えた蒸気は復水器８１に送られるが、その蒸気の一部を抽気して第４熱交換器８２に送り、その第４熱交換器８２を経由した後に前記復水器８１に送られる。図中の８３は、復水ポンプである。

【0122】

前記第４熱交換器８２と、熱媒体タンク８４と、加温循環ポンプ８５と、後述する温風供給手段側に配置された第５熱交換器８６と、熱媒体循環配管８７と、これらの間を循環する熱媒体（図示せず）によって第２の温風熱源系統が構成されている。また、前記熱媒体循環配管８７の途中には、前記ボイラ装置６５で生成した加熱蒸気８８の一部を使用して、前記熱媒体循環配管８７中を循環する熱媒体の温度調整を行なう温度調整部８９が設けられている。

【0123】

なお、前記熱媒体循環配管８７の一部は伝熱管として前記乾燥後ホッパ６２内に敷設されており、ホッパ６２内に貯留されている乾燥済み褐炭粒子６１の温度調節を行なうことにより、褐炭粒子６１の再吸湿を抑制して水分含有率を所定の範囲内に維持している。特に褐炭は多孔質構造を有しているため、多くの水分を保有し易く、また、乾燥することにより吸湿性が現れる。

【0124】

本実施形態では前記第２の温風熱源系統を構成する熱媒体循環配管８７の一部を前記乾燥後ホッパ６２内に敷設したが、前記第１の温風熱源系統の熱媒体循環配管７９の一部を前記乾燥後ホッパ６２内に敷設することも可能である。

【0125】

原料サイロ７から供給された塊状の褐炭６０は、複数の粉砕機８ａ，８ｂ，８ｃならびに振動ふるい９０によって１ｍｍ程度の粒径まで粉砕されて、粗粒子２として乾燥前ホッパ９に投入される。そして、乾燥コンベア装置１の搬送タイミングと同期するようにゲート弁１０，１１を個別に駆動して、前記乾燥前ホッパ９から粗粒子２の定量切り出しを行ってエプロン２５内に投入する。

【0126】

一方、エプロン２５の下部から供給された温風４９によって流動化して乾燥（除湿）された乾燥済み褐炭粒子６１は、乾燥コンベア装置本体１の排出口３３から前記乾燥後ホッパ６２に投入される。この乾燥後ホッパ６２には褐炭粒子６１の層高を検出するためのレベルセンサー９１が設けられており、このレベルセンサー９１からの検出信号に基づいて、乾燥コンベア装置本体１の駆動プーリ２２を回転するモータ９２の回転制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）がなされている。前記褐炭粒子６１の層高制御により、真空保持のためのホッパ６２内の最低炭層厚が維持される。

【0127】

前記粗粒子２の乾燥（除湿）により湿分と微粒子を含んだ温風は微粒子捕集配管４７によりサイクロンセパレータ１８に導入され、微粒子はサイクロンセパレータ１８で分離されて、前記乾燥後ホッパ６２に供給される。

【0128】

サイクロンセパレータ１８を出た温風は温風循環配管９３により、第６熱交換器９４を経由して熱回収され、その後に汽水分離器９５に導入されて、循環する冷却水９６により温風中の湿分は復水として回収される。符号９７は復水タンクであり、この復水タンク９７に溜められた復水は水処理装置（図示せず）に送られて適切な処理がなされる。

【0129】

汽水分離器９５を通過した空気はミストセパレータ９８により更に除湿され、その後、前記第６熱交換器９４を経由して加熱され、温風循環ファン９９で昇圧されて乾燥コンベア装置本体１に供給される。符号１１２は、前記ミストセパレータ９８通過後の空気の一部を吸引する真空ポンプである。

【0130】

褐炭は自然発火の危険性があるから、窒素発生装置本体１００と、発生した窒素ガスを溜める窒素リザーバ１０１と、窒素ガスを温風循環配管９３ならびに前記ファンミル６４に供給する窒素ガス供給配管１０２と、その窒素ガス供給配管１０２の途中に設けられた窒素ガス供給バルブ１０３と、温風循環配管９３の途中に設けられた酸素濃度計１０４を備えている。

【0131】

そして褐炭を使用する場合、前記酸素濃度計１０４で温風中の酸素濃度を監視して、酸素濃度が規定値よりも高くなると、窒素ガス供給バルブ１０３を開いて窒素ガスを注入することにより、温風の循環系統ならびにファンミル６４の内部を褐炭が自然発火しない不活性な状態にすることができる。

【0132】

また、例えば温風循環配管９３などの温風の流通経路上にＣＯ濃度計１０５ａを設置するとともに、イナート蒸気１０６が必要な箇所、例えば乾燥コンベア装置本体１、乾燥前ホッパ９、サイクロンセパレータ１８、乾燥後ホッパ６２、ファンミル６４などにイナート蒸気配管１０７を接続している。

【0133】

さらに、前記窒素ガス供給配管１０２の一部にバルブ１０８を介してイナート蒸気バックアップ配管１０９を接続し、さらにそのイナート蒸気バックアップ配管１０９の先端部を前記イナート蒸気配管１０７に接続している。

【0134】

さらにまた、乾燥前ホッパ９にもＣＯ濃度計１０５ｂが設置されており、また、乾燥コンベア装置本体１の出口温風温度を計測するための出口温風温度計１１３が設置されている。前記ＣＯ濃度計１０５ａ，１０５ｂならびに出口温風温度計１１３の検出信号は切替器１１４で定期的に取り込まれるようになっている。

【0135】

例えば火力発電システムがトリップした際、先ず、系内の酸素濃度が所定の値に低下するまで前述の窒素ガス供給系統を用いて必要箇所に窒素ガスを注入して、系内を不活性な状態にする。万一、ＣＯ濃度が上昇した場合は、再度、窒素ガスを規定の酸素濃度になるまで注入する。

【0136】

また、乾燥コンベア装置本体１の出口温風温度が上昇した場合は、温度が所定の値に低下するまでイナート蒸気１０６を連続して注入する。このイナート蒸気１０６は、例えばボイラ装置６５から得られた補助蒸気を減圧、減温して利用ことができる。

