JP2014141619A - 改質炭の製造装置およびそれを備えた火力発電プラント - Google Patents

Abstract

【課題】乾留前に粉砕炭を効率良く乾燥し、その乾燥過程で微粒子の乾燥炭を除いて、粗粒子の乾燥炭を乾留処理して、石炭の改質を効率的に行なう。
【解決手段】粉砕炭を下方からの温風で流動化しながら乾燥させる乾燥コンベア装置105、粗粒子の原料炭を加熱して乾留する乾留装置108、乾留炭75を冷却する冷却手段115、乾留炭75にタール分を吸着させて改質炭79を得るタールコーティング手段109、乾燥コンベア装置105からの微粉炭を捕集してボイラ121の燃料として送給するバグフィルタ106を備える。
【選択図】図14

Description

本発明は、水分の多い褐炭などの低品位炭を原料として乾留により改質炭を製造する装置に係り、特に乾留の前に原料を効率良く乾燥させる改質炭の製造装置およびそれを備えた火力発電プラントに関するものである。

低品位炭の一種である褐炭などを直接燃料として燃焼させるボイラは、褐炭に含まれる水分量が瀝青炭に含まれる水分量よりも多いので、これを粉砕する手段として、乾燥と搬送の機能を併せ持つビーターミルのようなファンミルが用いられている。

このピーターミルによる褐炭乾燥の熱源は、褐炭焚きボイラの煙道から抽気された約１０００℃の燃焼排ガスであるため、瀝青炭焚きボイラと比較して、ボイラ効率が低下する。また、ビーターミルでの乾燥により発生した蒸気（蒸発した水分）は、そのままボイラへ持ち込まれるため、蒸発潜熱損失によってもボイラ効率が低下する。

ボイラ効率の低下を抑制する対策として、前述の燃焼排ガスよりも低温の熱源を利用して乾燥させた褐炭を燃料としてボイラへ供給することが提案されている。

一方、乾燥した褐炭は自然発火しやすいので、輸送したり多量に貯蔵するには適しておらず、前述のボイラおよびそれを備えた火力発電プラントは、主に産炭地に隣接して設置されている。

そこで、遠隔した地域において低品位炭を燃料として利用できるように、輸送性や貯蔵性に優れた改質炭を製造する装置が各種提案されている。

低品位炭を乾留炭とすれば、乾燥炭と比較して、自然発火性が高品位炭と同程度となり、輸送や貯蔵にも適するものとなる。

従来、改質炭の製造に際して、石炭（低品位炭）を乾燥装置で乾燥させた後、その乾燥炭を２５０℃〜４５０℃で低温乾留して、その処理により石炭から留出したタール蒸気と水蒸気から構成される混合蒸気を１１０℃以下に冷却された乾留炭と直接接触させて、改質炭を製造する方法が、特公平４−４１１９８号公報（特許文献１）に開示されている。

また、乾燥炭を乾留工程において、留出分（乾留ガス、タール、およびフェノール類等を含有する水分）と乾留炭に分離する。そして留出分をガスタービン燃料としてガスタービンに供給して発電し、乾留炭をボイラ燃料としてボイラに供給して発生したスチームにより発電し、ボイラ燃焼排ガスを原炭の乾燥用ガスとして利用する発電方法および発電装置が、特許第３５３０３５２号公報（特許文献２）に開示されている。

特公平４−４１１９８号公報 特許第３５３０３５２号公報

低品位炭の一種である褐炭などの水分量は重量比で全体の４０％〜６０％程度のものが多く、これまでは、乾留に十分な程度、例えば水分量１０％程度に乾燥させるまでには、多くの熱と長い時間を要し、装置が大規模なものとなっていた。

