改性煤的製造方法及改性煤的製造裝置與流程

2023-05-14 17:18:08

本發明涉及由高水分煤製造改性煤的改性煤的製造方法及改性煤的製造裝置。

本申請基於2014年7月23日在日本申請的特願2014-150073號而主張優先權，將其內容援引於此。

背景技術：

近年來，研究了改性煤的製造方法，即，將褐煤和瀝青煤等水分的含量多的煤(高水分煤)進行乾燥及乾餾等，將燃料比調整為與低揮發成分普通煤相當的2到4，製成能夠長距離運輸的燃料。另外，這裡所謂的燃料比是指煤中的燃燒性差的固定碳成分相對於燃燒性良好的揮發成分的重量比率。該燃料比為2到4的改性煤例如在發電廠中被燃燒用於發電。

在這種由高水分煤製造改性煤的方法中，高水分煤的乾燥是重要的，作為其乾燥方法，已知有以下的方法。

例如，在專利文獻1中，記載了設置將高水分煤進行預熱的預熱裝置並改善乾燥機內的高水分煤的流動化的方法。

在專利文獻2中，公開了將由乾燥裝置放出的水蒸汽進行壓縮而用於高水分煤的乾燥，並且在預熱乾燥中使用來自乾燥裝置的蒸汽排水。

除此以外，作為同樣的乾燥方法，已知有非專利文獻1中記載的WTA方式。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-178026號公報

專利文獻2：日本特開2013-178028號公報

非專利文獻

非專利文獻1：″A modern process for treating and drying lignite″、WTA TECHNOLOGY、[平成26年6月12日檢索]、網際網路

技術實現要素：

發明所要解決的問題

作為高水分煤的代表的褐煤具有若水分的含量降低則容易起火(自然起火)的性質。

因此，例如，在將高水分煤以水蒸汽間接地進行加熱，而將以質量比計含有50～60％水分的高水分煤乾燥至以質量比計含有10％水分的程度為止的情況下，作為乾燥操作時的起火對策，使乾燥機內部在無氧的水蒸汽氣氛下進行乾燥的方法正在實用化。

然而，為了將高水分煤間接地進行加熱而乾燥，需要大量的加熱用水蒸汽。因此，若不使用廉價的水蒸汽來使高水分煤乾燥，則高水分煤的乾燥成本變高，這樣的話，存在改性煤的製造成本也變高的問題。

因此，作為確保大量的加熱用水蒸汽的方法，例如開發了如下的方法：通過將在高水分煤的乾燥時蒸發的水蒸汽進行壓縮，將該壓縮後的水蒸汽用於高水分煤的乾燥，從而減少高水分煤的乾燥所需要的來自外部的水蒸汽量。

然而，為了將水蒸汽進行壓縮，需要高價的壓縮機和用於進行壓縮的巨大的電力。因此，通過該以往的方法得到的高水分煤的乾燥用的水蒸汽並不廉價。

本發明是鑑於這樣的問題而進行的，目的是提供在不使高水分煤起火的情況下使其乾燥、同時能夠廉價地獲得用於使高水分煤乾燥的水蒸汽、並且也能夠減少用於使高水分煤乾燥的水蒸汽的量的改性煤的製造方法及改性煤的製造裝置。

用於解決問題的方法

本發明的一方式所述的改性煤的製造方法的特徵在於，其是由以質量比計含有45％以上水分的煤即高水分煤製造改性煤的改性煤的製造方法，具備以下工序：第一乾燥工序，其將從外部攝入的空氣進行加熱，用加熱後的上述空氣使上述高水分煤流動化而製成煤流動層，使水分從上述煤流動層內的上述高水分煤中蒸發而製成一次乾燥煤；第二乾燥工序，其將上述一次乾燥煤間接地進行加熱，使水分進一步從上述一次乾燥煤蒸發而製成乾燥煤，並且將從上述一次乾燥煤中蒸發的第一水蒸汽回收；乾餾工序，其將上述乾燥煤進行乾餾而製成上述改性煤，並且通過將供給上述乾燥煤的乾餾所需的乾餾熱後的燃燒排氣進行廢熱回收，從而產生第二水蒸汽；冷卻工序，將上述改性煤進行冷卻；在上述第一乾燥工序中，將上述空氣用上述第一水蒸汽間接地進行加熱，在上述第二乾燥工序中，使用上述第二水蒸汽將上述一次乾燥煤間接地進行加熱。