【0137】

図８に示すように褐炭６０を粉砕機８で粉砕する際、原料中に混入している石や鉄鉱石などの不純物により火花が発生して、乾燥前ホッパ９に貯留されている粗粒子２が自然発火することも予想されるから、前述のように乾燥前ホッパ９にもＣＯ濃度計１０５ｂが設置されている。そしてホッパ内のＣＯ濃度を監視しており、粗粒子２の自然発火の予兆があると、乾燥前ホッパ９内にイナート蒸気１０６を注入して自然発火を未然に防止している。

【0138】

図９は、図８で示した火力発電システムにおける温風の制御系統を説明するための要部拡大系統図である。

【0139】

前述のように粗粒子２の乾燥が進行する過程で、粗粒子２中の水分が徐々に少なくなって軽くなるから、風箱３５の位置によって粗粒子２の乾燥程度（比重）に見合う風量の温風４９を供給する必要がある。

【0140】

そこで本実施形態では、粗粒子搬送方向Ｘの上流側から下流側に向って風箱３５が風箱３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの４つに分かれており、その風箱３５に温風を送る温風循環配管９３も途中から第１温風循環配管９３ａと第２温風循環配管９３ｂの２系統に分岐されている。そして前記第１温風循環配管９３ａが搬送方向下流側の２つの風箱３５ｃ，３５ｄに接続され、前記第２温風循環配管９３ｂが搬送方向上流側の２つの風箱３５ａ，３５ｂに接続されている。

【0141】

また、前記第１温風循環配管９３ａの途中には、排ガスの熱を利用する前記第３熱交換器７８（図５参照）と、その第３熱交換器７８の温風流れ方向上流側に配置された第１バルブ１１０ａと、第３熱交換器７８の温風流れ方向下流側に配置された第１温度計１１１ａが設けられている。同様に、前記第２温風循環配管９３ｂの途中には、蒸気タービン８０から抽気した蒸気の熱を利用する前記第５熱交換器８６（図５参照）と、その第５熱交換器８６の温風流れ方向上流側に配置された第２バルブ１１０ｂと、第５熱交換器８６の温風流れ方向下流側に配置された第２温度計１１１ｂが設けられている。

【0142】

このように本実施形態では、複数の風箱３５を粗粒子搬送方向上流側の風箱３５ａ，３５ｂと下流側の風箱３５ｃ，３５ｄの２つのグループに分け、上流側の風箱３５ａ，３５ｂに供給する温風４９の風量制御は、第２温度計１１１ｂの検出信号を監視して第２バルブ１１０ｂの開度調整によって行なう。また、下流側の風箱３５ｃ，３５ｄに供給する温風４９の風量制御は、第１温度計１１１ａの検出信号を監視して第１バルブ１１０ａの開度調整によって行なう構成になっている。
下流側の風箱３５ｃ，３５ｄに供給する温風４９の風量は、上流側の風箱３５ａ，３５ｂに供給する温風４９の風量よりも少なく設定されている。

【0143】

本実施形態では、温風４９の熱源として排ガスの熱と蒸気タービン８０から抽気した蒸気の熱を利用しており、一般に蒸気タービン８０から抽気した蒸気の方が排ガスよりも高温であるから、蒸気タービン８０から抽気した蒸気の熱を利用して、粗粒子搬送方向上流側の風箱３５ａ，３５ｂに供給する温風４９の温度制御を行い、粗粒子搬送方向下流側の風箱３５ｃ，３５ｄに供給する温風４９の温度制御を排ガスの熱を利用して行なっている。
なお、本実施形態では前記第３熱交換器７８と第５熱交換器８６が、図１に示す熱交換器１６に対応している。

【0144】

本実施形態に係る乾燥コンベア装置本体１は１台の乾燥時間が数分程度となるように、粗粒子２の切り出し量、乾燥コンベア装置本体１の搬送速度、温風４９の風量ならびに温度などの乾燥条件が設定されている。
また、乾燥コンベア装置本体１は１台ではなく複数台並設して、各乾燥コンベア装置本体１から得られた乾燥済み褐炭粒子６１を乾燥後ホッパ６２に集めるシステムになっている。

【0145】

図１０は、本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置を火力発電システムに適用した場合の第２の適用例を示す系統図である。

【0146】

（第２の火力発電システムの概略構成）
乾燥後ホッパ６２に貯留されている乾燥済み褐炭粒子６１は、ロータリーシール６３を介してファンミル６４に供給される。このファンミル６４には高温の燃焼用空気６６が供給され、ファンミル６４のファンによってさらに微粉になった褐炭粒子が燃焼用空気６６に同伴されてボイラ装置６５に搬送される。

【0147】

ファンミル６４からの伝熱によってホッパ６２内の乾燥済み褐炭粒子６１が自然発火する虞があるため、ホッパ６２とファンミル６４の間の配管に冷空気１１５が供給される。

【0148】

一方、燃焼用空気６６は、押し込み送風機（ＦＤＦ）６７により空気予熱器６８を通ってボイラ装置６５のウインドボックス６９に供給され、前記褐炭粒子６１の燃焼に関与する。この燃焼により生成した排ガスは前記空気予熱器６８、第１熱交換器７０、電気集塵機（ＥＰ）７１、誘引送風機（ＩＤＦ）７２、第２熱交換器７３ならびに脱硫装置７４などを経て、煙突７５から大気へ放出される。

【0149】

前記第１熱交換器７０と、第２熱交換器７３と、両者の間に設置された熱媒体タンク７６と、加温循環ポンプ７７と、後述する温風供給手段側に配置された第３熱交換器７８と、熱媒体循環配管７９と、これらの間を循環する熱媒体（図示せず）によって第１の温風熱源系統が構成されている。

【0150】

一方、低圧蒸気タービン８０で仕事を終えた蒸気は復水器８１に送られるが、その蒸気の一部を抽気して前記第３熱交換器７８の温風供給方向下流側に配置された第６熱交換器１１６に送る。第６熱交換器１１６で熱交換されて生成したドレンはドレンタンク１１７、ドレンポンプ１１８ならびに低圧ヒータドレンタン１１９を経て、復水ポンプ８３からの復水とともに系外に排出される。

【0151】

前記低圧蒸気タービン８０から抽気した蒸気を第６熱交換器１１６に供給する蒸気供給配管１２０と、その第６熱交換器１１６によって第２の温風熱源系統が構成されている。

【0152】

原料サイロ７から供給された塊状の褐炭６０は、複数の粉砕機８ａ，８ｂならびに振動ふるい９０によって１ｍｍ程度の粒径まで粉砕されて、粗粒子２として乾燥前ホッパ９に投入される。