また、最終的に改質炭を得るために必要な熱や各種の装置を動作させるための動力（電力）をできるだけ効率的に賄う必要がある。

本発明の目的は、乾留の前に粉砕炭を効率良く乾燥させることができ、しかも粉砕炭の乾燥過程で微粒子の乾燥炭を除いて粗粒子の乾燥炭を乾留処理でき、石炭の改質が効率的に行われる改質炭の製造装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
例えば褐炭などの原炭を粉砕する粉砕手段と、
その粉砕手段によって粉砕された粉砕炭を下方から吹き上げる乾燥用気体によって流動化しながら乾燥させて、粗粒子と微粒子に分けることができる流動層式乾燥手段と、
その流動層式乾燥手段から取り出された粗粒子の原料炭を加熱して乾留炭と、留出分であるタールを含む混合ガスを生成する乾留手段と、
その乾留手段で生成した乾留炭を冷却する乾留炭冷却手段と、
その乾留炭冷却手段から排出された乾留炭に前記乾留手段で生成した前記混合ガスを接触させることによりタール分を吸着させて改質炭を得るタールコーティング手段と、
前記流動層式乾燥手段から取り出された微粒子の原料炭を捕集してボイラの燃料として送給する例えばバグフィルタと微粒子送り配管などからなる微粒子捕集・送給手段を備えたことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記流動層式乾燥手段は、
流動層を通過して上方に出た前記乾燥用気体が当該乾燥手段外に排出するまでの間で前記乾燥用気体の温度を計測する温度計測手段と、
その温度計測手段で計測された前記乾燥用気体の温度に基づいて、前記乾燥用気体の温度を調節する温度調節手段を設けて、
前記温度計測手段で計測される前記乾燥用気体の温度が１００℃以下になるように、前記温度調節手段で前記乾燥用気体の温度を予め調節する構成になっ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２の手段において、
前記温度計測手段が当該乾燥手段の排気出口付近に設けられて、当該乾燥手段の排気出口付近の温度が１００℃以下になるように、前記温度調節手段で前記乾燥用気体の温度を予め調節する構成になっていることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１ないし３のいずれかの手段において、
前記流動層式乾燥手段は、
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架設されて、前記駆動用軸体周りに周回させて前記粉砕炭を収容して搬送する搬送部材を備え、
その搬送部材が、それの底部に前記乾燥用気体を噴出させる気体噴出部を設けた流動層形成搬送部材であって、
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ウィンドボックスを設け、
前記流動層形成搬送部材が前記ウィンドボックス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前記流動層形成搬送部材内に噴出して、前記粉砕炭の流動層を形成しながら当該粉砕炭を乾燥させる構成になっていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第４の手段において、
前記ウィンドボックスが前記粉砕炭の搬送方向に沿って複数に分割されて、
各ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量を調節する流量調節手段を設けて、
その流量調節手段により、前記粉砕炭の搬送方向下流側に配置されている下流側ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量が、前記粉砕炭の搬送方向上流側に配置されている上流側ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量よりも少なくなるように調節されることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、
前記乾留炭冷却手段で回収された熱を、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は火力発電プラントにおいて、
前記第１ないし第６のいずれかの手段の改質炭の製造装置と、
その改質炭の製造装置から得られた改質炭ならびに微粒子の原料炭を燃料として燃焼するとともに、生成した燃焼排ガスの熱を回収する排熱回収手段を有するボイラと、
そのボイラで生成した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
その蒸気タービンにより駆動する発電機を備え、
前記排熱回収手段によって回収された熱、または（ならびに）前記蒸気タービンを流れる蒸気系統から一部抽気した蒸気を、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は火力発電プラントにおいて、
前記第１ないし第６のいずれかの手段の改質炭の製造装置と、
その改質炭の製造装置から得られた改質炭ならびに微粒子の原料炭を燃料として燃焼するとともに、生成した燃焼排ガスの熱を回収する排熱回収手段を有するボイラと、
そのボイラで生成した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
その蒸気タービンにより駆動する発電機を備え、
前記ボイラまたは（ならびに）前記蒸気タービンを流れる蒸気系統から一部抽気した蒸気を、前記乾留手段における粗粒子の原料炭を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、乾留の前に粉砕炭を効率良く乾燥させることができ、しかも粉砕炭の乾燥過程で微粒子の乾燥炭を除いて粗粒子の乾燥炭を乾留処理できるから、改質が効率的に行われる。また、微粒子の乾燥炭はボイラの燃料として用い、発電を行うことができる。

さらに、最終的に改質炭を得るために必要な熱や各種の装置を動作させるための動力（電力）を効率的に賄うことができる。

本発明の実施例に係る乾燥コンベア装置全体の系統図である。 本発明の実施例に係る乾燥コンベア装置本体の概略構成図である。 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２Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。 図２Ｂ−Ｂ線上の拡大断面図である。 エプロンの配置状態を示す概略側面図である。 搬送部材内で低品位炭粒子を流動化させて乾燥した場合の低品位炭粒子の水分含有率の変化を示す特性図である。 搬送部材の他の実施例であるバケットの斜視図である。 そのバケットが供給側閉塞板上にある状態での断面図である。 そのバケット内に温風を吹き込んで流動化している状態での断面図である。 その乾燥コンベア装置を備えた石炭乾留プラントの概略構成図である。 乾燥済み褐炭の自然発火性を調べる実験装置の概略説明図である。 データロガーに記録された乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）の経時変化をプロットして纏めた褐炭の自然発火性の特性図である。 本発明の実施例に係る石炭改質プラントを導入した火力発電プラントの系統図である。

本発明に係る乾燥コンベア装置においては、搬送部材内での被乾燥物の安定した流動状態の維持と効率的な乾燥を図る必要がある。

特に単なる流動層式の乾燥装置と異なり、搬送中の短時間で比較的低温の乾燥用気体を用いて乾燥処理しなければならないので、搬送部材中に流動停滞する領域が発生しないように運転する必要がある。

このため、乾燥用気体の流量を十分に確保し、その空塔速度を一定以上（一般的な流動層より高め）に保持する必要がある。
一方、空塔速度が高すぎると被乾燥物（流動媒体）が浮遊状態となって飛散し始める。

本発明の実施例で使用する褐炭などの低品位炭は、硬くないので、流動層式の乾燥コンベア装置内では特に粉化し易く、微粒子（例えば粒径７５μｍ〜８５μｍ以下の粒子割合が８０重量％程度のもの）が飛散し易い。

よって、搬送部材に残留する粗粒子（例えば粒径２ｍｍ以下の粒子割合が８０重量％程度のもの）と分離して、乾燥用気体と共にその排出部から乾燥コンベア装置外へ排出される。