本發明的一方式所述的改性煤的製造裝置的特徵在於，其是由以質量比計含有45％以上水分的煤即高水分煤製造改性煤的改性煤的製造裝置，具備使水分從上述高水分煤中蒸發而製成乾燥煤的乾燥部、將上述乾燥煤進行乾餾而製成上述改性煤的乾餾部、和將上述改性煤進行冷卻的冷卻部，上述乾燥部具有：第一乾燥部，其將從外部攝入的空氣進行加熱，用加熱後的上述空氣使上述高水分煤流動化而製成煤流動層，使水分從上述煤流動層內的上述高水分煤中蒸發而製成一次乾燥煤；和第二乾燥部，其將上述一次乾燥煤間接地進行加熱，使水分進一步從上述一次乾燥煤中蒸發而製成上述乾燥煤，並且將從上述一次乾燥煤蒸發的第一水蒸汽回收；上述乾餾部將上述乾燥煤進行乾餾，通過將供給上述乾燥煤的乾餾所需的乾餾熱後的燃燒排氣進行廢熱回收，從而產生第二水蒸汽，上述第一乾燥部將上述空氣用上述第一水蒸汽間接地進行加熱，上述第二乾燥部使用第二水蒸汽將上述一次乾燥煤間接地進行加熱。

在上述第一乾燥工序中，更優選將上述煤流動層用上述第一水蒸汽間接地進行加熱。

上述第一乾燥部更優選將上述煤流動層用上述第一水蒸汽間接地進行加熱。

更優選相對於在上述第一乾燥工序中從上述高水分煤中蒸發的水分的量，上述高水分煤變成上述一次乾燥煤後在上述第二乾燥工序中從上述一次乾燥煤中蒸發的水分的量為2倍。

在上述第一乾燥工序中，更優選將上述空氣用上述第二水蒸汽間接地進行加熱。

發明效果

根據本發明的改性煤的製造方法及改性煤的製造裝置，在不使高水分煤起火的情況下使其乾燥，同時能夠廉價地獲得用於使高水分煤乾燥的水蒸汽，進而還能夠減少用於使高水分煤乾燥的水蒸汽的量。

附圖說明

圖1是本發明的第1實施方式的改性煤的製造裝置的框圖。

圖2是圖1中所示的製造裝置的乾餾設備的框圖。

圖3是表示第1實施方式的改性煤的製造方法的流程圖。

圖4是基於相對於空氣及水的低溫度溼度圖表來表示第一乾燥工序的乾燥操作的操作曲線圖。

圖5是本發明的第2實施方式的改性煤的製造裝置的框圖。

具體實施方式

(第1實施方式)

以下，參照圖1到圖4對本發明所述的改性煤的製造裝置(以下，也簡稱為「製造裝置」)的第1實施方式進行說明。

如圖1中所示的那樣，本實施方式的製造裝置1具備使水分從高水分煤M1中蒸發而製成乾燥煤M3的乾燥設備(乾燥部)10、將在乾燥設備10中水分蒸發後的乾燥煤M3進行乾餾而製成改性煤M4的乾餾設備(乾餾部)30、和將乾餾設備30中得到的改性煤M4進行冷卻的冷卻設備(冷卻部)40。

另外，這裡所謂的高水分煤M1是指以質量比計含有45％以上的水分的煤。符號M3、M4及後述的符號M2不是指配管或傳送帶等，而是指通過這些配管或傳送帶等供給的乾燥煤、改性煤及一次乾燥煤。

乾燥設備10具備第一乾燥設備(第一乾燥部)11、及第二乾燥設備(第二乾燥部)12。

第一乾燥設備11通過將從外部攝入的空氣M5進行加熱，並用該加熱後的空氣M5使高水分煤M1流動化而製成煤流動層M6，從而實施乾燥操作，將高水分煤M1製成一次乾燥煤M2。

第二乾燥設備12將經第一乾燥設備11處理的一次乾燥煤M2用後述的乾餾工序水蒸汽(以下，稱為第二水蒸汽)間接地進行加熱，使水分進一步從一次乾燥煤M2蒸發而製成乾燥煤M3。