【0153】

前記振動ふるい９０によって分けられた木片などのバイオマスはバイオクラッシャ１２１によって粉砕されて、粗粒子２とともに乾燥前ホッパ９に投入される。そして、乾燥コンベア装置１の搬送タイミングと同期するようにゲート弁１０，１１を個別に駆動して、前記乾燥前ホッパ９から粗粒子２の定量切り出しを行ってエプロン２５内に投入する。

【0154】

一方、温風４９用の空気は空気取り入れ口１２２から吸引ダンパ１４と送風機１５により取り入れられ、前記第３熱交換器７８と第６熱交換器１１６によって加熱されて温風４９となり、各エプロン２５の下部から供給される。

【0155】

本実施形態では、温風４９の熱源として、前記第３熱交換器７８による排ガスの熱と、前記第６熱交換器１１６による蒸気タービン８０から抽気した蒸気の熱の両方を利用しているが、一方の、例えば蒸気タービン８０から抽気した蒸気の熱だけを利用して温風４９を生成することも可能である。

【0156】

温風４９によって流動化して乾燥された乾燥済み褐炭粒子６１は、乾燥コンベア装置本体１の排出口３３から前記乾燥後ホッパ６２に投入される。この乾燥後ホッパ６２には褐炭粒子６１の層高を検出するためのレベルセンサー９１が設けられており、このレベルセンサー９１からの検出信号に基づいて、乾燥コンベア装置本体１の駆動プーリ２２を回転するモータ９２の回転制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）がなされている。前記褐炭粒子６１の層高制御により、真空保持のためのホッパ６２内の最低炭層厚が維持される。

【0157】

前記粗粒子２の乾燥により微粒子を含んだ温風は微粒子捕集配管４７によりサイクロンセパレータ１８に導入され、微粒子はサイクロンセパレータ１８で分離されて、前記乾燥後ホッパ６２に供給される。
一方、サイクロンセパレータ１８を出た温風は排気配管１２３ならびに排気ファン１２４を通リ、前記脱硫装置７４の上流側配管に排気される。

【0158】

褐炭は自然発火の危険性があるから、窒素発生装置本体１００と、発生した窒素ガスを溜める窒素リザーバ１０１と、窒素ガスを温風供給配管１２４ならびに前記ファンミル６４に供給する窒素ガス供給配管１０２と、その窒素ガス供給配管１０２の途中に設けられた窒素ガス供給バルブ１０３と、排気配管１２３の途中に設けられた酸素濃度計１０４を備えている。

【0159】

そして褐炭を使用する場合、前記酸素濃度計１０４で温風中の酸素濃度を監視して、酸素濃度が規定値よりも高くなると、窒素ガス供給バルブ１０３を開いて窒素ガスを注入することにより、温風の供給系統ならびにファンミル６４の内部を褐炭が自然発火しない不活性な状態にすることができる。

【0160】

また、例えば排気配管１２３などの温風の流通経路上にＣＯ濃度計１０５ａを設置するとともに、イナート蒸気１０６が必要な箇所、例えば乾燥コンベア装置本体１、乾燥前ホッパ９、サイクロンセパレータ１８、乾燥後ホッパ６２、ファンミル６４などにイナート蒸気配管１０７を接続している。

【0161】

さらに、前記窒素ガス供給配管１０２の一部にバルブ１０８を介してイナート蒸気バックアップ配管１０９を接続し、さらにそのイナート蒸気バックアップ配管１０９の先端部を前記イナート蒸気配管１０７に接続している。

【0162】

さらにまた、乾燥前ホッパ９にもＣＯ濃度計１０５ｂが設置されており、また、乾燥コンベア装置本体１の出口温風温度を計測するための出口温風温度計１１３が設置されている。前記ＣＯ濃度計１０５ａ，１０５ｂならびに出口温風温度計１１３の検出信号は切替器１１４で定期的に取り込まれるようになっている。

【0163】

例えば火力発電システムがトリップした際、先ず、系内の酸素濃度が所定の値に低下するまで前述の窒素ガス供給系統を用いて必要箇所に窒素ガスを注入して、系内を不活性な状態にする。万一、ＣＯ濃度が上昇した場合は、再度、窒素ガスを規定の酸素濃度になるまで注入する。

【0164】

また、乾燥コンベア装置本体１の出口温風温度が上昇した場合は、温度が所定の値に低下するまでイナート蒸気１０６を連続して注入する。このイナート蒸気１０６は、例えばボイラ装置６５から得られた補助蒸気を減圧、減温して利用ことができる。

【0165】

図１０に示すように褐炭６０を粉砕機８で粉砕する際、原料中に混入している石や鉄鉱石などの不純物により火花が発生して、乾燥前ホッパ９に貯留されている粗粒子２が自然発火することも予想されるから、前述のように乾燥前ホッパ９にもＣＯ濃度計１０５ｂが設置されている。そしてホッパ内のＣＯ濃度を監視しており、粗粒子２の自然発火の予兆があると、乾燥前ホッパ９内にイナート蒸気１０６を注入して自然発火を未然に防止している。

【0166】

図１１は、図１０で示した火力発電システムにおける温風の制御系統を説明するための要部拡大系統図である。

【0167】

前述のように粗粒子２の乾燥が進行する過程で、粗粒子２中の水分が徐々に少なくなって軽くなるから、風箱３５の位置によって粗粒子２の乾燥程度（比重）に見合う風量の温風４９を供給する必要がある。

【0168】

そこで本実施形態では、粗粒子搬送方向Ｘの上流側から下流側に向って風箱３５が風箱３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの４つに分かれており、その風箱３５に温風を送る温風供給配管１２４も途中から第１温風供給配管１２４ａと第２温風供給配管１２４ｂの２系統に分岐されている。そして前記第１温風供給配管１２４ａが搬送方向下流側の２つの風箱３５ｃ，３５ｄに接続され、前記第２温風供給配管１２４ｂが搬送方向上流側の２つの風箱３５ａ，３５ｂに接続されている。

【0169】

また、前記第１温風供給配管１２４ａの途中には、第１バルブ１１０ａと第１温度計１１１ａが設けられている。同様に、第２温風供給配管１２４ｂの途中には、第２バルブ１１０ｂと第２温度計１１１ｂが設けられている。