搬送部材へ投入する粗粒子量は、搬送部材へ投入したときに所定の静止層高さとなるように一定量がロータリーバルブなどによって切り出されて投入される。
また、乾燥用気体は、粗粒子の投入量に見合った量が搬送部材の下部から供給される。

乾燥コンベア装置による乾燥済み粗粒子（乾燥炭）の製造量は、ボイラ給炭量デマンドに基づいてコンベア移動速度などを増減することで調整される。

このとき、コンベア移動速度に合わせて乾燥用気体量を増減すると、空塔速度が変化して搬送部材内での安定した流動状態の維持が図れなくなるので、本発明では空塔速度を一定にしている。

また、乾燥用気体量を一定にした場合でも、コンベア移動速度が速い条件では、乾燥用気体の量が不足し、乾燥済み粗粒子（乾燥炭）の温度（＝排気温度）が低下する。一方、コンベア移動速度が遅い条件では、乾燥用気体の量が過剰となり、乾燥済み粗粒子（乾燥炭）の温度（＝排気温度）が上昇することになる。

本実施例では、乾燥コンベアの移動速度に関係なく、乾燥する粗粒子（石炭Ｃ）の供給量と乾燥用気体（乾燥用空気Ａ）の供給量を、一定の比率（Ｃ／Ａ＝一定）で運用し、かつ乾燥済み粗粒子（乾燥炭）の温度を（例えば６０℃）に維持することが可能なように、乾燥コンベア装置の出口排気温度を制御する構成になっている。

次に本発明の実施例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。
（乾燥コンベア装置の構成）
図１は、本発明の実施例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（低品位炭）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（原炭）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。

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）。

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１３１（図１４参照）から抽気した蒸気などによって間接加熱される。
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。

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。

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。

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〜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と従動プーリ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。

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。

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。本実施例では底板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。

本実施例の場合、駆動プーリ２２が配置されている側が粗粒子２の供給側、従動プーリ２３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は駆動プーリ２２から従動プーリ２３の方向に間欠的に搬送され、矢印Ｘがその搬送方向を示している。

そのため図２に示すように、駆動プーリ２２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、従動プーリ２３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。

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、従動プーリ２３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。

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に沿って複数個のウィンドボックス３５がエプロン２５の下側に連続して設置されている。ウィンドボックス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、ウィンドボックス３５の上方開口部はエプロン２５の底板２６と対向している。

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、各ウィンドボックス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。

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。

本実施例では、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。

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、後述するようにボイラのバーナに接続されている。

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重量％〜５０重量％程度の低品位炭（褐炭）からなる原料６が粉砕機８で粉砕されて、粒子の大きさが１ｍｍ程度の粗粒子２となり、乾燥前ホッパ９に貯留されている。

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。

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。

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。

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がある。

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は各ウィンドボックス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を通過するとウィンドボックス３５内で温風吹き出し孔２９が開放され、ウィンドボックス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。

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、本実施例のように粗粒子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。

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１に示すようにウィンドボックス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の一部がウィンドボックス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。

粗粒子２は複数のウィンドボックス３５の上を通過することにより所望の水分含有率（本実施例に係る低品位炭の場合は、５重量％〜１０重量％程度）まで乾燥され、図２に示すようにエプロン２５が従動プーリ２３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。

図２に示すように、従動プーリ２３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。

このようにしてハウジング２０の底面に落ちた粗粒子２、あるいはウィンドボックス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。前記ウィンドボックス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。

一方、温風４９により舞い上がった微粒子２４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、ボイラのバーナに送られる。なお、温風４９により舞い上がった微粒子２４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。

図２に示すように、最終のウィンドボックス３５（図２において右端のウィンドボックス３５）を従動プーリ２３に隣接することは構造上難しいから、最終のウィンドボックス３５と駆動プーリ２２の間には必然的に隙間ができる。そのため本実施例では、最終のウィンドボックス３５と従動プーリ２３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。

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

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低品位炭層厚は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。

この図に示すように低品位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、箱体内の低品位炭粒子を流動化させて乾燥すると、５分後には両方の低品位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。これは低品位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４０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの範囲が好ましいことが分かった。

ところで、粒子（流動媒体）の流動状態に関する指標として、流動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。

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、媒体は流動化しないで静止状態にある。
安定した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０．８ｍ／ｓ〜１．２ｍ／ｓとすることが多い。
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。

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キ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。本発明の実施例に係る乾燥コンベア装置には、効率良く乾燥が行われる粒子径として、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。

しかし、前記した流動層の一般的な空塔速度の範囲０．８ｍ／ｓ〜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。

具体的には、粗粉砕され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（図３参照）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。

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って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必要がある。

具体的には、収容空間３２内の空塔速度を１．２ｍ／ｓ〜３．０ｍ／ｓ、好ましくは１．８ｍ／ｓ〜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。

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内の粗粒子２を積極的に分級して、乾燥を促進することができる。

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平均粒径２ｍｍ、最大粒径１０ｍｍ以下程度の粗粉砕した場合には全体の２重量％程度占める。

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。

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。

粒径の小さな微粒子は、粒径の大きな粗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。

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。

粒径の小さな微粒子が飛散した後に、流動層に残留する粒径の大きな粗粒子は、粒径の小さな微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。