第一乾燥設備11具有從外部攝入空氣M5的空氣風扇15、將空氣風扇15所攝入的空氣M5進行加熱的空氣預熱器16、將僅空氣預熱器16加熱後的空氣M5進一步加熱的空氣加熱器17、和被供給經空氣加熱器17加熱後的空氣M5的空氣流動層乾燥機(以下，稱為乾燥機)18。

對乾燥機18每小時以一定的規定重量供給高水分煤M1。此外，在乾燥機18上連接有用於回收排空氣中伴隨的煤微粉等的排空氣集塵機(以下，稱為集塵機)19。

在第二乾燥設備12內配設有與第二水蒸汽流動的第二水蒸汽供給配管(以下，稱為供給配管)21的一端部連接(連通)的加熱管(加熱配管)22。

供給配管21的另一端部與乾餾設備30連接。加熱管22中的不與供給配管21連接的一側的端部將蒸汽冷凝水收集至配置在大致大氣壓下的未圖示的配管中，根據需要作為水蒸汽用凝汽返回。

第二乾燥設備12與第一乾燥設備11的乾燥機18連接。從乾燥機18供給至第二乾燥設備12內的一次乾燥煤M2通過與設置在第二乾燥設備12的內部的加熱管22的外表面接觸而被間接地加熱，一次乾燥煤M2中的水分蒸發而進行乾燥。配管23從供給配管21分支，與空氣加熱器17連接。

為了將從外部攝入的空氣M5利用空氣加熱器17進行加熱，介由配管23對空氣加熱器17供給水蒸汽(後述的第二水蒸汽)。

在第二乾燥設備12上介由集塵機25而連接有間接加熱乾燥工序水蒸汽(以下，稱為第一水蒸汽)流動的第一水蒸汽供給配管(以下，稱為供給配管)24的一端部。

供給配管24的另一端部延伸至空氣預熱器16為止，與空氣預熱器16連接。由此，第一水蒸汽介由供給配管24從第二乾燥設備12被供給至空氣預熱器16。從外部攝入的空氣M5在空氣預熱器16中被第一水蒸汽間接地加熱。

乾餾設備30如圖2中所示的那樣具有例如公知的外熱式迴轉爐31、與迴轉爐31連接的二次燃燒裝置32、與二次燃燒裝置32連接的蒸汽產生裝置33、與蒸汽產生裝置33連接的除塵裝置34、與除塵裝置34連接的吸氣風扇35、和與吸氣風扇35連接的排氣處理裝置36。

迴轉爐31與乾燥設備10的第二乾燥設備12連接。迴轉爐31的內部被設定在不存在氧的例如數百℃的環境下，將從第二乾燥設備12供給的乾燥煤M3在內部進行乾餾，得到改性煤M4。改性煤M4被供給至冷卻設備40。

另外，關於二次燃燒裝置32、蒸汽產生裝置33、除塵裝置34、吸氣風扇35、及排氣處理裝置36的說明在後面敘述。

冷卻設備40將經乾餾設備30乾餾的改性煤M4冷卻至通過與空氣的接觸氧化不會起火的溫度、例如數十℃。

接著，對使用了如以上那樣構成的製造裝置1的本實施方式的改性煤M4的製造方法(以下，也簡稱為「製造方法」)進行說明。

圖3是表示本實施方式的製造方法的流程圖。

本製造方法具備使水分從高水分煤M1中蒸發而製成乾燥煤M3的乾燥工序S10、在乾燥工序S10之後將乾燥煤M3進行乾餾而製成改性煤M4的乾餾工序S20、和在乾餾工序S20之後將改性煤M4進行冷卻的冷卻工序S30。

乾燥工序S10具備使高水分煤M1乾燥而製成一次乾燥煤M2的空氣流動層乾燥工序(以下稱為第一乾燥工序)S11、和使一次乾燥煤M2進一步乾燥而製成乾燥煤M3的間接加熱乾燥工序(以下稱為第二乾燥工序)S12。

第一乾燥工序S11將從外部攝入的空氣M5進行加熱，用該加熱後的空氣M5使高水分煤M1流動化而製成煤流動層M6，使水分在流動中從高水分煤M1蒸發、乾燥而得到一次乾燥煤M2。