【0170】

このように本実施形態では、複数の風箱３５を粗粒子搬送方向上流側の風箱３５ａ，３５ｂと下流側の風箱３５ｃ，３５ｄの２つのグループに分け、上流側の風箱３５ａ，３５ｂに供給する温風４９の風量制御は、第２温度計１１１ｂの検出信号を監視して第２バルブ１１０ｂの開度調整によって行なう。また、下流側の風箱３５ｃ，３５ｄに供給する温風４９の風量制御は、第１温度計１１１ａの検出信号を監視して第１バルブ１１０ａの開度調整によって行なう構成になっている。
下流側の風箱３５ｃ，３５ｄに供給する温風４９の風量は、上流側の風箱３５ａ，３５ｂに供給する温風４９の風量よりも少なく設定されている。

【0171】

本実施形態に係る乾燥コンベア装置本体１は１台の乾燥時間が数分程度となるように、粗粒子２の切り出し量、乾燥コンベア装置本体１の搬送速度、温風４９の風量ならびに温度などの乾燥条件が設定されている。
また、乾燥コンベア装置本体１は１台ではなく複数台並設して、各乾燥コンベア装置本体１から得られた乾燥済み褐炭粒子６１を乾燥後ホッパ６２に集めるシステムになっている。

【0172】

前記実施形態では、エプロン（粗粒子を収容して搬送する搬送部材）の底面に多数の孔状の温風導入部、すなわち温風吹き出し孔を設けたが、温風導入部が網目あるいは多数のスリットから構成されていても構わない。

【0173】

前記実施形態では、風箱を上流側と下流側の２つのグループに分けて、各グループに２個の風箱を配置した例を示したが、グループの数ならびにグループ毎の風箱の数は必要に応じて変更可能である。

【0174】

図１２ないし図１４は本発明で適用される粉砕機の他の例を示す図であり、図１２はその粉砕機の概略平面図、図１３はその粉砕機の側面図、図１４はその粉砕機の一部を切除した斜視図である。

【0175】

（粉砕機の他の例）
この粉砕機１３１は、回転式遠心粉砕方式の粉砕機（破砕機という場合もある）である。具体的な構成は、円筒状をして固定状態にあるケーシング１３２の内側には、図１４に示すようにケーシング１３２の底部１３３と間隔をおいて円筒状をしたロータ１３４が配置されている。

【0176】

ロータ１３４は回転軸１３５の上部に固定されて、回転軸１３５と一体に回転する。本実施形態では、ロータ１３４は周速度３５〜７５ｍ／ｓの高速で矢印１３８方向に回転する。ロータ１３４の周壁１３６にはそれの周方向に沿って多数の噴出口１３７が形成されている。

【0177】

図１４に示すように、ロータ１３４の天板１３９の中央部には、原料投入口１４０が設けられている。また、前記ケーシング１３２の底部１３３には粗粒子２の排出シュート１４１が連設されている。

【0178】

原料６である褐炭が原料投入口１４０からロータ１３４内に投入される。ロータ１３４は高速で回転しているから、ロータ１３４内に投入された原料６は遠心力により噴出口１３７から噴出されて、ケーシング１３２の周壁１４２に衝突し（図１２参照）、そのときの衝撃力により粉砕される。この粉砕によって生成した粗粒子２は、排出シュート１４１から取り出される（図１３，１４参照）。

【0179】

この回転式遠心粉砕方式の粉砕機１３１は、図１２に示すようにロータ１３４の高速回転により生じた遠心力により原料６がロータ１３４から噴き出され、ケーシング１３２の周壁１４２に衝突して粉砕される際、実線矢印方向の原料６の流れに空気も同伴され、点線矢印方向の空気の流れ１４３が生じる。

【0180】

そして周壁１４２で粉砕・生成された粗粒子２は前記空気の流れ１４３と衝突し、原料６ならびに粗粒子２の１次乾燥（予備乾燥）がなされる。

【0181】

本実施形態は、ロータ１３４から噴出した原料６をケーシング１３２の周壁１４２に衝突させて粉砕する構成になっているが、ロータの周囲を取り囲むようにケーシング以外の衝突受け部材を設け、その衝突受け部材に原料を衝突させて粉砕する構成にしても構わない。

【0182】

図１５は、前記回転式遠心粉砕方式の粉砕機の比較例として挙げたハンマークラッシャー方式の粉砕機の概略構成を示す正面図である。

【0183】

ハンマークラッシャー方式の粉砕機１５１は、ケーシング１５２内にロータ１５３が横置きに配置されており、ロータ１５３の外周部にはハンマー１５４がケーシング１５２の内周面側に向けて突出するように設けられている。

【0184】

ケーシング１５２に取り付けられる原料投入口１５５は、回転移動するハンマー１５４と対応する位置に配置されている。また、ケーシング１５２の下部には排出口１５６が設けられている。

【0185】

ロータ１５３（ハンマー１５４）は、矢印１５７方向に高速で回転している。原料投入口１５５から投入された原料６である褐炭は、ハンマー１５４で跳ね飛ばされて、粉砕される。そして粉砕によって生成した粗粒子２は、排出口１５６から取り出される仕組みになっている。

【0186】

このハンマークラッシャー方式の粉砕機１５１は、前述したような粉砕システムになっているが、空気の流れは殆ど生じないため、原料６ならびに粗粒子２は空気の流れによって１次乾燥（予備乾燥）されない。

【0187】

次に粉砕機による１次乾燥の効果について、具体的に説明する、
（粉砕機による１次乾燥の効果）
本実施形態に係る回転式遠心粉砕方式の粉砕機１３１を用いることで、前記乾燥コンベア装置だけで粗粒子２を乾燥させるのではなく、粉砕機１３１において予備的に乾燥（１次乾燥）させることができる。

【0188】

具体的には、回転式遠心粉砕方式の粉砕機１３１を用いることで、原料（褐炭）６を所定の大きさに粉砕するとともに、前述の空気の流れ１４４によって原料（褐炭）６の保有水分の８％程度を乾燥させることができる。

【0189】

さらにその後前記乾燥コンベア装置により、原料（褐炭）６の保有水分を１５％程度まで乾燥させることができる。これにより、乾燥コンベア装置の熱効率が向上し、乾燥コンベア装置での乾燥時間が短縮でき、さらには乾燥コンベア装置のコンパクト化が可能となる。