図８〜図１０は搬送部材の他の実施例を示す図で、図８はその搬送部材であるバケット１７の斜視図、図９はバケット１７が供給側閉塞板３４ａ上にある状態での断面図、図１０はそのバケット１７内に温風４９を吹き込んで流動化している状態での断面図である。

バケット１７は図８に示すように上方が開口した細長い箱型をしており、それの底板２６に多数の温風吹き出し孔２９が形成されている。
図９に示すように、バケット１７が供給側閉塞板３４ａ上にある状態では、バケット１７の温風吹き出し孔２９は供給側閉塞板３４ａによって閉塞されているから、バケット１７内に投入・収容される粗粒子２が温風吹き出し孔２９から落下することはない。

この時点ではバケット１７内には温風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がある。

バケット１７の搬送により、供給側閉塞板３４ａ上を通過してウィンドボックス３５の上に来ると、図１０に示すように、ウィンドボックス３５内に導入された温風４９がバケット１７の底部から吹き込まれ、粗粒子２が流動化５１し始める。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、本実施例のように粗粒子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。

図１１は、この乾燥コンベア装置を備えた石炭乾留プラントの概略構成図である。

前述のように効率の良い粗粒子２の乾燥のためには、バケット１７内で最適な粗粒子２の流動状態を維持する必要がある。略同一性状の粗粒子２が乾燥コンベア装置へ常時供給される場合、流動層における粗粒子２の流動状態には、バケット１７内を流通する乾燥用気体（温風４９）の空塔速度が大きく影響する。

例えば、空塔速度が、粗粒子２の最適な流動状態を維持できる値より大きな値となれば、乾燥コンベア装置から飛散する粒子が増加し、一方、粗粒子２の最適な流動状態を維持できる値より小さな値となれば、不均一な流動状態もしくは流動不良となり、効率の良い粗粒子２の乾燥ができなくなる。

そこで、バケット１７のサイズが一定なので、粗粒子２の最適な流動状態が維持できる空塔速度の値となるように、空気５３を一定流量で供給する（図１１参照）。

複数のバケット１７は、コンベア２１に沿って矢印Ｘ方向に周回移動している。周回移動中、バケット１７が乾燥前ホッパ９の下方の所定位置に到達すると、コンベア２１の移動を停止して、ロータリーバルブ５２を起動させ、乾燥前ホッパ９内の粗粒子２をバケット１７内に投入する。

粗粒子２の量がバケット１７内の所定のレベルに到達すると、ロータリーバルブ５２を停止し、コンベア２１を再起動させる。このようにして、粗粒子２の供給とコンベア２１の移動を同期させる。

粗粒子２が乾燥前ホッパ９からバケット１７内へ落下する位置には、ウィンドボックス３５ではなく、バケット１７の下面を覆う供給側閉塞板３４ａが設置されているから、粗粒子２が底板２６の温風吹き出し孔２９から下方に落下することはない。従って、この位置にあるバケット１７の内部には、一定レベルの粗粒子２の静止層が形成される。

コンベア２１を再起動させて、バケット１７が供給側閉塞板３４ａの上を通過すると、ウィンドボックス３５へ導入された温風４９がバケット１７の底部から吹き込まれて、バケット１７内において粗粒子２が流動化５１して、効率的な乾燥が行われる（図１０参照）。

図１１に示す空気５３の供給経路上には吸引ダンパ１４、送風機１５ならびに空気流量計５４が設けられており、吸引ダンパ１４と空気流量計５４により空気流量の一定制御がなされている。

吸引された空気５３は熱交換器１６を介して加熱流体５５で間接的に加熱されて温風４９となるので、空気５３の加熱度を加熱流体５５の保有熱量で調整することが可能である。

また図に示すように、流動状態にある複数のバケット１７の内、コンベア２１の搬送方向最下流側に来ているバケット１７ａの上方開口部付近には第１の温度計５６が設置され、また熱交換器１６の出口側には第２の温度計５７が設置されている。

そして両温度計５６、５７の検出結果に基づいて、前記バケット１７ａの出口の空気温度が１００℃以下になるように、熱交換器１６に供給される加熱流体５５の保有熱量（流量）が調節されるようになっている。

例えば、
Ｑｉｎ：乾燥コンベア装置への入熱量（空気５３が加熱流体５５から受け取る熱量）
Ｑｏｕｔ：乾燥コンベア装置からの持ち出し熱量
Ｑａｄ：乾燥に必要な熱量（蒸発潜熱）
とすれば、
Ｑｉｎ＝Ｑａｄ＋Ｑｏｕｔ
の関係が成立する。

Ｑｏｕｔはガスエンタルピー（温度関数）とガス流量（一定）との積なので、バケット１７ａの出口空気温度とバケット１７の入口空気流量を計測すればＱｏｕｔを算出できる。ＱｉｎはＱａｄとＱｏｕｔの和なので、計算で求めることができる。Ｑａｄはガスエンタルピー（温度関数）とガス流量（一定）との積なので、所定のＱｉｎとなるように、熱交換器１６に供給される加熱流体５５の保有熱量（流量）で、熱交換器１６出口の空気温度を調節する。

前述のように流動状態にある複数のバケット１７の内、コンベア２１の搬送方向最下流側に来ているバケット１７ａの出口の空気温度を１００℃以下に規制するという運転条件に設定した根拠について説明する。