第二乾燥工序S12在第一乾燥工序S11之後使水分從一次乾燥煤M2進一步蒸發而製成乾燥煤M3。

在第一乾燥工序S11中，通過空氣風扇15從外部攝入空氣M5。另外，如後述的那樣，第一水蒸汽從第二乾燥設備12經由供給配管24被供給至集塵機25，進一步從集塵機25經由供給配管24被供給至空氣預熱器16。由此，所攝入的空氣M5在空氣預熱器16內通過與供給配管24的外表面接觸，從而被第一水蒸汽間接地加熱。

經空氣預熱器16加熱的空氣M5進一步被供給至空氣加熱器17。另外，如後述的那樣，第二水蒸汽經由配管23從乾餾設備30被供給至空氣加熱器17。由此，所攝入的空氣M5在空氣加熱器17內通過與配管23的外表面接觸，從而被第二水蒸汽間接地加熱。

即，將經空氣預熱器16加熱的空氣M5在空氣加熱器17中進一步間接地進行加熱。

另外，空氣預熱器16、空氣加熱器17中分別使用的第一水蒸汽、及第二水蒸汽作為蒸汽冷凝水被排出到外部，或者根據需要作為水蒸汽用凝汽返回。

另外，在本實施方式中，以空氣M5通過與空氣預熱器16內的供給配管24的外表面接觸、同時與空氣加熱器17內的配管23的外表面接觸而分別被間接地加熱的情況為例。

但是，用於將空氣M5間接地加熱的構成並不限於供給配管24、23，例如可以適當選擇使用多管式(管殼式)、板式等間接換熱器。

關於第二乾燥設備12的加熱管22、及後述的乾燥機18的加熱管52也同樣。

經空氣加熱器17加熱的空氣M5被供給至乾燥機18。供給至乾燥機18時的空氣M5的溫度只要是即使高水分煤M1氧化發熱也達不到起火溫度的溫度即可，例如，從防止起火的觀點考慮，優選為120℃以下。

對乾燥機18供給高水分煤M1。高水分煤M1的平均粒徑例如為3mm。在該例子中，被供給至乾燥機18的進行第一乾燥工序S11之前的高水分煤M1例如以質量比計含有60％的水分，剩餘的40％由揮發成分和固定碳成分分別約20％、以及若干灰分構成。

被供給至乾燥機18的高水分煤M1通過被供給至乾燥機18的空氣M5流動化，成為煤流動層M6。煤流動層M6內的高水分煤M1被經加熱的空氣M5加熱，水分從高水分煤M1蒸發。像這樣，通過水分從高水分煤M1蒸發，從而構成煤流動層M6的高水分煤M1成為一次乾燥煤M2。

另外，被供給至乾燥機18的空氣M5伴隨著來自上述高水分煤M1的蒸發水分而增溼。在乾燥機18內增溼的空氣M5變成伴隨有煤微粉等的排空氣而從乾燥機18內排出，被供給至集塵機19。該排空氣在集塵機19中分離成排空氣和煤微粉等。在集塵機19中分離出的煤微粉等被回收，根據需要被顆粒化，返回至一次乾燥煤M2。另一方面，煤微粉等被分離後的排空氣(空氣)從集塵機19排出到外部。

乾燥機18的煤流動層M6內部的溫度優選為高水分煤M1不會通過空氣M5中的氧而產生氧化發熱的溫度，例如優選為60℃以下。即，乾燥機18優選進行乾燥至一次乾燥煤M2的水分量達到極限含水率之前。例如，作為一個例子，優選進行水分以重量比計降低至20％為止的範圍、即恆速乾燥速度域中的乾燥操作。

另外，在使一次乾燥煤M2乾燥至比極限含水率低的水分量的情況下，也優選使煤流動層M6的內部溫度為60℃以下這樣比較低的溫度，進行高水分煤M1的乾燥。

若干燥機18中的煤流動層M6的乾燥操作結束，則結束第一乾燥工序S11並轉移至第二乾燥工序S12，將經乾燥機18處理的一次乾燥煤M2供給至第二乾燥設備12。

在第二乾燥工序S12中，在第二乾燥設備12內，將一次乾燥煤M2利用經由供給配管21供給的第二水蒸汽介由加熱管22間接地進行加熱。在第二乾燥設備12內，一次乾燥煤M2通過與加熱管22的外表面接觸而被間接地加熱。