【0190】

乾燥コンベア装置での２次乾燥の乾燥時間を１次乾燥がない場合と同じとすれば、乾燥コンベア装置へ供給するガス量を低減することができる。これは、下記の式が成立するためである。

【0191】

乾燥コンベア装置へ供給する熱量もしくは２次乾燥に必要な熱量Ｑ（ｋ）は、下式によって求められる。

【0192】

Ｑ＝Ｈ×Ｖ×ｔ
式中Ｈはガスエンタルピー（ｋ／ｍ^３Ｎ）
Ｖはガス量（ｍ^３Ｎ／ｈ）
ｔは乾燥時間（ｈ）である。

【0193】

図１に示した本発明の実施形態に係る乾燥コンベア装置において、粉砕機８として、回転式遠心粉砕方式の粉砕機１３１を使用した実験例１と、比較例としてハンマークラッシャー方式の粉砕機１５１を使用した比較例１について、褐炭保有水分量の割合、ならびに乾燥コンベア装置における必要エネルギーの割合の比較について説明する。

【0194】

図１を参照しながら説明すると、原料６である保有水分率５３％の褐炭を原料サイロ７に貯留した後、その原料６を粉砕機８に供給し、粉砕して平均粒径が１ｍｍ程度の粗粒子２を得た。

【0195】

この粗粒子２を乾燥前ホッパ９に一時貯留した後、乾燥コンベア装置本体１の搬送タイミングと同期するようにゲート弁１０，１１を個別に駆動して、粗粒子２を速やかに乾燥コンベア装置本体１へ定量供給した。この乾燥コンベア装置本体１内を通すことにより粗粒子２を乾燥して、乾燥コンベア装置本体１の出口から乾燥済みの粗粒子２（乾燥炭）を回収した。

【0196】

原料６（褐炭）の供給量を１００ｋｇ／ｈ、原料６（褐炭）の乾燥前後の温度を２０℃、５０℃、乾燥済みの粗粒子２（乾燥炭）の保有水分率が１５％となるように装置の運転条件を設定した。

【0197】

原料サイロ７から原料６（原炭）、乾燥前ホッパ９から粗粒子２（粉砕炭）、乾燥コンベア装置本体１の出口から乾燥済みの粗粒子２（乾燥炭）を、それぞれ抜き出した。そして原料６（原炭）、乾燥前粗粒子２（粉砕炭）、乾燥済みの粗粒子２（乾燥炭）が保有している水分量を、ＪＩＳ Ｍ８８１１「石炭及びコークス類−サンプリング及び試料調整方法」に準拠して測定した。

【0198】

図１６は、実験例１（回転式遠心粉砕方式の粉砕機使用）ならびに比較例１（ハンマークラッシャー方式の粉砕機使用）での原料６（原炭）、乾燥前粗粒子２（粉砕炭）、乾燥済みの粗粒子（乾燥炭）２が保有している水分量の割合を示した図である。なお、この図に示した水分量の割合は、原炭の水分量を基準（１）として、粉砕炭と乾燥炭の保有水分量の割合を示したものである。

【0199】

粉砕炭、乾燥炭に保有される水分量の割合は、下記のように定義される。
粉砕炭に保有される水分量の割合（−）
＝粉砕炭の保有水分量（ｋｇ／ｈ）／原炭の保有水分量（ｋｇ／ｈ）
乾燥炭に保有される水分量の割合（−）
＝乾燥炭の保有水分量（ｋｇ／ｈ）／原炭の保有水分量（ｋｇ／ｈ）
この図１６の結果から明らかなように、粉砕炭に保有される水分量の割合と乾燥炭に保有される水分量の割合との差は、実験例１の値の方が比較例１の値よりも小さい。即ち、同じ乾燥コンベア装置を用いても乾燥により脱水する水分量は、回転式遠心粉砕方式の粉砕機を使用した実験例１の方が、ハンマークラッシャー方式の粉砕機を使用した比較例１よりも少ないことになる。

【0200】

この条件の場合、乾燥コンベア装置での粗粒子の乾燥に必要なエネルギー（熱量）は、（水及び水蒸気を２０℃から５０℃へ昇温させるために必要な水の顕熱：１２５．４ｋＪ／ｋｇ−脱水量）と、（水蒸気の顕熱：５３．８ｋＪ／ｋｇ−脱水量）と、（水を蒸発させるために必要な水蒸気の蒸発顕熱：２４５４ｋＪ／ｋｇ−脱水量）の合計２６３３．２ｋＪ／ｋｇ−脱水量である。

【0201】

従って、乾燥コンベア装置での脱水量が少なければ、これに伴って、必要なエネルギー（熱量）も少なくて済む。ここで述べる必要なエネルギー（熱量）とは、動力ならびに熱損失を考慮していない正味のエネルギーのことである。

【0202】

図１７は、前記実験例１と比較例１での乾燥コンベア装置における必要エネルギー（熱量）を比較して示す図である。実験例１での必要エネルギー（熱量）は、比較例１での必要エネルギー（熱量）を１とした場合の相対値で示している。

【0203】

この図中の必要エネルギー（熱量）：１とは、２次乾燥のみ（乾燥コンベア装置のみで粗粒子を乾燥させる）の場合の必要エネルギー（熱量）の理論値を示す。

【0204】

この図１７から明らかなように、実験例１での必要エネルギー（熱量）は、理論値よりも約３０％少ない。これは回転式遠心粉砕方式の粉砕機を使用しているため、原料を粉砕して粗粒子を生成する過程で空気を巻き込み、空気の流れを形成して、副次的に粗粒子を乾燥しているためである。
これに対して比較例１での必要エネルギー（熱量）は、理論値よりも約３％大きくなっている。

【0205】

前述のように副次的に乾燥した粗粒子２は付着性が低く、それをコンベア装置に投入した場合にエプロン２５の内面などに付着することがなく、また粗粒子２の流動化５１が起きやすいため、エプロン２５の下方から供給される温風４９により効率よく乾燥が行われる。

【0206】

次に本発明の第２実施形態に係る乾燥コンベア装置の概略構成について図１８ならびに図１９を用いて説明する。図１８はその第２実施形態に係る乾燥コンベア装置の概略構成図、図１９は乾燥コンベア装置本体付近の斜視図である。

