JP5509024B2 - 石炭乾燥装置及び石炭乾燥方法 - Google Patents
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Description
乾燥後の石炭を燃料とする石炭燃焼ボイラと、
前記石炭燃焼ボイラが発生する蒸気により駆動する蒸気タービンと、
蒸気タービンから排気される蒸気を復水する復水器と、
前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を接触させて復水を加熱することで、乾燥排ガスのもっている熱を回収すると共に、この復水を前記石炭燃焼ボイラに送る熱回収手段を備え、
前記間接加熱型乾燥機から加熱用蒸気のドレインが排出され、排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、加熱に用いた後のドレインを前記加熱された復水と一緒に前記石炭燃焼ボイラに送ることを特徴とする。
本請求項の石炭乾燥装置によれば、石炭を装入して加熱することで乾燥した石炭を間接加熱型乾燥機が排出し、この乾燥された石炭を石炭燃焼ボイラが燃焼して蒸気等の熱媒体を発生する。また、石炭燃焼ボイラで発生した熱媒体により蒸気タービンを駆動し熱媒体の温度が低下するが、間接加熱型乾燥機から排出された乾燥排ガスより熱回収手段が熱回収して、例えば復水とされるこの熱媒体を再加熱してから、この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る。
また、本発明により、石炭燃焼ボイラに送られる復水の温度が高まって、より効率的な石炭乾燥装置となる。
次に乾燥した石炭を石炭燃焼ボイラで燃焼して蒸気を発生させ、
この後、この蒸気で蒸気タービンを駆動し、
蒸気タービンを駆動して温度が低下した蒸気を復水器で復水にし、この復水を熱回収手段へ送り、
前記熱回収手段で、前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を熱交換させて復水を加熱することで、前記乾燥排ガスが持つ熱を回収し、
この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る、工程を含む石炭乾燥方法であって、
石炭を装入して間接加熱型乾燥機で加熱する際に間接加熱型乾燥機からドレインが排出され、
排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、
乾燥排ガスから熱回収した後の復水と前記加熱に用いた後のドレインを混合することを特徴とする。
すなわち、本発明によれば、乾燥排ガスからの潜熱回収するための装置や、排ガスをキャリアガスとして供給するための装置といった簡単な設備の組み合わせで、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減可能な石炭火力発電設備を提供する事ができるようにもなる。
この図2に示すように、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥された乾燥炭DCが投入可能なように、微粉砕機2が配置されており、また、この微粉砕機2で粉砕されて粉状になった乾燥炭DCが投入可能なように、ボイラ3が取り付けられている。ボイラ3で発生した蒸気S1及びボイラ燃焼排ガスEG4が、第1過熱器4に送り込まれるようになっていて、この第1過熱器4を通過した過熱蒸気S2が高圧蒸気タービン7に送り込まれて、この高圧蒸気タービン7が駆動されるようになっている。
図2に示すようにスチームチューブドライヤ1に石炭Cが供給されると、乾燥されて乾燥炭DCとなり、乾燥した乾燥炭DCを排出すると共に乾燥排ガスDEGを排出し、この乾燥炭DCが微粉砕機2で微粉砕される。他方、空気加熱器6前後の温度の相互に異なる出口燃焼排ガスEG6と出口燃焼排ガスEG1とが混合されて温度調整された排ガスEG2とされ、この排ガスEG2が微粉砕機2に供給され、この微粉砕機2が石炭を乾燥しながら微粉砕する。そして、この排ガスEG2が微粉砕物を同伴してボイラ3に供給され、このボイラ3内の図示しないバーナーで燃焼される。