通過以上操作，一次乾燥煤M2通過被配置在第二乾燥設備12內的加熱管22加熱，從而水分從一次乾燥煤M2中蒸發。

在乾燥工序S10中，進行乾燥至高水分煤M1變成乾燥煤M3。

此時，在第二乾燥工序S12中至一次乾燥煤M2變成乾燥煤M3為止蒸發的水分的量按照由在第二乾燥工序S12中蒸發的水分得到的第一水蒸汽的總量與在第一乾燥工序S11中從高水分煤M1至一次乾燥煤M2為止的乾燥所需要的蒸汽量總量平衡(變得相等)的方式設定，這從熱效率的觀點出發是優選的。

優選相對於在第一乾燥工序S11中從一定量的高水分煤M1中蒸發的水分的量，該一定量的高水分煤M1在第一乾燥工序S11中變成一次乾燥煤M2後在第二乾燥工序S12中從該一次乾燥煤M2中蒸發的水分的量為2倍。

即，例如，在利用乾燥工序S10使水分含量以重量比計為60％的高水分煤M1乾燥至變成水分含量以重量比計為10％的乾燥煤M3時，優選在第一乾燥工序S11中使水分含量以重量比計為60％的高水分煤M1乾燥，製成水分含量以重量比計為50％的一次乾燥煤M2。

進而，通過使被供給至乾燥機18時的空氣M5的溫度為例如120℃以下，使乾燥機18的內部的溫度為例如60℃以下，進而使第一乾燥工序S11的結束時的一次乾燥煤M2的水分含量以重量比計為50％，從而在第一乾燥工序S11中即使在空氣M5的氣氛下也能夠在不使高水分煤M1起火的情況下使其乾燥。

經由供給配管21的管路被供給至設置在第二乾燥設備12內的加熱管22的第二水蒸汽在加熱管22內冷凝而作為蒸汽冷凝水被排出。

從一次乾燥煤M2蒸發的水分即第一水蒸汽被回收，經由供給配管24被供給至集塵機25。由此，即使在第一水蒸汽中伴隨例如煤微粉等，也能夠在集塵機25內分離成第一水蒸汽和煤微粉等。分離出的第一水蒸汽從集塵機25經由供給配管24被供給至空氣預熱器16。即，如圖3中所示的那樣在第二乾燥工序S12中得到的第一水蒸汽被第一乾燥工序S11使用。

另外，從集塵機25經由供給配管24被供給至空氣預熱器16的第一水蒸汽的一部分例如在途中從供給配管24分支而被供給至第二乾燥設備12。由此，在第二乾燥工序12中，能夠與以往同樣地在水蒸汽的氣氛下將一次乾燥煤M2進行乾燥。

另外，在將第一水蒸汽的一部分供給至第二乾燥設備12時，也可以利用未圖示的風扇等送風機構來提高流量。由此，在第二乾燥設備12內能夠一邊使一次乾燥煤M2流動化一邊進行間接加熱。

另外，在集塵機25中分離出的煤微粉等例如也可以根據需要進行顆粒化後，返回至從第二乾燥設備12供給至乾餾設備30的乾燥煤M3中。

若第二乾燥設備12中的一次乾燥煤M2的乾燥處理結束，製造了乾燥煤M3，則在第二乾燥設備12中製造的乾燥煤M3被供給至乾餾設備30。

由此，第二乾燥工序S12結束，轉移至乾餾工序S20。

在乾餾工序S20中，在乾餾設備30中，將乾燥煤M3如上述那樣進行乾餾。在該乾餾操作中，通過乾燥煤M3的揮發成分在圖2中所示的迴轉爐31內進行熱分解，產生氣體或焦油成分。

在迴轉爐31的內部產生的氣體或焦油成分從迴轉爐31的內部排出到外部，在外部與為了將迴轉爐31加熱而供給的空氣一起被燃燒。由此，能夠得到乾燥煤M3的乾餾所需要的熱量(乾餾熱)。該乾餾熱被供給至迴轉爐31。

另外，在迴轉爐31中沒有燃燒而殘留的氣體或焦油成分從迴轉爐31被供給至二次燃燒裝置32。通過在二次燃燒裝置32中使氣體或焦油成分進一步完全燃燒，能夠得到高溫的燃燒排氣。