【0207】

（第２の乾燥コンベア装置の構成）
図２に示す第１実施形態に係る乾燥コンベア装置では、複数個の風箱３５に対して１つのフード（ハウジング２０がフードとして機能している）を設けたが、本実施形態ではエプロンコンベア２１の搬送方向Ｘに沿って並んだ複数の風箱３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの吹き出し位置に対応して、それぞれの位置にそれぞれ独立した独立フード１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄを設けている。

【0208】

本実施形態では各風箱３５ａ〜３５ｄの大きさが一律であることから、それらと対応する各独立フード１６１ａ〜１６１ｄの大きさも一律になっている。

【0209】

図１８に示すように、各独立フード１６１ａ〜１６１ｄは実質的に隙間なく（後述する独立フード間にゴム板を介在した場合も含む）エプロンコンベア２１の搬送方向Ｘに連続して設けられている。また、各独立フード１６１ａ〜１６１ｄの下端部はエプロン２５との接触を避けるため、数十ｍｍの隙間が設けられている。

【0210】

風箱３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄには図１８に示すように、送風機１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと熱交換器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを個別に付設した温風供給管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが接続されている。

【0211】

独立フード１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃの上部には排気管１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃが設けられ、排気管１６２ａの先端部は１つ下流側の送風機１５ｂの吸い込み口Ｂに接続され、排気管１６２ｂの先端部は１つ下流側の送風機１５ｃの吸い込み口Ｃに接続され、排気管１６２ｃの先端部は１つ下流側の送風機１５ｄの吸い込み口Ｄに接続されている。

【0212】

独立フード１６１ｄの上部には微粒子捕集管４７が接続され、微粒子捕集管４７の先端部は図１に示すようにサイクロンセパレータ１８に接続されている。

【0213】

本実施形態の場合前述のような構成になっているから、図２で示したような各風箱３５共用の温風供給手段４は設けられていない。

【0214】

エプロンコンベア２１の搬送方向Ｘの最上流側に配置された第１の風箱３５ａには送風機１５ａの吸い込み口Ａで吸い込んだ大気（２０℃）を熱交換器１６ａで１５０℃に加熱して供給し、第１の風箱３５ａの上方を通過している粗粒子２（粉砕炭）の第１段階の加熱・乾燥を行う。

【0215】

第１の風箱３５ａの上方に形成されている空間部分（乾燥室）で飽和湿度まで水分を含んだ湿り空気Ａ´は第１の独立フード１６１ａで吸引排気され、その湿り空気Ａ´は排気管１６２ａを通り１つ下流側の送風機１５ｂの吸い込み口Ｂに供給される。

【0216】

吸い込み口Ｂに入った湿り空気Ａ´は送風機１５ｂで昇圧され、さらに熱交換器１６ｂで加熱されて、乾燥空気となって第２の風箱３５ｂに供給されて、第２の風箱３５ｂの上方を通過している粗粒子２（粉砕炭）の第２段階の加熱・乾燥を行う。

【0217】

このような乾燥過程を順次繰り返して、最終段階の排気は独立フード１６１ｄで吸引され、微粒子捕集管４７を通してサイクロンセパレータ１８に送られて、排気中の石炭微粒子が回収されるシステムになっている。

【0218】

図１９中の符号１６３は、粗粒子供給手段３の一部である計量部を示しており、図示していないが内部に第１のゲート弁１０、第２のゲート弁１１ならびに計量管部１２を備えている。

【0219】

図２０は本実施形態に係る乾燥コンベア装置内の湿り空気線図であり、横軸に空気の温度、縦軸に空気の絶対湿度をとっている。この湿り空気線図は空気乾燥の設計に標準的に用いられるもので、空気の温度と湿度との関係を示したものである。

【0220】

図２０に示すように、大気（温度Ｔａ、絶対湿度Ｈ_Ａ）は絶対湿度一定のまま第１の熱交換器１６ａで温度Ｔ_ｈまで加熱される。この第１段階では、水分の授受はないので絶対湿度はＨ_Ａのままである。

【0221】

第１の風箱３５ａの上方に形成されている空間部分（乾燥室）に供給された前記加熱空気は粗粒子（粉砕炭）の水分を吸収し、図２０に示す断熱冷却線に沿って温度Ｔ_Ａ、絶対湿度Ｈ_Ｂとなる。
これを順次繰り返して、最終的には温度Ｔ_Ｄ、絶対湿度Ｈ_０（飽和湿度）の排気となる。

【0222】

これに対して前記図２５に記載されている従来の石炭搬送装置は、燃焼装置（図示せず）から送られて来た排ガス２１９がそのまま第２乾燥室２１７、第１乾燥室２０６へと順次通過されるだけの構成になっている。

【0223】

この石炭搬送装置を模擬して、熱交換器による空気の加熱を入口だけとして高温空気を作り（前記燃焼装置からの排ガス２１９を模擬）、この高温空気をそのまま複数の乾燥室に通過して粉砕炭を乾燥する比較例２の乾燥装置を製作した。そしてこの比較例２の乾燥装置と本実施形態に係る乾燥コンベア装置との具体的な比較について図２１を用いて説明する。

【0224】

この比較では、吸い込む空気は温度２０℃、相対湿度７５％（絶対湿度０．０１ｋｇ_−水分／ｋｇ_{−乾燥空気}）の標準大気とした。

【0225】

図２１に示すように、熱交換器による最初の加熱により空気は温度１５０℃、絶対湿度０．０１ｋｇ_−水分／ｋｇ_{−乾燥空気}となり、第１乾燥室で粉砕炭を加熱する。その結果、第１乾燥室の出口では温度４３℃、絶対湿度０．０６ｋｇ_−水分／ｋｇ_{−乾燥空気}となる。比較例２では加熱は１回しか行わないので、出口排ガスはこの湿度のままである。

【0226】

これに対して本実施形態では加熱、乾燥４回を繰り返すため、最終的には出口温度は温度６４℃、絶対湿度０．１９ｋｇ_−水分／ｋｇ_{−乾燥空気}となり、同じ空気量を使用しても約３倍（０．１９／０．０６≒３）の乾燥を行うことができる。

【0227】

さらに、本実施形態は比較例２に比べると使用空気量を１／４に低減でき、そのためにダクトや排ガス除塵装置が大幅にコンパクト化でき、省スペース化ならびにコストの低減が図れる。

