CN102132097A - 煤的处理方法和处理系统 - Google Patents

Abstract

以环保的方式低成本且有效地将劣质煤特别地干燥，用煤利用设备有效利用干燥后的煤。煤的处理系统(1)通过燃煤火力发电设备(100)、水泥制造设备(200)和煤干燥处理设备(300)构成，煤干燥处理设备(300)的干燥机(20)中，将从水泥制造设备(200)中排出的废气的废热用作干燥处理的热能。该废气的温度设定为在干燥机(20)内为约80℃～约200℃的范围。并且，利用该干燥机(20)将次烟煤等劣质煤干燥至总水分含量成为规定含水量(即不低于平衡含水量的含水量)。由此，劣质煤可以具有与烟煤等优质煤同等品质，从而得到有效利用。

Description

煤的处理方法和处理系统

技术领域

本发明涉及用于将煤、特别是其中的所谓劣质煤以低成本且有效率地用煤利用设备进行有效利用的煤的处理方法和处理系统。

背景技术

由于能量需求的世界性增长，作为燃煤火力发电设备的燃料的煤中，劣质煤的利用比例年年增加，预测今后该倾向也将进一步增强。

但是，高水分的劣质煤的利用使燃煤火力发电设备的燃料消耗率降低。特别是在使用煤粉的煤利用设备中，煤与燃烧用的高温空气混合并经干燥粉碎后，被导入锅炉中。因此，作为燃料的煤中的水分增加不仅直接关系到燃料消耗率的变差，而且粉碎机等的干燥能力也受到影响，所以处于不得不限制这样的劣质煤的用量的状况。

作为摆脱这种状况的手段，已知例如在下述专利文献1中公开的煤的干燥方法和干燥设备。该干燥设备在干燥上述那样的劣质煤时，利用通过燃煤火力发电设备的锅炉的空气加热器后的燃烧废气将劣质煤在80℃～150℃进行干燥，将干燥后的废气(废烟气)供给于燃煤火力发电设备的电集尘机(电集尘装置)。

然后，用电集尘机除去废气中夹带的煤粉等后，经由脱硫装置排出废气。另外，作为除去这种废气中夹带的煤粉等的装置，还已知进行所谓湿式处理的涤气器(清洗集尘机)。除了使废气从贮存的水中通过来集尘的贮水式、对废气气流喷射加压水的加压水式之外，该涤气器中还可采用填充层式和旋转式等各种方式。

通常，例如如图11所示，煤向这样的燃煤火力发电设备的输送(送煤)通过如下方式进行：通过利用被称为煤炭中心的煤集聚中转设备500将作为优质煤的烟煤501和作为劣质煤的次烟煤502经混煤工序503以例如质量比为8比2的比例混合(混煤)，将混合(混煤)后的煤通过带式输送机等的输送工序504输送给作为煤利用设备的水泥制造设备600或燃煤火力发电设备700。然后，如图11所示，输送的煤在水泥制造设备600中作为燃料用于烧制工序601或在燃煤火力发电设备700中作为燃料用于锅炉工序701。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-281443号公报

发明内容

但是，上述的专利文献1所公开的现有的干燥设备虽然在燃煤火力发电设备内实现了具有较高的热效率的干燥，但由于发电设备内的作业条件的变动等，其不一定是有效的工艺。

并且，由于烟煤等所谓的优质煤的储量较少，所以价格也伴随近年来的煤价格的高涨和世界性的能源需要的扩大而趋于升高，希望在环保的状态下提高利用效率后利用储量大且利用成本更低的劣质煤。

进而，例如现有的干燥设备中，使干燥处理后的含煤粉等的废气通过电集尘机和脱硫装置等后排出，或者经由湿式处理后排出，由此除去煤粉等，但前一情况下，有时高温废气中存在未完全除去的煤粉等而与其一同被排出，没有完全消除会引起影响环境或导致起火的可能性。并且，后一情况下，由于从废气中除去的煤粉等变得湿润，在将该煤粉等回收再利用时等，需要再次进行干燥处理等，存在难以谋求资源的有效利用、抑制能量损失的扩大等的问题。

进而，例如，对从上述的煤集聚中转设备500中输送的劣质煤进行干燥处理，仅将干燥好的劣质煤向燃煤火力发电设备700的燃料燃烧锅炉(锅炉工序701)中送煤时，存在起尘(产生粉尘)而污染周围环境的可能性，并且，与优质煤混合(混煤)后的煤在用上述燃煤火力发电设备700燃烧以前欲进行干燥处理时，干燥处理量增加，存在效率变差的问题。

并且，现有的干燥设备中，例如，将优质煤和实施了干燥处理的劣质煤混煤，用作燃煤火力发电设备的燃料，但由于在统一且固定的条件下将各种劣质煤一起进行干燥，所以例如，当劣质煤的总水分含量随条件而变动时，加入煤燃烧锅炉(燃料燃烧锅炉)的煤的整体的水分量可能发生变动。并且，某些种类的煤的可干燥的水分量少，因而干燥前后的总水分含量的差小。

此时，需要勤勉地改变劣质煤的干燥处理的条件(例如，干燥所需要的热量、干燥时间等)、燃煤火力发电设备的操业条件(例如，工作时间、燃料的供给量等)等。因此，存在的问题是，燃煤火力发电设备难以稳定作业，并且产生增加人员和增设装置等的必要性，成本不可避免地会增加。