図１２は、乾燥済み褐炭の自然発火性を調べる実験装置の概略説明図である。同図に示す爆発ベント付きの恒温器５８内の雰囲気温度を予め所定の温度にした後、乾燥済み褐炭（含水率：１５重量％ 図示せず）を充填した円柱構造のワイヤーメッシュ反応器５９を恒温器５８内に入れる。ワイヤーメッシュ反応器５９の大きさは、径が５０ｍｍ、長さが５０ｍｍである。

恒温器５８内の雰囲気温度（Ｔａ）およびワイヤーメッシュ反応器５９内に充填した乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）を計測するため、径が１．６ｍｍのシース熱電対６０、６１の先端感知部を恒温器５８内およびワイヤーメッシュ反応器５９内に充填した乾燥済み褐炭層に、それぞれ設置した。

シース熱電対６０、６１で計測された信号（起電力）は、補償導線６２を介してデータロガー６３へ伝送された後、起電力が温度データに変換され、その温度データに基づいて乾燥済み褐炭の自然発火性を調べた。

具体的には、恒温器５８内の雰囲気温度（Ｔａ）をパラメータとして実験を行い、乾燥済み褐炭の自然発火性と恒温器５８内の雰囲気温度を（Ｔａ）との関係を調べた。下記の表１は、実験例１〜実験例５における恒温器５８内の温度条件（Ｔａ）を示す表である。

図１３は、データロガー６３に記録された乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）の経時変化をプロットして纏めた褐炭の自然発火性の特性図である。図１３の横軸は、実験例４での乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）が２００℃に到達するまでの時間を１とした無次元時間である。

この図１３から明らかなように、実験例４（Ｔｃ：１１０℃）および実験例５（Ｔｃ：１２０℃）では、時間の経過に伴って乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）が急激に上昇した。これは、乾燥済み褐炭に蓄積された熱が原因となり、自然発火現象が生じたためである。

これに対して実験例１（Ｔｃ：８０℃）、実験例２（Ｔｃ：９０℃）および実験例３（Ｔｃ：１００℃）では、実験例４の１．５倍の時間で乾燥済み褐炭を加熱したが、乾燥済み褐炭の温度（Ｔｃ）が急激に上昇することはなく、自然発火現象は生じなかった。この実験結果に基づいて、本発明の運転条件（１００℃以下）を設定した。

空気５３は熱交換器１６へ供給されて、加熱流体５５により間接加熱されて温風４９となり、温風供給管５８へ導かれる。

バケット１７の搬送方向Ｘの上流側から下流側に向かってウィンドボックス３５が固定されており、このウィンドボックス３５は、搬送方向Ｘの上流側から下流側に向かって第１ウィンドボックス３５ａ、第２ウィンドボックス３５ｂ、第３ウィンドボックス３５ｃ、第４ウィンドボックス３５ｄに区画分割されている。

これに対応して、各ウィンドボックス３５ａ〜３５ｄに温風を供給する温風供給管５８も温度計５８の温風流れ方向下流側で、第１温風供給管５８ａ、第２温風供給管５８ｂ、第３温風供給管５８ｃ、第４温風供給管５８ｄに分岐され、それぞれのウィンドボックス３５ａ〜３５ｄに接続されている。

第１温風供給管５８ａには、第１温風ダンパ５９ａと第１流量計６０ａが付設されている。同様に、第２〜第４温風供給管５８ｂ〜５８ｄにも、第２〜第４温風ダンパ５９ｂ〜５９ｄと第２〜第４流量計６０ｂ〜６０ｄが、それぞれ付設されている。

本実施例では、温風供給管５８ａ〜５８ｄとウィンドボックス３５ａ〜３５ｄを１本対１個で個別対応させているが、必要に応じて、幾つかのウィンドボックス３５をグループとして扱い、温風供給管５８とウィンドボックス３５を１本対１グループの対応に変更することもできる。

バケット１７に収容された粗粒子２はウィンドボックス３５ａ〜３５ｄの上を通過することにより、所望の水分含有量まで乾燥され、ハウジング２０の底部に形成された排出口３３（図２参照）から排出されて、乾留装置６１に供給される。

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、ウィンドボックス３５ａ〜３５ｄは粗粒子２の搬送方向Ｘに沿って複数に分割されており、各ウィンドボックス３５ａ〜３５ｄに個別に供給される温風４９の風量は、粗粒子２の比重（乾燥度合い）に見合って調節がなされている。

第１ウィンドボックス３５ａ〜第４ウィンドボックス３５ｄに対する温風４９の風量調節は、第１温風ダンパ５９ａ〜第４温風ダンパ５９ｄと、第１流量計６０ａ〜第４流量計６０ｄによってなされる。

温風４９の流量を調節しない場合、乾燥途中（十分乾燥されないまま）で粗粒子２の一部がバケット１７から吹き出して、ハウジング２０の底部へ落下し、それらが掻き集められて乾燥済みの粗粒子２と混合されると、粗粒子全体の乾燥度が所望の値にならない可能性がある。