【0228】

本実施形態において、各風箱３５は圧力制御しているため空気の漏れは定常的には無いが、多少の圧力変動は避けられない。そのため図示していないが、独立フード１６１と独立フード１６１の間に柔軟なゴム板が移動するエプロン２５側に向けて吊り下げられて、粗粒子２や空気の移動を防止している。

【0229】

エプロン２５内の流動層で吹き上げられた一部の粗粒子２がエプロン２５から落下することがあるため、本実施形態では、ハウジング２０の底部に例えば断面Ｖ字状などの斜面１６４を設け、落下した粗粒子２をその斜面１６４を利用して収集し、底部内に配置したロータリーフィーダ１６５などの排出手段でハウジング２０から排出する構成になっている。

【0230】

第１の風箱３５ａの上を通過するエプロン２５に投入される粗粒子２は多量の微粒子を含むことがあり、そのため第１の独立フード１６１ａで吸引した空気をそのまま下流側の送風機１５ｂ〜１５ｄに送ると、送風機１５のファンなどを損傷する危険性がある。

【0231】

これを回避するため、第１の独立フード１６１ａで吸引した空気をサイクロンセパレータなどの除塵装置に通して微粒子の捕集を行い、微粒子をほとんど含まない空気を下流側の送風機１５ｂに送る構成にするとよい。

【0232】

次に本実施形態に係る乾燥コンベア装置の熱効率について説明する。
（第２の乾燥コンベア装置の熱効率）
本実施形態に係る乾燥コンベア装置は空気（排ガス）の温度はやや高くなるものの、流通する空気量が少ないので、空気が持ち去る熱量、つまり熱損失が少なく、熱効率が向上して省エネとなる。

【0233】

この様子について図２２を用いて説明する。熱効率は、[乾燥に費やした熱量（水分の蒸発熱量）]／[加熱熱量]で定義した。同図は、乾燥の回数すなわち風箱３５（独立フード１６１）の分割数の違いによる排ガス（空気）の温度、空気流量ならびに熱効率を示している。

【0234】

図２２に示すように、１回の乾燥では熱効率は８２．６％であるが、４回の乾燥を繰り返すと熱効率は８９．６％、１０回の乾燥を繰り返すと熱効率は９３．５％と高く、分割数（乾燥の繰り返し回数）を多くするほど熱効率が向上することが分かる。

【0235】

なお、本例は粗粒子（褐炭）の水分を全て蒸発させるのではなく、約１／２に乾燥させる条件で行った。一般に褐炭の水分含有率が非常に高いので、全ての水分を蒸発させようとすると装置も熱量も莫大となる。そこで、費用対効果が最大となる半乾きの状態に適用したものである。

【0236】

また、本発明において風箱を複数に分割したのは、下記の理由によるものである。
すなわち、粗粒子が乾燥すると水分が減少した分だけ軽くなり、乾燥用空気が粗粒子の間を通過する際の通気抵抗が低下する。この結果、分割しない共通の風箱にした場合、乾燥初期の上流側の空気量が減り、乾燥が進んだ下流側の空気量が増えて軽くなった粗粒子を飛散させてしまう。風箱を分割すれば独立に空気流量の制御が可能となり、粗粒子の飛散を抑制できる。

【0237】

次に本発明の第３実施形態に係る乾燥コンベア装置の概略構成について図２３を用いて説明する。
（第３の乾燥コンベア装置の構成）
この第３実施形態に係る乾燥コンベア装置では、エプロンコンベア２１の搬送方向Ｘの上流側の乾燥室で発生した蒸気を利用して更に空気量を減らしたものである。図１８に示す第２実施形態では下流側に行くほど空気中の含有水分量が増し、体積流量が増加する。風箱３５の大きさを一律にしておくと、下流側の風箱３５ほど空気の噴出流速が増し、粗粒子２が風箱３５から飛散する可能性が高い。

【0238】

本実施形態は、この課題を解決するためになされたものである。図２３に示すように、エプロンコンベア２１の搬送方向Ｘに沿って風箱３５ａ〜３５ｅが並設されているが、上流側から下流側に行くに従って風箱３５の大きさが徐々に大きくなっている。

【0239】

この風箱３５の大きさの調整は前述した体積流量の増加を見込んだ調整であり、これにより各風箱３５ａ〜３５ｅ内での空気の噴出流速がほぼ均等になり、下流側での粗粒子２の飛散が抑制される。

【0240】

図２３に示すように、風箱３５ａ〜３５ｅの大きさの変化に応じて、それに対応するように独立フード１６１ａ〜１６１ｅの大きさも変化させる必要がある。

【0241】

本実施形態では各風箱３５ａ〜３５ｅの大きさを順次大きくしたが、下流側での粗粒子２の飛散が抑制できる程度に風箱３５の大きさを段階的に大きくしても構わない。

【0242】

前記第２、３実施形態において、図１８ならびに図２３に示すように、各風箱３５ならびに各独立フード１６１の搬送方向Ｘの長さは、１個のエプロン２５の搬送方向Ｘの長さ、あるいは複数個集合したエプロン２５の搬送方向Ｘのトータル長さとほぼ同寸に設計されている。

【0243】

本発明の実施形態では、乾燥コンベア装置としてエプロンコンベアを使用したが、バケットコンベアなど他の構成のコンベアを使用することもできる。
搬送部材は、被搬送物の搬送中に個々の搬送部材上で流動層が形成できるようになっていればよく、その構造は限定されない。
また、搬送方向に周回移動させるための乾燥コンベア装置の構成や搬送部材の支持などの構造も例示したものには限定されない。

【0244】

本発明の実施形態では、乾燥用気体として加熱した乾燥空気を使用したが、加熱した排ガスなどを使用することもできる。

【0245】

本発明の実施形態では、例えば石炭などの固体燃料を火力発電プラントに供給する例を示したが、その他に固体燃料をセメントプラントや化学プラントなどの燃焼設備に供給する技術分野にも本発明を適用することができる。

【0246】

また、本発明の実施形態では石炭を乾燥、除湿する場合を説明したが、石炭の他に例えば汚泥、食材、木片、都市ごみなどの粒子、粉体、チップあるいは小片などの乾燥、除湿にも本発明を適用することができる。