在蒸汽產生裝置33中，通過使用該燃燒排氣進行廢熱回收，能夠得到第二水蒸汽。

該第二水蒸汽為比較低壓(例如0.4MPaG(兆帕·表壓)以上)的低壓水蒸汽較佳。燃燒排氣經過利用除塵裝置34的除塵處理，被吸氣風扇35吸引。進而，燃燒排氣經過利用排氣處理裝置36的脫硫等排氣處理，從乾餾設備30排出。

第二水蒸汽如圖1中所示的那樣經由供給配管21及加熱管22被供給至第二乾燥設備12。即，如圖3中所示的那樣在乾餾工序S20中得到的第二水蒸汽被第二乾燥工序S12使用。

在供給配管21中流動的第二水蒸汽的一部分經由圖1中所示的配管23被供給至空氣加熱器17。

若干餾設備30中的改性煤M4的製造結束，則在乾餾設備30中製造的改性煤M4被供給至冷卻設備40。由此，乾餾工序S20結束，轉移至冷卻工序S30。

另外，關於乾餾工序S20結束時的改性煤M4的溫度，相對於燃料比為2到4的改性煤，例如優選為400℃以上且650℃以下，更優選為450℃以上且600℃以下。

在冷卻工序S30中，將在乾餾設備30中製造的改性煤M4通過公知的冷卻方式冷卻至數十℃左右。

通過以上的工序，能夠製造與燃料比為2到4的低揮發成分普通煤相當的改性煤M4。

(實施例)

這裡，示出具體例子對本發明的實施例更詳細地進行說明。但是，本發明並不限定於以下的實施例。

圖4是相對於空氣及水的低溫度溼度圖表。圖4的橫軸表示空氣的溫度(幹球溫度)，縱軸表示空氣的溼度(絕對溼度、kg-水蒸汽/kg-乾燥空氣)。此外，圖4中右上的曲線表示相對溼度。

在乾燥機18中，以一次乾燥煤M2的水分量達到極限含水率之前的乾燥操作為前提進行說明。在空氣流動層乾燥中，來自煤的水分蒸發量變得與通過空氣被帶出到系統外的水分量相等。因此，將空氣所帶出的水分量使用低溫度溼度圖表進行表示。

若將外部的空氣的溫度設為25℃，則該空氣在設相對溼度(相對溼度)為100％時處於點A的狀態。若將點A的狀態的空氣加熱至例如70℃，則在空氣中包含的水蒸汽的量為一定的狀態下溫度上升，空氣變成點B1的狀態。

若將該點B1的狀態的空氣供給至乾燥設備10的乾燥機18，則空氣一邊使高水分煤流動化一邊被絕熱冷卻，通過沿著絕熱冷卻線(圖4中的向右下傾斜的直線)移動，變成約35℃、相對溼度為95％的點C1的狀態。即，乾燥機18的出口處的空氣變成點C1的狀態。

當空氣的狀態由點B1的狀態變成點C1的狀態時，能夠將與點B1和點C1之間的縱軸的長度L1對應的0.014(kg-水蒸汽/kg-乾燥空氣)的水分量通過蒸發從高水分煤中除去(將水分攝入空氣中)。

另外，這裡對空氣通過絕熱冷卻而相對溼度變成95％的情況進行說明，但並不限定於95％。相對溼度例如受到乾燥機的操作條件的影響。

若將點A的狀態的空氣加熱至例如120℃，則空氣變成點B2的狀態。若將該點B2的狀態的空氣供給至乾燥機18，則空氣被絕熱冷卻至約42℃、相對溼度95％而變成點C2的狀態。

在空氣的狀態由點B2的狀態變成點C2的狀態時，能夠使與點B2和點C2之間的縱軸的長度L2對應的0.031(kg-水蒸汽/kg-乾燥空氣)的水分蒸發。

另外，由於實際中高水分煤起火的可能性變高，所以難以將空氣加熱至以下的溫度，但作為參考對一個例子進行說明。

若將點A的狀態的空氣加熱至成為圖4中記載的範圍外的例如220℃，並將該狀態的空氣供給至乾燥機18，則空氣被絕熱冷卻而變成相對溼度為95％的點C3的狀態。這種情況下，能夠使與長度L3對應的0.058(kg-水蒸汽/kg-乾燥空氣)的水分蒸發。