図１１に示すように、石炭乾留プラントでは、原炭６の乾燥と乾留のために熱Ｑ１およびＱ２が必要である。
本実施例では蒸気タービンからの抽気蒸気で加熱して約１５０℃〜２００℃となった空気（温風）を原炭６の乾燥に使用している。前述のように加熱された空気（温風）は、流動化ガスとしても利用される。この場合、前記熱Ｑ１は、蒸気タービンからの抽気蒸気の保有熱量である。

乾留工程での温度条件は、含酸素親水基が熱分解する２５０℃〜４５０℃であり、好ましくは含酸素親水基が最も効率良く熱分解する３００℃〜４００℃である。この温度条件では、熱源として蒸気タービンからの抽気蒸気を利用することができず、本実施例ではボイラで発生した蒸気の一部を抽気して熱源として用いる。この場合、前記熱Ｑ２は、ボイラ出口で抽気した蒸気の保有熱量である。

温度条件から、燃焼排ガスの保有熱量、乾留炭の冷却で生じた顕熱は、熱Ｑ１として利用することができる。このようにすれば、蒸気タービンからの蒸気抽気量を低減することができ、効率良く石炭乾留プラントならびに火力発電プラントを運転することができる。

原炭を粉砕機で細かく粉砕した方が、乾燥コンベア装置の流動化ガス（温風）に同伴されて、乾燥コンベア装置から排出される微粒子の割合が多くなる。

次に、具体例を挙げて作用を説明する。
原炭５０ｔ／ｈ（水分含有率：６０重量％）を乾燥させて、粗粒子が８０重量％、微粒子が２０重量％の乾燥炭２５ｔ／ｈ（水分含有率：２０重量％）を製造する。

乾燥済みの粗粒子は乾留装置に供給され、微粒子は７５μｍ以下なので、そのままボイラの燃料として利用される。ボイラからの燃料要求量が５ｔ／ｈから６ｔ／ｈとなった場合、次の２つの運転方法がある。

（運転方法１）
原炭の供給量が５０ｔ／ｈの場合、粉砕機のローターの回転数を上げて、乾燥コンベア装置の流動化ガスに同伴される微粒子の割合を増加させる。ボイラからの燃料要求量が変わっても、原炭から脱水される水分量は一定なので、乾燥コンベア装置の運転状態には変化を生じない。

乾留装置に供給される粗粒子の供給量は２０ｔ／ｈから１９ｔ／ｈとなる。乾燥炭の粗粒子と微粒子の割合は、それぞれ７６重量％、２４重量％になる。

（運転方法２）
乾燥炭の粗粒子と微粒子の割合が、それぞれ８０重量％、２０重量％の場合、粉砕機のローターの回転数を変えずに、原炭の供給量を５０ｔ／ｈから６０ｔ／ｈとする。これにより、乾燥炭３０．０ｔ／ｈ（水分含有率：２０重量％）が製造される。乾留装置に供給される粗粒子の供給量は２０ｔ／ｈから２４ｔ／ｈとなる。

乾燥コンベア装置に供給される空気量は一定で、乾燥前ホッパーから乾燥コンベア装置に供給される粗粒子量が増加するので、コンベアの移動速度を遅くして、ボイラからの燃料要求量の変化前後で、単位質量当たりに粗粒子に供給される熱量が一定となるようにする。

図１４は、本発明の実施例に係る石炭改質プラントを導入した火力発電プラントの系統図である。
この複合プラントは、石炭改質プラント２０１と火力発電プラント２０２から構成されている。そして、原炭６として褐炭、乾燥コンベア装置１０５の流動化ガスとして空気５３、ボイラとして変圧貫流式ボイラ１２１を用いる。

火力発電プラント２０２は、発電部と燃焼排ガス処理部を有している。発電部では、ボイラ１２１で発生した蒸気７１で蒸気タービン１３１を回転させ、蒸気タービン１３１と同軸で設置した発電機１３２で発電する。仕事を終えた蒸気７１は、復水器１３３で飽和水となり、ボイラ１２１へ供給される。

一方、燃焼排ガス処理部では、ボイラ１２１からの燃焼排ガス７２は、脱硝装置１２２、エアーヒータ１２３、ガスヒータ１２４、電気集塵機１２５、脱硫装置１２６の順に流通し、脱硝、脱塵、脱硫された後、煙突１２７から排出される。

石炭改質プラント２０１は、原炭バンカ１０１、原炭フィーダ１０２、粉砕機１０３、サブバンカ１０４、乾燥コンベア装置１０５、バグフィルター１０６、供給ホッパ１０７、乾留装置１０８、タールコーティング装置１０９、成型装置１１０、気水分離器１１１、タール回収装置１１２、微粉乾燥炭バンカ１１８、空気ブロワ１４１および熱回収部（後述する）から主に構成されており、図に示すような配置関係になっている。
前記空気ブロワ１４１は、火力発電プラント２０２へ空気５３を供給する手段としても利用される。

前記熱回収部を構成する主要機器は、第１熱交換器１１５ａ、第２熱交換器１１５ｂ、第３熱交換器１１６、第４熱交換器１１７、ガスヒータ１２４である。

図に示すように、前記第１熱交換器１１５ａは乾留装置１０８とタールコーティング装置１０９の間に設置されている。
前記第２熱交換器１１５ｂ、第３熱交換器１１６、第４熱交換器１１７は、乾燥コンベア装置１０５に空気５３を供給する配管上に、空気流れ方向の上流側から下流側に向けて、この順に設置されている。
前記ガスヒータ１２４は、火力発電プラント２０２のエアーヒータ１２３と電気集塵機１２５の間の燃焼排ガス７２が流通する配管に設置されている。