本发明是为了解决这样的问题而做出的，目的是提供一种煤的处理方法和处理系统，其特别地能够在环保的状态以低成本有效地对劣质煤进行干燥后用于煤利用设备。

并且，本发明的目的是提供煤的处理方法和处理系统，其由于能够谋求劣质煤与优质煤混合得到的煤的总水分含量的降低，所以能够谋求在用煤利用设备燃烧时的热效率的提高，同时，极力减小了输送时从劣质煤中产生的粉尘等对环境的影响，从而能够谋求劣质煤利用率的提高。

并且，本发明的目的是提供煤的处理方法和处理系统，其能够谋求加入燃煤火力发电设备中的混合的煤的品质的稳定化和总水分含量的降低，因而能够实现燃烧效率的提高，谋求热效率的提高，同时，能够使燃煤火力发电设备的作业条件稳定并降低干燥所需要的热量，从而能够以低成本使用煤利用设备。

本发明涉及的煤的处理方法中，将煤干燥并用燃煤火力发电设备使其燃烧，其中，利用叶轮搅拌式干燥机，在所述叶轮搅拌式干燥机中，利用气体分散板将其内部划分为上方的干燥室和下方的气体室，横架在上述干燥室内的叶轮轴自由旋转地设置于上述干燥室内，在上述叶轮轴上于轴向留有间隔地安装有2个以上用于搅拌煤的叶轮，向上述叶轮搅拌式干燥机的上述干燥室内供给煤，从不同于上述燃煤火力发电设备的热气体供给设备向上述气体室内供给热气体，使煤干燥。

并且，所述煤的处理方法也可以具备将经上述干燥好的干燥煤与上述干燥煤以外的非处理煤混合的混煤工序和将混合后的煤向上述燃煤火力发电设备输送的送煤工序。

进而，所述煤的处理方法也可以具备在从干燥设备排出的含有煤粉的废气中混合其他气体以将上述含有煤粉的废气冷却的工序。

另外，所述煤的处理方法也可以具备在干燥上述煤之前判定对上述煤是否需要进行干燥处理的工序，上述是否需要干燥处理的判定基于上述干燥前的煤的总水分含量和平衡含水量的信息进行，将判定为需要干燥处理的规定性状的被处理煤干燥为规定状态。

上述热气体供给设备优选为水泥制造设备。作为从水泥制造设备排出的热气体，有从烧制工序中的悬浮预热器等预热装置排出的具有约400℃的热的废气、从冷却工序中的熟料冷却器等冷却装置排出的具有约300℃的热的废气。其中，从烧制工序排出的废气的氧浓度低，为数个百分点左右，从安全性方面考虑优选作为煤的干燥处理所用的热源。但是，许多水泥制造设备中，从烧制工序排出的热气体(废气)的热(废热)大多数情况下已经用作粉碎工序的干燥用空气或用于废热回收发电等。因此，上述热气体优选为水泥制造设备中没有被利用的废热，例如从冷却工序的熟料冷却器排出的热气体(熟料冷却器的废气)。

并且，优选以干燥后的煤的温度为70℃以下的方式对煤进行干燥。上述混煤优选通过向用于输送上述非处理煤的输送装置供给上述干燥煤来进行。在用于上述干燥处理后的废气中混合的其他气体优选为大气温度的空气。上述废气优选被冷却到75℃以下的温度。优选进一步具备从含有煤粉的废气和其他气体形成的混合气体中分离煤粉的工序。

上述是否需要干燥处理的判定优选基于上述煤的总水分含量和平衡含水量的信息进行。并且，上述是否需要干燥处理的判定优选通过如下方式进行：从上述煤的总水分含量中减去平衡含水量得到的数值为8以上时，判定为需要上述干燥处理；上述数值小于8时，判定为不需要上述干燥处理。上述被处理煤优选为经改性的并被成型加工为粒状或/和团块状的煤。上述干燥处理优选以干燥处理后的煤的总水分含量高于平衡含水量的方式进行。

除去煤上附着的水分所需要的能量大约为水的蒸发潜热，与此相对，除去附着水分以外的颗粒内水分(结晶水或内部水)需要比除去附着水分更多的能量。因此，作为干燥对象的被处理煤优选为附着水分多的煤。对于附着水分多的煤来说，能够加大水分降低量，所以干燥操作带来的优点增大，即发热量的增加量增大。因此，上述被处理煤优选为附着水分多的次烟煤或褐煤等劣质煤。另一方面，烟煤等优质煤的附着水分少，通过干燥操作获得的优点小。因此，将烟煤等作为非处理煤来与干燥煤混合(混煤)。

本发明的煤的处理方法是以将被处理煤干燥得到的干燥煤与该干燥煤以外的非处理煤混合(混煤)为特征的工艺。与此相对，事先将上述被处理煤与上述非处理煤混合(混煤)后进行干燥的工艺中，干燥带来的优点减小，并且干燥处理量增加，使干燥机或附带设备大型化，所以不是优选的。因此，与后一工艺相比，本发明的煤的处理方法能够减小干燥处理量，从而能够避免干燥机和附带设备的大型化。

需要说明的是，干燥后的干燥煤与该干燥煤以外的非处理煤的基于质量比的混合(混煤)比例设定为8比2至2比8、优选8比2至3比7、特别优选7比3至5比5的范围内为宜。混合(混煤)后的煤中干燥煤所占的质量比超过8时，混合(混煤)后的煤质量与干燥煤质量相当(相同质量)，混合(混煤)后干燥是更有效的，所以所述质量比超过8不是优选的。并且，上述干燥煤的质量比低于2时，通过干燥获得的发热量增加量减小，所以不是优选的。