如以上說明的那樣，根據本實施方式的改性煤的製造裝置1及製造方法，乾燥工序S10具有第一乾燥工序S11及第二乾燥工序S12。

進而，使用第二乾燥工序S12中產生的第一水蒸汽在第一乾燥工序S11中將從外部攝入的空氣間接地進行加熱，使用在乾餾工序S20中通過廢熱回收而製造的第二水蒸汽在第二乾燥工序S12中將一次乾燥煤M2間接地進行加熱。

像這樣，能夠將在乾餾工序S20中通過廢熱回收而製造的廉價的第二水蒸汽用於第二乾燥工序S12。此外，在乾燥工序S10中，由於將在第二乾燥工序S12中產生的第一水蒸汽利用於第一乾燥工序S11中的乾燥熱源，因此能將高水分煤M1通過第一乾燥工序S11及第二乾燥工序S12這2個階段進行乾燥。

本實施方式中，在第二乾燥工序S12中產生的第一水蒸汽變成內部循環利用。因此，能夠削減內部循環利用部分的蒸汽使用量，與例如專利文獻1及2中記載的以往的製造方法相比，能夠將乾燥高水分煤M1所需要的水蒸汽的量減少30％。

像這樣，在高水分煤M1的乾燥中不需要巨大的電力，能夠降低用於使高水分煤M1乾燥的水蒸汽的量。

進而，由於乾燥機18的內部的溫度為60℃以下，比較低，所以能夠在不使高水分煤M1起火的情況下進行乾燥。

相對於在第一乾燥工序S11中從一定量的高水分煤M1蒸發的水分的量，將在第二乾燥工序S12中蒸發的水分的量設為2倍。由此，在第二乾燥工序S12中得到的第一水蒸汽的總量與在第一乾燥工序S11中乾燥所需要的蒸汽量總量變得相等，能夠提高本製造方法中的熱效率。

在第一乾燥工序S11中，通過將從外部攝入的空氣M5用第二水蒸汽間接地進行加熱，能夠更可靠地提高該空氣M5的溫度。

另外，在乾燥工序S10中將從外部攝入的空氣M5供給至乾燥機18，但代替空氣M5，也可以使用例如氮氣等惰性(不活潑性)氣體。

(第2實施方式)

接著，對本發明的第2實施方式參照圖4及圖5進行說明。但是，在本實施方式中，對與第1實施方式同一部位標註同一符號並省略其說明，僅對不同點進行說明。

如圖5中所示的那樣，本實施方式的製造裝置2除了第1實施方式的製造裝置1的各構成以外，還具備與供給配管24連接的連接配管51、和與連接配管51連接且配設在乾燥機18內的加熱管(加熱配管)52。

加熱管52按照變得與例如煤流動層M6所形成的部分(煤流動層M6的表面)水平的方式配置。乾燥機18內的煤流動層M6與加熱管52的外表面接觸。經由供給配管24的第一水蒸汽經由連接配管51被供給至加熱管52。由此，煤流動層M6通過與加熱管52的外表面接觸，被第一水蒸汽間接地加熱。

另外，加熱管52的一端部與連接配管51連接。第一水蒸汽介由加熱管52的另一端部變成蒸汽冷凝水被排出到外部。

對使用了如以上那樣構成的製造裝置2的本實施方式的製造方法進行說明。

在第一乾燥工序S11中，從第二乾燥設備12流動至供給配管24的第一水蒸汽進一步流入連接配管51、及加熱管52。由此，能夠將煤流動層M6介由加熱管52用第一水蒸汽間接地進行加熱。

由此，高水分煤M1不僅被從外部攝入並加熱後的空氣M5間接地加熱，還被第一水蒸汽間接地加熱。

(實施例)

這裡，對本發明的實施例示出具體例子更詳細地進行說明。但是，本發明並不限定於以下的實施例。

圖4中，若將點A的狀態的空氣加熱至例如120℃，則空氣變成點B2的狀態。用設置在乾燥機18內的加熱管52將煤流動層M6進行加熱時，若按照由加熱空氣產生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產生的熱量的加熱熱量比成為1：1(圖4中的長度L3變成長度L2的2倍)的方式進行加熱，則點B2的狀態的空氣變成上述的點C3的狀態。