本実施の形態によれば、石炭Cを装入して加熱することで乾燥した乾燥石炭DCをスチームチューブドライヤ1が排出し、この乾燥された乾燥石炭DCをボイラ3が燃焼して蒸気である熱媒体を発生する。また、ボイラ3で発生した蒸気により蒸気タービン7,8を駆動し蒸気の温度が低下して復水となるが、スチームチューブドライヤ1から排出された乾燥排ガスDEGより熱回収手段である熱交換器11が熱回収して、復水とされるこの熱媒体を再加熱する。
第1の実施の形態ではSTDキャリアガス加熱器10により空気A3を加熱したが、本実施の形態では、ボイラ燃焼排ガスEG1の一部である排ガスEG7をキャリアガスCGとして用いるようにした。このことでも、排ガスの有効利用ができて、単位発電量当たりの石炭消費量やCO2排出量を削減することが可能となる。
第1の実施の形態では、ドレインD1が熱交換器11に送り込まれて、この熱交換器11で乾燥排ガスDEGと熱交換されて、乾燥排ガスDEGから熱回収するようになっていたが、本実施の形態では、スチームチューブドライヤ1から排出される乾燥排ガスDEGが乾燥排ガススクラバー12に投入されるようになっている。
下記の表1には、各条件について石炭の水分を25%、15%、10%、5%にそれぞれ乾燥させた場合の発電端効率の値を示す。尚、この際の主蒸気条件は、10MPaで540℃であり、再過熱・再生方式を採用した。
水分率 25% 15% 10% 5%
STD 35.9% 36.2% 36.3% 36.4%
潜熱回収 36.3% 36.8% 37.0% 37.2%
潜熱回収+排ガス 36.4% 37.0% 37.2% 37.3%
「STD」とは、タービンの抽気蒸気を加熱源としてSTDを通常に用いて石炭を乾燥した場合である。
「潜熱回収」とは、STDの乾燥排ガスDEGから熱回収(潜熱回収)しこれを熱源として、復水を加熱した場合である。
「潜熱回収+排ガス」とは、上記潜熱回収だけでなく、大気放出前のボイラ排ガスをSTDのキャリアガスCGとして使用することを付加した場合である。
2 微粉砕機(微粉砕手段)
3 ボイラ(石炭燃焼ボイラ)
7 高圧蒸気タービン
8 低圧蒸気タービン
9 復水器
11 熱交換器(熱回収手段)
12 乾燥排ガススクラバー(熱回収手段、湿式スクラバー)
13 間接型熱交換器(熱回収手段)
30 回転筒(ケーシング)
31 加熱管(加熱路)
Claims (2)
- ケーシング内に装入した石炭を、ケーシング内に設けた加熱用蒸気を流通させる加熱路の壁面を通して間接加熱するのに伴い乾燥排ガスを排出する間接加熱型乾燥機と、
乾燥後の石炭を燃料とする石炭燃焼ボイラと、
前記石炭燃焼ボイラが発生する蒸気により駆動する蒸気タービンと、
蒸気タービンから排気される蒸気を復水する復水器と、
前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を接触させて復水を加熱することで、乾燥排ガスのもっている熱を回収すると共に、この復水を前記石炭燃焼ボイラに送る熱回収手段を備え、
前記間接加熱型乾燥機から加熱用蒸気のドレインが排出され、排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、加熱に用いた後のドレインを前記加熱された復水と一緒に前記石炭燃焼ボイラに送ることを特徴とする石炭乾燥装置。 - 石炭を間接加熱型乾燥機に装入し、前記間接加熱型乾燥機で加熱し、乾燥した石炭を排出すると共に乾燥排ガスを排出し、
次に乾燥した石炭を石炭燃焼ボイラで燃焼して蒸気を発生させ、
この後、この蒸気で蒸気タービンを駆動し、
蒸気タービンを駆動して温度が低下した蒸気を復水器で復水にし、この復水を熱回収手段へ送り、
前記熱回収手段で、前記間接加熱型乾燥機からの乾燥排ガスと前記復水器からの復水を熱交換させて復水を加熱することで、前記乾燥排ガスが持つ熱を回収し、
この加熱された復水を石炭燃焼ボイラに送る、工程を含む石炭乾燥方法であって、
石炭を装入して間接加熱型乾燥機で加熱する際に間接加熱型乾燥機からドレインが排出され、
排出された前記ドレインにより加熱して得たキャリアガスを前記間接加熱型乾燥機内へ送り込み、
乾燥排ガスから熱回収した後の復水と前記加熱に用いた後のドレインを混合することを特徴とする石炭乾燥方法。
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