另外，本发明的煤的处理系统将煤干燥并用燃煤火力发电设备使其燃烧，其特征在于，利用叶轮搅拌式干燥机，所述叶轮搅拌式干燥机中，利用气体分散板将内部划分为上方的干燥室和下方的气体室，横架在上述干燥室内的叶轮轴自由旋转地设置于上述干燥室内，在上述叶轮轴上于轴向留有间隔地安装有2个以上用于搅拌煤的叶轮，而且，在上述叶轮搅拌式干燥机的上述干燥室设置用于供给煤的供给口，在上述气体室设置供给用于干燥煤的热气体的热气体供给口，上述热气体供给口与水泥制造设备的熟料冷却器的废气的排出管线连接。

并且，本发明的煤的处理系统的特征在于，其构成中具备煤集聚中转设备、燃煤火力发电设备、煤干燥处理设备和水泥制造设备，从上述煤集聚中转设备中将性状不同的多种煤输送到上述煤干燥处理设备中，在用上述燃煤火力发电设备燃烧利用上述煤之前，使用来自上述水泥制造设备的热气体将上述煤中的规定性状的被处理煤干燥为规定状态，将干燥后的干燥煤与该干燥煤以外的非处理煤混煤，并向上述燃煤火力发电设备送煤。

并且，本发明的煤的处理系统也能够如下构成：其具备燃煤火力发电设备、煤干燥处理设备和水泥制造设备，在用上述燃煤火力发电设备将性状不同的多种煤燃烧利用之前，用上述煤干燥处理设备导入来自上述水泥制造设备的热气体，将上述煤中规定性状的被处理煤干燥为规定状态，同时，在干燥中产生的废气中混合其他气体使废气冷却。

进而，本发明的煤的处理系统还能够如下构成：其具备煤集聚中转设备、燃煤火力发电设备、煤干燥处理设备和水泥制造设备，在用上述燃煤火力发电设备燃烧利用煤之前，将来自上述煤集聚中转设备的性状不同的多种煤输送到上述煤干燥处理设备中，用上述煤干燥处理设备导入来自上述水泥制造设备的热气体，将上述煤中规定性状的被处理煤干燥为规定状态，同时，将干燥后的干燥煤与该干燥煤以外的非处理煤混合(混煤)，向上述燃煤火力发电设备送煤。

上述煤干燥处理设备优选为叶轮搅拌式干燥机，该干燥机中例如利用气体分散板将内部划分为上方的干燥室和下方的气体室，横架在上述干燥室内的叶轮轴自由旋转地设置于干燥室内，在上述叶轮轴上于轴向留有间隔地安装有2个以上用于搅拌煤的叶轮。

另外，本发明的煤的处理系统的特征在于，其构成中具备燃煤火力发电设备、煤干燥处理设备和水泥制造设备，在用上述燃煤火力发电设备将性状不同的多种煤燃烧利用之前，用上述煤干燥处理设备判断是否需要对上述煤进行干燥处理，基于上述是否需要干燥处理的判定结果，从上述水泥制造设备导入热气体，将上述煤中判定为需要上述干燥处理的规定性状的被处理煤干燥为规定状态。

通过本发明，能够提供煤的处理方法和处理系统，其能够特别低以环保的状态低成本且有效地将劣质煤干燥，从而能用燃煤火力发电设备将劣质煤有效利用。

并且，通过本发明，由于能够谋求劣质煤与优质煤混合(混煤)得到的煤的总水分含量的减小，所以能够谋求在用燃煤火力发电设备燃烧时的热效率的提高，同时，极力减小了输送时从劣质煤中产生的粉尘等对环境的影响，从而能够谋求劣质煤利用率的提高。

进而，能够防止干燥时排出的废气对环境的影响和起火的可能性，从而能够使燃煤火力发电设备稳定作业。

并且，通过本发明，能够谋求送入燃煤火力发电设备的混煤后的煤的品质稳定化和总水分含量的降低，从而实现燃烧效率的提高，提高热效率，同时，能够使燃煤火力发电设备的作业条件稳定，并减小了干燥所需的热量，从而能够以低成本使用燃煤火力发电设备。

附图说明

图1是表示实现本发明第1实施方式的煤处理方法的整个煤处理系统的一例的简要框图。

图2是用于说明图1的处理系统的煤干燥处理设备的一例的说明图。

图3是表示实现本发明第2实施方式的煤处理方法的煤处理系统的整体流程的一例的框图。

图4是表示图3的煤处理系统的整体的一例的简要框图。

图5是用于说明本发明第2实施方式的煤处理系统中的煤干燥处理设备的一例的说明图。

图6是表示本发明第3实施方式的煤处理方法和处理系统的整体流程的一例的框图。

图7是表示图6的煤处理系统的整体的一例的简要框图。

图8是用于说明图6的煤处理系统中的煤干燥处理设备的一例的说明图。

图9是表示本发明第4实施方式的煤处理方法和处理系统的整体流程的一例的框图。

图10是表示图9的煤处理系统的整体的一例的简要框图。

图11是表示现有的煤处理系统的整体流程的一例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的煤的处理方法和处理系统的优选实施方式。