石炭改質プラント２０１および火力発電プラント２０２で必要な弁類（一般弁、ダンパ、逆止弁、安全弁など）、計器類（温度計、圧力計、レベル計など）、ロータリーバルブ、警報器およびバイパス配管などは、図面が煩雑になるため図示していない。

まず、石炭改質プラント２０１における石炭ならびに発生ガスの流れについて説明する。
原炭（原料）６は原炭バンカ１０１に一時貯留され、原炭フィーダ１０２へ払い出された後、粉砕機１０３で粉砕されて粗粒子２となり、サブバンカ１０４へ払い出される。

制御装置（図示せず）からの指令に基づいて、サブバンカ１０４で一時貯留されていた粗粒子２は乾燥コンベア装置１０５へ供給される温風４９によって流動化・乾燥されて、乾燥された粗粒子２と微粒子２４になる。

温風４９によって舞い上がった微粒子２４は、乾燥コンベア装置１０５から排空気７３とともにバグフィルター１０６へ移送される。

バグフィルター１０６において排空気７３から分離された微粒子２４は、微粉乾燥炭バンカ１１８へ払い出され、一時貯留される。制御装置（図示せず）からの指令に基づいて、微粒子２４は微粉乾燥炭バンカ１１８から切り出されて、気流搬送によりボイラ１２１のバーナ７４へ供給され、燃料として使用される。

一方、乾燥コンベア装置１０５から排出された約６０℃の粗粒子２は、供給ホッパ１０７で回収され、乾留装置１０８へ供給される。乾留装置１０８では、熱源としてボイラ１２１で発生した蒸気７１の一部を用いて、粗粒子２を低温乾留して、約３５０℃の乾留炭７５を得る。

図示していないが、乾留装置１０８は移動層方式であり、乾留装置１０８内の上部から下部へ重力で粗粒子２が移動する。乾留装置１０８の内部には、粗粒子２を間接加熱できるように管式熱交換器（図示せず）が配置され、粗粒子２の移動方向に対して対向流となるように、当該管式熱交換器内を前記蒸気７１が流通する。

乾留装置１０８内で生成したタール７６ａ、水７７（蒸気の状態）ならびに乾留ガス７８は、乾留装置１０８の上部から排出され、タールコーティング装置１０９へ導かれる。

乾留炭７５は第１熱交換器１１５ａによって約１００℃まで冷却され、タールコーティング装置１０９へ導かれる。タールコーティング装置１０９内に設置したスクリューコンベア（図示せず）の回転によって、乾留炭７５はタールコーティング装置１０９内を移動する。

この際、乾留炭７５の移動方向に対して並行流となるように、タール７６ａ、水７７（蒸気の状態）ならびに乾留ガス７８をタールコーティング装置１０９内に流通させて、乾留炭７５と直接接触させることにより、タール７６ａを乾留炭７５にコーティング（吸着）して改質炭７９を得る。

改質炭７９は、第１冷却器１１３によって６０℃以下に冷却された後、ダブルロール式の成型装置１１０へ導入して、所定の大きさに成型された成型炭８０を得る。この成型炭８０は、ボイラ１２１の燃料として使用してもよい。

タールコーティング装置１０９から排出された未付着のタール７６ｂ、水７７（蒸気の状態）ならびに乾留ガス７８は第２冷却器１１４によって冷却された後、気水分離器１１１において、ガス成分である乾留ガス７８と、凝縮成分である未付着タール７６ｂと水７７（液体の状態）に分離される。さらに未付着タール７６ｂと水７７（液体の状態）は、タール回収装置１１２において分離され、タールの回収が行われる。

次に、石炭改質プラント２０１における熱回収について説明する。
第１熱交換器１１５ａと第２熱交換器１１５ｂの間、第３熱交換器１１６とガスヒータ１２４の間には、熱媒体が循環している。第１熱交換器１１５ａと第２熱交換器１１５ｂでは、乾留炭７５の冷却で生じた顕熱を回収して、空気５３の加熱に利用する。

第３熱交換器１１６とガスヒータ１２４では、燃焼排ガス７２の保有熱（顕熱）を回収して、空気５３の加熱に利用する。また、第４熱交換器１１７では、蒸気タービン１３１から抽気した蒸気の保有熱（顕熱および潜熱）を回収して、空気５３の加熱に利用する。

本実施例において前記実施例１と相違する点は、ボイラ１２１の形式が変圧貫流式ではなく、貫流流動層式とした点である。これに伴って、火力発電プラントは中規模となり、ボイラ１２１へ石灰石（脱硫剤）を供給する設備が必要となる。しかし、脱硝装置１２２および脱硫装置１２６が不要となり、同程度の発電容量で比較した場合、実施例２の方が実施例１よりもトータルでの設備コストを低く抑えることができる。