因此，若為比通過點C3且與縱軸平行的線與橫軸的交點的溫度即溼球溫度49℃高的溫度的熱源，則可以代替第一水蒸汽而使用。

像這樣，在由加熱空氣產生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產生的熱量的加熱熱量比為1：1的情況下，即使是110℃左右的第一水蒸汽，也與在製造裝置2的外部將外部的空氣由120℃預熱至220℃同樣，可以得到能夠將0.058(kg-水蒸汽/kg-乾燥空氣)的水分蒸發的效果。

另外，與用上述加熱管52將煤流動層M6間接加熱時的熱量相當的部分的效果成為與將外部的空氣從120℃開始以與加熱煤流動層M6的熱量相符的熱量部分進行加熱的情況同等的乾燥效果。

此外，由加熱空氣產生的熱量與由利用加熱管52的間接加熱產生的熱量的加熱熱量比也可以為1：1以外。

如以上說明的那樣，根據本實施方式的改性煤的製造裝置2及製造方法，能在不使高水分煤M1起火的情況下使其乾燥，同時能夠將用於使高水分煤M1乾燥的水蒸汽製成廉價的廢熱回收蒸汽(第二水蒸汽)。此外，還能夠降低水蒸汽的量。

進而，在第一乾燥工序S11中，將煤流動層M6介由加熱管52用第一水蒸汽間接地進行加熱。因此，通過不僅用空氣M5還用第一水蒸汽間接地進行加熱，能夠將乾燥機18的內部的溫度維持在比較低的溫度，並且能夠使更多的水分從高水分煤M1蒸發。

像這樣，通過具備加熱管52，能夠降低乾燥所需要的風量，能夠將製造裝置2小型化。

以上，對本發明的第1實施方式及第2實施方式參照附圖進行了詳細敘述，但具體的構成並不限於該實施方式，也包含不脫離本發明的主旨的範圍的構成的變更、組合、刪除等。進而，可以將各實施方式中所示的構成分別適當組合而利用。

例如，在上述第1實施方式及第2實施方式中，為了進一步提高供給至乾燥機18時的空氣M5的溫度，也可以用在製造裝置的外部得到的水蒸汽將該空氣M5加熱。另一方面，當供給至乾燥機18時的空氣M5的溫度充分高時，也可以不將該空氣M5用第二水蒸汽進行加熱。

此外，在上述第1實施方式及第2實施方式中，使水分從高水分煤M1蒸發而製成一次乾燥煤M2，使水分進一步從一次乾燥煤M2蒸發而製成乾燥煤M3，但在把握各乾燥設備的乾燥情況(水分的蒸發情況)時，例如只要直接測定一次乾燥煤M2或乾燥煤M3的各煤的水分量、或者基於各乾燥設備內的乾燥溫度、或由煤層的壓差求出的滯留時間等來推定乾燥情形即可。但是，並不限定於這些方法。

此外，在製造裝置中有剩餘的第二水蒸汽的情況下，也可以經由加熱管52使第二水蒸汽流動。

製造裝置也可以不具備空氣加熱器17。這種情況下，乾燥用的空氣M5的溫度例如最大成為100℃、優選70～90℃。

產業上的可利用性

根據本發明，能在不使高水分煤起火的情況下使其乾燥，同時能夠廉價地獲得用於使高水分煤乾燥的水蒸汽，進而還能夠減少用於使高水分煤乾燥的水蒸汽的量。因此，具有產業上的可利用性。

符號的說明

1、2…製造裝置(改性煤的製造裝置)

10…乾燥設備(乾燥部)

11…第一乾燥設備(第一乾燥部)

12…第二乾燥設備(第二乾燥部)

30…乾餾設備(乾餾部)

40…冷卻設備(冷卻部)

51…連接配管

M1…高水分煤

M2…一次乾燥煤

M3…乾燥煤

M4…改性煤

M5…空氣

M6…煤流動層

S10…乾燥工序

S11…第一乾燥工序(空氣流動層乾燥工序)

S12…第二乾燥工序(間接加熱乾燥工序)

S20…乾餾工序

S30…冷卻工序