(第1实施方式)

图1是表示实现本发明第1实施方式的煤处理方法的整个煤处理系统的一例的简要框图。如图1所示，煤的处理系统1具备燃煤火力发电设备100、作为热气体供给设备的水泥制造设备200和煤干燥处理设备300。

燃煤火力发电设备100是将性状不同的多种煤燃烧利用进行发电的设备，其构成中具备与公知的燃煤火力发电设备所具有的发电工序相同的发电工序。即，该燃煤火力发电设备100中，首先通过使用了立式粉碎机等的粉碎工序102将供给的煤粉碎为规定大小，锅炉工序103中，利用煤粉燃烧锅炉等，在约1600℃的温度燃烧。

然后，发电工序104中，利用该锅炉工序103中产生的热能驱动蒸气涡轮，从而提供电力。需要说明的是，给水加热工序105中，使用从蒸气涡轮中抽出的气体通过给水加热器对向燃料燃烧锅炉供给的水加热，从而可谋求发电工序104的热效率的提高。

另一方面，对于锅炉工序103中产生的废热气体(废气)，通过使用排烟脱硝装置等的脱硝工序106将其中的氮氧化物除去，进而，通过热回收工序107使用气体空气加热器等用于加热向锅炉工序103压送的燃烧空气，并且通过集尘工序108使用收集废热气体中浮游的灰尘的电集尘机等，收集灰尘。

其后，通过使用排烟脱硫装置等的脱硫工序109，废热气体中的含硫氧化物被除去后作为废气排出到大气中。此后，第1实施方式的煤处理系统1中的燃煤火力发电设备100进行发电。

本处理系统1中，在供给于粉碎工序102之前，利用煤干燥处理设备300将煤干燥。此处，作为被干燥的煤，可举出次烟煤、褐煤等劣质煤等。该煤被干燥成规定含水量。

规定含水量是指不低于该煤的平衡含水量且尽可能低的含水量。此处所说的平衡含水量是指煤在直至利用之前的过程中所暴露的气氛(干燥机出口、储料仓、大气)中成为平衡状态的含水量。

由于越除去煤的水分越能谋求高的发热量，所以优选干燥煤的含水量尽可能低。但是，从煤干燥处理设备300中排出的干燥煤的含水量低于大气中的平衡含水量时，干燥煤会吸收大气中的水分。

因此，设定为规定的不低于平衡含水量的含水量的理由是防止干燥煤再吸湿，并且也是为了确保干燥效率。不低于平衡含水量的含水量是指在煤的平衡含水量以上且在平衡含水量的1.3倍以下，优选在平衡含水量以上且在平衡含水量的1.2倍以下。例如，在对总水分含量为25重量％且平衡含水量为15重量％的次烟煤进行干燥时，规定含水量避免低于15重量％，并且为尽可能低的含水量，例如为15重量％至19.5重量％、优选为15重量％至18重量％。需要说明的是，不低于平衡含水量的规定含水量根据煤的种类的不同而不同。因此，根据煤的总水分含量，适宜设定煤的供给量、干燥热气体的温度、干燥热气体的供给量、叶轮的旋转速度等干燥设备的干燥条件。

另外，总水分含量依据JIS M8820(煤类和焦炭类组总水分含量测定方法)测定。对于平衡含水量，依据例如JIS A1475(建筑材料的平衡含水率测定方法)对干燥煤进行测定，能够得到干燥煤的平衡含水率曲线。通过此处得到的平衡含水率曲线和直至利用之前的过程中干燥煤被暴露的各气氛(干燥机出口、储料仓、大气)的温度和相对湿度的数据，求出干燥煤的平衡含水率。求出的平衡含水率是以干燥后的总质量为基准的水的质量百分数，所以利用下式(1)换算成以干燥前的总质量为基准的水的质量百分数，由此能够求出干燥煤的平衡含水量。

平衡含水量(质量％)＝平衡含水率÷(100+平衡含水率)×100……(1)

本处理系统1中，在该煤干燥处理设备300中利用了水泥制造设备200内的废热的能量。即，水泥制造设备200的构成中具备与公知的水泥制造设备所具有的制造工序相同的制造工序，该制造工序中，通过使用粉碎机等的粉碎工序201，将石灰石、粘土、硅石和铁原料等原料粉碎，然后，通过烧制工序202用以煤为燃料的烧制炉等在约1450℃的温度烧制，得到水泥熔渣。其后，在使用熟料冷却器等的冷却工序203中将烧制的水泥熔渣冷却，通过后处理工序204将其与石膏或其他混合材料等混合粉碎，制成粉末状的水泥。

这样的制造工序中，特别是冷却工序203中，从熟料冷却器等中排出具有约300℃左右的热的废气，但现状是该废气的废热几乎没有被利用而直接排了出去。因此，本处理系统1几乎无需对现有设备进行改造就能将该废气的废热用于煤干燥处理设备300中的煤干燥处理。

由此，能够促进煤利用中的节能化，谋求燃料消耗率的提高，同时，能够可采储量多、成本低的劣质煤等被处理煤与优质煤同样地利用，所以可以谋求延长煤资源的使用年限。

此处，对于上述的实现煤的干燥处理的煤干燥处理设备300进行说明。图2是用于说明本发明第1实施方式的煤处理系统1中的煤干燥处理设备300的一例的说明图。需要说明的是，此后对于与已说明部分重复的位置赋予相同符号并省略其说明，对于与本发明没有特别的关联的部分有时没有做明确记载。