２：粗粒子、
４：温風供給手段、
５：被飛散粒子捕集手段、
６：原料（原炭）、
８：粉砕機、
１７：バスケット、
１８：サイクロンセパレータ、
２２：駆動プーリ、
２３：従動プーリ、
２４：微粒子、
２５：エプロン、
２９：温風吹き出し孔、
３５、３５ａ〜３５ｄ：ウィンドボックス、
４７：微粒子捕集配管、
４８：微粒子送り配管、
４９：温風、
５１：流動化、
５３：空気、
５５：加熱流体、
５６：第１の温度計、
５９：温風ダンパ、
６０：温風流量計、
６１：乾留装置、
７１：蒸気、
７２：燃焼排ガス、
７４：バーナ、
７５：乾留灰、
７６：タール、
７８：乾留ガス、
７９：改質灰、
８０：成型灰、
１０３：粉砕機、
１０５：乾燥コンベア装置、
１０６：バグフィルタ、
１０８：乾留装置、
１０９：タールコーティング装置、
１１５、１１６、１１７：熱交換器、
１２１：ボイラ、
１２４：ガスヒータ、
１３１：蒸気タービン、
１３２：発電機、
Ｘ：搬送部材の搬送方向。

Claims (8)

1. 原炭を粉砕する粉砕手段と、
   その粉砕手段によって粉砕された粉砕炭を下方から吹き上げる乾燥用気体によって流動化しながら乾燥させて、粗粒子と微粒子に分けることができる流動層式乾燥手段と、
   その流動層式乾燥手段から取り出された粗粒子の原料炭を加熱して乾留炭と、留出分であるタールを含む混合ガスを生成する乾留手段と、
   その乾留手段で生成した乾留炭を冷却する乾留炭冷却手段と、
   その乾留炭冷却手段から排出された乾留炭に前記乾留手段で生成した前記混合ガスを接触させることによりタール分を吸着させて改質炭を得るタールコーティング手段と、
   前記流動層式乾燥手段から取り出された微粒子の原料炭を捕集してボイラの燃料として送給する微粒子捕集・送給手段を備えたことを特徴とする改質炭の製造装置。
2. 請求項１に記載の改質炭の製造装置において、
   前記流動層式乾燥手段は、
   流動層を通過して上方に出た前記乾燥用気体が当該乾燥手段外に排出するまでの間で前記乾燥用気体の温度を計測する温度計測手段と、
   その温度計測手段で計測された前記乾燥用気体の温度に基づいて、前記乾燥用気体の温度を調節する温度調節手段を設けて、
   前記温度計測手段で計測される前記乾燥用気体の温度が１００℃以下になるように、前記温度調節手段で前記乾燥用気体の温度を予め調節する構成になっていることを特徴とする改質炭の製造装置。
3. 請求項２に記載の改質炭の製造装置において、
   前記温度計測手段が当該乾燥手段の排気出口付近に設けられて、当該乾燥手段の排気出口付近の温度が１００℃以下になるように、前記温度調節手段で前記乾燥用気体の温度を予め調節する構成になっていることを特徴とする改質炭の製造装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の改質炭の製造装置において、
   前記流動層式乾燥手段は、
   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架設されて、前記駆動用軸体周りに周回させて前記粉砕炭を収容して搬送する搬送部材を備え、
   その搬送部材が、それの底部に前記乾燥用気体を噴出させる気体噴出部を設けた流動層形成搬送部材であって、
   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ウィンドボックスを設け、
   前記流動層形成搬送部材が前記ウィンドボックス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前記流動層形成搬送部材内に噴出して、前記粉砕炭の流動層を形成しながら当該粉砕炭を乾燥させる構成になっていることを特徴とする改質炭の製造装置。
5. 請求項４に記載の改質炭の製造装置において、
   前記ウィンドボックスが前記粉砕炭の搬送方向に沿って複数に分割されて、
   各ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量を調節する流量調節手段を設けて、
   その流量調節手段により、前記粉砕炭の搬送方向下流側に配置されている下流側ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量が、前記粉砕炭の搬送方向上流側に配置されている上流側ウィンドボックスに供給する前記乾燥用気体の流量よりも少なくなるように調節されることを特徴とする改質炭の製造装置。
6. 請求項１に記載の改質炭の製造装置において、
   前記乾留炭冷却手段で回収された熱を、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とする改質炭の製造装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の改質炭の製造装置と、
   その改質炭の製造装置から得られた改質炭ならびに微粒子の原料炭を燃料として燃焼するとともに、生成した燃焼排ガスの熱を回収する排熱回収手段を有するボイラと、
   そのボイラで生成した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
   その蒸気タービンにより駆動する発電機を備え、
   前記排熱回収手段によって回収された熱、または（ならびに）前記蒸気タービンを流れる蒸気系統から一部抽気した蒸気を、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とする火力発電プラント。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の改質炭の製造装置と、
   その改質炭の製造装置から得られた改質炭ならびに微粒子の原料炭を燃料として燃焼するとともに、生成した燃焼排ガスの熱を回収する排熱回収手段を有するボイラと、
   そのボイラで生成した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
   その蒸気タービンにより駆動する発電機を備え、
   前記ボイラまたは（ならびに）前記蒸気タービンを流れる蒸気系統から一部抽気した蒸気を、前記乾留手段における粗粒子の原料炭を加熱する加熱手段の熱源として用いることを特徴とする火力発電プラント。

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