【0247】

次に本発明の請求項毎の効果を述べれば、下記の通りである。
（請求項毎の効果）
請求項１の構成によれば、流動層の形成により被搬送物の乾燥が効率的に、かつ、均等にできる。
請求項２の構成によれば、搬送部材内での流動停滞域の発生が防止でき、圧力損失の増大も抑制できる。
請求項３の構成によれば、被搬送物の乾燥状態に応じて適切な乾燥ができる。
請求項４の構成によれば、各風箱毎で適切な乾燥ができる。

【0248】

請求項５の構成によれば、移動する搬送部材の軽量化が図れる。
請求項６の構成によれば、風箱内で落下粒子が溜まることなく排出できる。
請求項７の構成によれば、被搬送物の計量と乾燥が一つの乾燥コンベア装置で行われ、コストの低減と、設置スペースの縮小化が図れる。
請求項８の構成によれば、被搬送物の飛散粒子の捕集により、作業環境が改善されるとともに、被搬送物の損失が防止できる。

【0249】

請求項９の構成によれば、乾燥用気体のリサイクルが可能となる。
請求項１０の構成によれば、再湿性を有する被搬送物でも乾燥状態を適切に維持することができる。
請求項１１の構成によれば、被搬送物を搬送部材内に投入したときに、搬送部材の気体噴出部からコンベア内部に落下することが防止できる。

【0250】

請求項１２の構成によれば、乾燥の終了した被搬送物が搬送部材の気体噴出部からコンベア内部に落下することが防止できる。
請求項１３の構成によれば、ハウジングの内側底面上に被搬送物が溜まることなく、ハウジング内を綺麗に保つことができる。
請求項１４の構成によれば、ハウジング内での石炭の自然発火を有効に防止することができる。

【0251】

請求項１５の構成によれば、装置のトリップ時の対応が適切にできる。
請求項１６の構成によれば、ハウジング内での石炭の自然発火を有効に防止することができる。
請求項１７の構成によれば、飛散粒子捕集手段ならびに乾燥後ホッパ内での石炭の自然発火などのトラブルが防止できる。
請求項１８の構成によれば、乾燥前ホッパ内での石炭の自然発火を有効に防止することができる。

【0252】

請求項１９の構成によれば、乾燥コンベア装置の熱効率の向上、乾燥時間の短縮ならびにコンパクト化が図れる。
請求項２０の構成によれば、同じ量の乾燥用気体を使用した場合には乾燥能力が大きく、一方、乾燥能力を同じにした場合には乾燥用気体の使用量が少なくて済み、装置のコンパクト化、省スペース化などが図れる。

【0253】

請求項２１の構成によれば、独立フード間での搬送物ならびに乾燥用気体の移動が抑制され、独立フード設置の効果が十分に発揮される。
請求項２２の構成によれば、乾燥前ホッパ内での石炭の自然発火を有効に防止することができる。
請求項２３の構成によれば、褐炭の乾燥などを効率よく、かつ適切に行なうことができる。

【0254】

請求項２４の構成によれば、火力発電プラントにおいて、蒸気タービンからの熱を石炭の乾燥に有効に利用することができる。また、石炭焚きボイラ装置に投入される石炭の水分の減少により、生成・排出される燃焼排ガス量も少なくなり、当該石炭焚きボイラ装置及びその後流側に設置した燃焼排ガス処理設備のコンパクト化が可能となる。
請求項２５の構成によれば、火力発電プラントにおいて、石炭焚きボイラ装置からの排ガスの熱を石炭の乾燥に有効に利用することができる。また請求項２４の構成と同様に、石炭焚きボイラ装置及びその後流側に設置した燃焼排ガス処理設備のコンパクト化が可能となる。
請求項２６の構成によれば、石炭焚きボイラ装置のコンパクト化が可能となる。
請求項２７の構成によれば、火力発電プラントにおいて、褐炭の乾燥などを効率よく、かつ適切に行なうことができる。

【符号の説明】

【0255】

１：乾燥コンベア装置本体、２：粗粒子、３：粗粒子供給手段、４：温風供給手段、５：飛散粒子捕集手段、６：原料、７：原料サイロ、８：粉砕機、９：乾燥前ホッパ、１０：第１のゲート弁、１１：第２のゲート弁、１２：計量管部、１５，１５ａ〜１５ｄ：送風機、１６，１６ａ〜１６ｄ：熱交換器、１８：サイクロンセパレータ、２０：ハウジング、２５：エプロンコンベア、２２：駆動プーリ、２３：テンションプーリ、２５：エプロン、２６：底板、２７：背面板、２９：温風吹き出し孔、３１：被検出部、３２：収容空間、３３：排出口、３４ａ：供給側閉塞板、３４ｂ：排出側閉塞板、３５，３５ａ，〜３５ｄ：風箱、３６：底板、３７ａ，３７ｂ：側板、３８：温風導入管、３９：落下粒子排出孔、４０，４０ａ〜４０ｄ：温風供給管、４１ａ，４１ｂ：吹き抜け防止部材、４２：空気噴出ノズル、４３：位置センサー、４４：清掃用チェーンコンベア、４７：微粒子捕集配管、４８：微粒子戻し配管、４９：温風、５１：流動化、６０：褐炭、６１：乾燥済み褐炭粒子、６２：乾燥後ホッパ、６４：ファンミル、６５：石炭焚きボイラ装置、７０：第１熱交換器、７３：第２熱交換器、７８：第３熱交換器、８０：低圧蒸気タービン、８２：第４熱交換器、８６：第５熱交換器、９４：第６熱交換器、９５：汽水分離器、１００：窒素発生装置、１０２：窒素ガス供給配管、１０４：酸素濃度計、１０５ａ，１０５ｂ：ＣＯ濃度計、１０６：イナート蒸気、１０７：イナート蒸気配管、１０９：イナート蒸気バックアップ配管、１１０ａ：第１バルブ、１１０ｂ：第２バルブ、１１１ａ：第１温度計、１１１ｂ：第２温度計、１１３：出口温風温度計、１１６：第６熱交換器、１３１：回転式遠心粉砕方式の粉砕機、１３２：ケーシング、１３３：底部、１３４：ロータ、１３５：回転軸、１３６：周壁、１３７：噴出口、１４０：原料投入口、１４１：排出シュート、１４２：周壁、１４３：原料の流れ、１４４：空気の流れ、１６１ａ〜１６１ｅ：独立フード、１６２ａ〜１６２ｄ：排気管、Ｘ：エプロンコンベア（粗粒子）搬送方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】