首先，例如从既有送煤管线2对两分支调节阀3供给优质煤或劣质煤，在该两分支调节阀3中，例如优质煤被分配到既有送煤管线4侧，同时，劣质煤等被处理煤被分配到既有送煤管线5侧。

控制装置7根据例如设置于既有送煤管线2的水分计6计测的煤的总水分含量的信息，控制两分支调节阀3，从而进行两分支调节阀3的分配。被分配到既有送煤管线5侧的劣质煤等被处理煤被投入装料贮仓9。

投入到装料贮仓9的被处理煤被拉出输送机(pull-out conveyor)12从装料贮仓9中拉出，通过垂直输送机13被传送到螺旋进料器14中。传送到螺旋进料器14的被处理煤经由旋转阀15被投入干燥机20内。

该干燥机20包含一边利用例如叶轮21搅拌气体(空气)分散板22上的被处理煤、一边进行干燥的公知的叶轮搅拌式干燥机，经搅拌干燥的被处理煤(干燥煤)经由旋转阀16被排出输送机17从干燥机20内送出。本例中，优选以干燥后的煤的温度为70℃以下的方式对煤进行干燥。由此，能够有效抑制干燥的煤着火的可能性。为此，适宜设定煤的供给量、干燥热气体的温度、干燥热气体的供给量、叶轮的旋转速度等干燥设备的干燥条件。并且，优选监视干燥机内的温度。

从干燥机20排出的气体被排风机18送至袋式过滤器19中，用该袋式过滤器19除去灰尘后，利用袋式过滤器通风机30从排气管道31被排到大气中。

该干燥机20中，通过气体(空气)分散板22将内部划分为上方的干燥室和下方的空气室，在该气体(空气)分散板22上并排设置有多个狭缝状的开口，并且，在干燥室内设置有横架着的的叶轮轴，该叶轮轴可自由旋转且可变速。在该叶轮轴上于叶轮轴的轴向留有间隔地安装多个被处理煤搅拌用叶轮21，从轴方向观察，叶轮轴方向上所安装的相邻的叶轮21的安装角度相互错位。根据叶轮转速、叶轮刮研的面积、排出口的安装位置和形状等来调节滞留在干燥室的煤量。滞留在上述干燥室内的煤所占的表观体积是相对于上述叶轮可到达的圆柱体积，即相对于叶轮搅拌体积的100体积％所占的比例(停滞率，holdup ratio)，优选为20～30体积％的范围。

为了便于对被处理煤施加轴线方向的搅拌力，叶轮21本身以相对于叶轮轴的轴线倾斜的状态安装在叶轮轴上，且其倾斜角度可调整，同时，在干燥室的叶轮轴的一端侧和另一端侧分别设置被处理煤的供给口和排出口，在空气室中导入干燥热气体，通过气体(空气)分散板22的狭缝状的开口将该干燥热气体高速喷射到干燥室内，从而使被处理煤流动。

例如利用约100℃的干燥热气体使被处理煤流动，叶轮轴的旋转导致叶轮21旋转，将被处理煤卷起，其颗粒间进行良好的搅拌，被处理煤在通过相对叶轮轴倾斜安装的叶轮21的作用而在叶轮轴方向移动的同时被干燥。

从干燥机20送出的干燥煤从排出输送机17经由垂直输送机33被投入到制品贮仓34中。需要说明的是，由袋式过滤器19捕集的灰尘(煤粉)也被灰尘(煤粉)传送系统35投入到该制品贮仓34中。

然后，含有干燥煤的制品煤被具有定量供给计量系统36的传送输送机37从制品贮仓34供给到垂直输送机38中，并向既有的主要送煤管线39输送，在该管线上与烟煤等优质煤混合(混煤)，并向燃煤火力发电设备100的粉碎工序102送煤，在锅炉工序103用作煤粉燃烧锅炉的燃料。作为具体的混煤方法，可举出向带式输送机输送的烟煤供给干燥煤的方法、在输送烟煤的带式输送机的接头部(例如滑槽部等)供给干燥煤的方法等。烟煤与干燥煤通过在进行输送的带式输送机上反复移动、落下、转动来混合。

该煤干燥处理设备300中，在干燥机20内对被处理煤进行干燥处理时，供给含有从熟料冷却器等排出的废热的废气，在上述的水泥制造设备200的冷却工序203中加以利用。

并且，劣质煤的自然起火性高，通过干燥，劣质煤在干燥机内有起火的危险性。因此，作为针对干燥机20中起火的安全对策，可利用氮气、大气等工厂用压缩空气和自来水(工业用水)等。

该废气即使从例如熟料冷却器等排出时温度为约300℃左右也含有几乎不被利用而废弃的热能，在本例的煤干燥处理设备300的干燥机20中，即使在导入干燥机20内时降低为约80℃～约200℃左右的温度，该废气也可用于被处理煤的干燥处理。于是，通过利用该干燥机20进行的干燥处理，将被处理煤干燥为规定含水量。

(第1实施方式的实施例)

以下，通过第1实施方式的实施例和比较例具体说明本发明。

实施例和比较例中用的干燥机使用具有与上述干燥机20同等的构成的叶轮搅拌式干燥机，在下述条件下实施。

所用干燥机具有如下结构：其具有内部尺寸为φ268mm×740mm的圆筒状的干燥室，在从干燥室内的被处理煤供给口侧的侧壁沿叶轮轴方向偏移50mm的位置的正上部具有φ140mm的被处理煤供给口，在从干燥室内的被处理煤供给口侧的侧壁沿叶轮轴方向偏移495mm的位置的侧壁(水平基准下角度为5°～75°的位置)上具有用于排出140mm×140mm的被处理煤的半圆状的排出口，从排出口上部的排气管线利用旋风分离器将经除尘的废气排放到大气中。

并且，在干燥室与空气室之间的气体(空气)分散板上以45mm的间隔配置3mm×140mm的狭缝口，在轴径为φ76.3的叶轮轴上以90mm的间隔安装75mm×75mm的叶轮，从轴向观察，该叶轮的安装角度相互偏离120°，并且该叶轮轴横架在干燥室中，且在被处理煤供给口上部具备被处理煤供给用的螺旋进料器。

需要说明的是，为了评价干燥机的安全性，对经除尘的废气进行了分析，并测定了干燥煤的温度。

实施例和比较例中所用的被处理煤(次烟煤)的性状示于以下的表1。总水分含量依据JIS M8820(煤类和焦炭类组总水分含量测定方法)测定。工业分析中，依据JISM8812(煤类和焦炭类-工业分析方法)测定。发热量依据JIS M8814(煤类和焦炭类-利用弹式热量计进行的总发热量的测定方法和真发热量的计算方法)测定。粒度分布依据JIS M8801(煤类-试验方法)测定。

[表1]

实施例和比较例中用的被处理煤(次烟煤)的平衡含水量示于以下的表2。以依据JIS A1475(建筑材料的平衡含水率测定方法)的干燥器法(测定温度：20℃～50℃、相对湿度：10％～98％)得到的被处理煤的平衡含水率数据为基础，制作由温度和相对湿度求出平衡含水量的相关式，在该式中代入实施实施例和比较例时的气氛条件(干燥机出口、大气)的温度和相对湿度，求出干燥煤的平衡含水率，利用式(1)由求出的平衡含水率计算出平衡含水量。

将水泥制造设备的熟料冷却器废气用空气调整为约80℃～约180℃后用作干燥机的干燥热源，流量设定为150Nm³/h，通过调整叶轮的转速，将煤在干燥机内的停留时间设定为约180秒。

[表2]

在以上的条件下进行的试验的结果示于以下表3。需要说明的是，用于热容量系数的计算的有效体积使用煤滞留的干燥室的体积中、与从气体分散板的最初的狭缝至排出口的距离相当的部分来决定，本实施例中使用干燥室内的叶轮轴方向上距被处理煤供给口侧的侧壁为45mm至495mm的距离来决定。

[表3]

	(单位)	实施例1	实施例2	实施例3	比较例
						煤供给量	(kg/h)	20.4	20.0	40.1	20.3
滞留时间	(s)	180	179	178	178

干燥热源温度	(℃)	82	121	180	180
						干燥热源流量	(Nm3/h)	150	150	150	150
干燥前煤含水量	(质量％)	32.5	33.1	32.4	32.9
						干燥后煤含水量	(质量％)	20.3	19.0	18.4	12.1
热容量系数	(kcal/m3hr℃)	5612	5236	5020	2747
						煤温度	(℃)	19.9	25.3	40.1	79.0
废气温度	(℃)	55.4	75.1	82.0	109.0

下面对实施例和比较例进行说明。

(实施例1)

设定煤供给量为20.4kg/h、干燥热源温度为82℃来实施试验，其结果如下：煤总水分含量在供给时为32.5质量％，与此相对，干燥后为20.3质量％，热容量系数为5612kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为19.9℃。

(实施例2)

设定煤供给量为20.0kg/h、干燥热源温度为121℃来实施试验，其结果如下：煤总水分含量在供给时为33.1质量％而干燥后为19.0质量％，热容量系数为5236kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为25.3℃。

(实施例3)

设定煤供给量为40.1kg/h、干燥热源温度为180℃来实施试验，其结果如下：煤总水分含量在供给时为32.4质量％，而干燥后为18.4质量％，热容量系数为5020kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为40.1℃。

(比较例)

设定煤供给量为20.3kg/h、干燥热源温度为180℃来实施试验，其结果如下：煤总水分含量在供给时为32.9质量％，而干燥后为12.1质量％，热容量系数为2747kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为79.0℃。

如实施例1～3所示，可知，通过适宜控制被处理煤供给量和干燥气体温度，可以将被处理煤从总水分含量(约32.8质量％)干燥至规定含水量(即不低于被处理煤的平衡含水量(17.6质量％)且尽可能低的含水量)。另外，在现有的燃煤火力发电设备中，为了防止煤粉磨机内的煤起火，管理磨机内的温度在70℃以下。实施例1～3中观测到的煤温度低于该管理温度，证明了在安全上没有问题。

与此相对，比较例中，干燥煤的含水量大大低于平衡含水量，所以干燥后发生再吸湿。干燥后的再吸湿由于关系到干燥能量的损失，所以不是优选的运转条件。并且，干燥煤的温度高于燃煤火力发电设备的煤粉磨机管理温度(70℃)，在安全方面，作为运转条件也不是优选的方法。

由以上结果可知，利用比从上述的冷却工序203排出的熟料冷却器废气的估计温度(约200℃～约300℃)低的干燥热源(温度范围约80℃～约180℃)可以将煤的总水分含量降低至规定含水量。

如上所述，以低温位热(例如，约80℃～约180℃)作为热源将被处理煤的总水分含量降低至规定含水量(高于平衡含水量的含水量)在安全上不存在问题，在第1实施方式的处理系统1中，燃煤火力发电设备100利用水泥制造设备200排出的热能，使劣质煤干燥为与烟煤等优质煤同等的品质，并可以将其作为燃料有效利用。

如上所述，通过第1实施方式的煤的处理方法和处理系统，由于能够使用现有设备将劣质煤改性成与优质煤同等的品质加以利用，所以能够谋求扩大劣质煤的利用，能够使资源得到有效利用。

并且，干燥处理后的被处理煤(干燥煤)起火的可能性低，容易操作，可以与优质煤同等地对待，并且能够将水泥制造中排出的废气的废热作为干燥处理的能量加以利用，所以能够以环保的状态有效利用热能，实现节能，并且可以促进煤利用中的低成本化。

(第2实施方式)

图3是表示实现本发明第2实施方式的煤处理方法的煤处理系统的整体流程的一例的框图，图4是表示该煤处理系统的整体的一例的简要框图。如图3和图4所示，煤的处理系统1A具备燃煤火力发电设备100、作为热气体供给设备的水泥制造设备200、煤干燥处理设备300和将在这些燃煤火力发电设备100和水泥制造设备200中用作燃料的煤集聚并中转的煤集聚中转设备(煤炭中心)400。

本处理系统1A中，例如如图3所示，集聚于煤集聚中转设备400的烟煤401等优质煤和作为次烟煤及褐煤等劣质煤的被处理煤402通过各自的路径被输送至煤干燥处理设备300。即，烟煤401被带式输送机等运送到输送工序208，被处理煤402被其他带式输送机等转送到干燥工序209。

煤干燥处理设备300的干燥工序209中，导入来自水泥制造设备200的冷却工序203的废热，对被处理煤402进行干燥处理，经该干燥工序209干燥处理后的干燥煤在输送工序208随后的输送管线上的输送带、即输送和混煤工序210中与烟煤401混合(混煤)后，作为燃料用的煤在燃煤火力发电设备100的锅炉(燃烧)工序110中用作燃料。

对于如此构成的处理系统1A进一步进行说明，如图4所示，燃煤火力发电设备100如第1实施方式中所说明的那样，是燃烧利用由性状不同的多种煤混合的混煤来进行发电的设备，其构成中具备与公知的燃煤火力发电设备所具有的发电工序同样的发电工序，并且其具备与上述的第1实施方式的处理系统1的燃煤火力发电设备100同等的构成和工序。因此，该燃煤火力发电设备100中，首先，将从煤干燥处理设备300供给的混煤通过使用了立式粉碎机等的粉碎工序102粉碎成规定大小。其后的锅炉工序(与上述燃烧工序110相同)103、发电工序104、给水加热工序105、脱硝工序106、热回收工序107、集尘工序108和脱硫工序109如上所述，通过这些工序，第2实施方式的煤处理系统1A中的燃煤火力发电设备100进行发电。

本处理系统1A中，在供给于粉碎工序102之前，利用煤干燥处理设备300将被处理煤402干燥。此处作为被干燥的被处理煤402，可举出次烟煤、褐煤等劣质煤。其中，优选使用含有的水分多、成本低的劣质煤。被处理煤402被干燥成上述的规定含水量。

此处，规定含水量、平衡含水量、不低于平衡含水量的含水量、总水分含量如第1实施方式中所述，在此省略其说明，根据被处理煤的总水分含量和大气中的平衡含水量适宜设定干燥设备的干燥条件。并且，干燥煤的平衡含水量能够通过上述式(1)同样地求出。

需要说明的是，在第2实施方式中的上述燃煤火力发电设备100中，将混煤用作燃料，所述混煤是事先利用煤干燥处理设备300将性状不同的各种煤中、与被称为所谓优质煤的烟煤不同的、含有作为水分含量多且成本低的劣质煤的次烟煤或褐煤等规定性状的被处理煤干燥处理成上述状态，然后与优质煤混合而得到的。本处理系统1A中，包含该煤干燥处理(干燥工序209)等的输送和混煤工序210不在燃煤火力发电设备100内而在煤干燥处理设备300内利用水泥制造设备200内的废热能来进行。

水泥制造设备200的构成、作用、制造工序等如上所述。这样的制造工序中，特别是冷却工序203中从熟料冷却器等排出具有约300℃左右的热的废气，但现状是该废气的废热几乎没有被利用而直接排了出去。因此，本处理系统1A的构成中，将该废气的废热用于煤干燥处理设备300中被处理煤402在干燥工序212的煤干燥处理，并且几乎没有改造现有设备。

例如，从煤集聚中转设备400中将烟煤401直接经输送工序208输送到煤干燥处理设备300，同时，对被处理煤402通过干燥工序209利用水泥制造设备200的冷却工序203中的废热的热能实施煤干燥处理。然后，经干燥的干燥煤在输送和混煤工序210与输送来的烟煤401混合，并送煤到燃煤火力发电设备100。作为具体的混煤方法，可举出向带式输送机输送的烟煤供给干燥煤的方法、在输送烟煤的带式输送机的接头部(例如滑槽部等)供给干燥煤的方法等。烟煤与干燥煤通过在进行输送的带式输送机上反复移动、落下、转动来混合。

由此，与上述第1实施方式同样，能够促进煤利用中的节能化，谋求燃料消耗率的提高，同时能够与优质煤同样地利用可采储量多、成本低的劣质煤等被处理煤，所以可以谋求延长煤资源的使用年限。

此处，对于包含上述的干燥工序209中对被处理煤402的干燥处理的、实现输送和混煤工序210的煤干燥处理设备300进行说明。图5是用于说明本发明第2实施方式的煤处理系统1A的煤干燥处理设备300的一例的说明图。

如图5所示，首先，从接在煤集聚中转设备400后的既有送煤管线2向两分支调节阀3供给劣质煤，在该两分支调节阀3中，例如不进行干燥处理的劣质煤被分配到既有送煤管线4侧，同时应进行干燥处理的劣质煤(即被处理煤)被分配到既有送煤管线5侧。

该两分支调节阀3中的分配是根据例如设置于既有送煤管线2的水分计6计测的劣质煤的总水分含量的信息，由控制装置7控制两分支调节阀3来进行的。

分配到既有送煤管线4侧的劣质煤是例如总水分含量过多或不值得处理的品质的煤，将其送回煤集聚中转设备400或用于其他用途。

分配到既有送煤管线5侧的被处理煤被投入装料贮仓9。利用拉出输送机12将投入到装料贮仓9中的被处理煤从装料贮仓9拉出，经由垂直输送机13输送到螺旋进料器14。将输送到螺旋进料器14的被处理煤经由旋转阀15投入干燥机20内。

该干燥机20包括例如上述公知的叶轮搅拌式干燥机，具有第1实施方式已说明的构成和作用，并且同样地工作。需要说明的是，被处理煤从空气室经过气体(空气)分散板22被喷到干燥室内。从干燥机20送出的干燥煤从排出输送机17经由垂直输送机33被投入制品贮仓34中，从该制品贮仓34中通过具有定量供给计量系统36的传送输送机37每次将煤按照规定量供给到垂直输送机38上，随后落入由上述输送工序208输送来的载置于既有的主要送煤管线39上的优质煤(烟煤)上，由此进行混合(混煤)。该部分相当于上述输送和混煤工序210。于是，将混合的烟煤与干燥煤的混煤运送到燃煤火力发电设备100的粉碎工序102，并在锅炉工序103中用作燃料燃烧锅炉的燃料。

需要说明的是，将该输送和混煤工序210中干燥煤与烟煤的基于质量比的混煤比例设定为例如8比2至2比8、优选8比2至3比7、特别优选7比3至5比5左右，以此方式通过定量供给计量系统36、传送输送机37和垂直输送机38以精确量(例如50t/h)供给干燥煤落入既有的主要送煤管线39上。

该煤干燥处理设备300中，在干燥机20内对被处理煤进行干燥处理时，供给含有上述的水泥制造设备200的冷却工序203中从熟料冷却器等排出的废热的废气加以利用。

并且，劣质煤的自然起火性高，通过干燥，劣质煤在干燥机内有起火的危险性。因此，作为应对干燥机20中起火的防火用设备，可利用氮气和工业用水等。

该废气如此导入干燥机20内时，即使温度低至约80℃～约200℃左右，也可利用于被处理煤的干燥处理。这样，通过该干燥机20的干燥处理，将被处理煤干燥为规定含水量。

(第2实施方式的实施例)

以下，通过第2实施方式的实施例和比较例具体说明本发明。

实施例和比较例中用的干燥机使用具有与上述干燥机20同等的构成的叶轮搅拌式干燥机，并且在与第1实施方式相同的条件下实施实施例和比较例。

需要说明的是，实施例和比较例中用的被处理煤(次烟煤)的性状如上述表1所示。并且，实施例和比较例中用的被处理煤(次烟煤)的平衡含水量如上述表2所示，可通过上述式(1)计算得到。

干燥机的干燥热源、其流量、煤的停留时间设定为与第1实施方式的条件相同。对于干燥机的干燥空气(即，导入干燥机20的废气)，设定其温度为约80℃～约180℃，空气流量为150Nm³/h。在以上的条件下进行的实施例和比较例的结果如上述表3所示。对该第2实施方式的实施例和比较例的说明与第1实施方式的实施例中所做的说明相同，所以在此省略说明。

如实施例1～3所示，可知，第2实施方式中，也可以通过适宜控制被处理煤供给量和干燥气体温度，将被处理煤从总水分含量(约32.8质量％)干燥至规定含水量(即不低于被处理煤的平衡含水量(约17.6质量％)且尽可能低的含水量)。并且，现有的燃煤火力发电厂中，为了防止煤粉磨机内的煤起火，管理磨机内的温度在70℃以下。实施例1～3中观测的煤温度低于该管理温度，证明安全上没有问题。

与此相对，比较例中，与第1实施方式的情况相同，干燥煤的含水量大大低于平衡含水量，所以干燥后发生再吸湿。干燥后的再吸湿由于关系到干燥能量的损失，所以不是优选的运转条件。并且，干燥煤的温度高于燃煤火力发电厂的煤粉磨机管理温度(70℃)，在安全方面，作为运转条件也不是优选的方法。

由以上结果可知，利用比从上述的冷却工序203排出的熟料冷却器废气的估计温度(约200℃～约300℃)低的干燥空气(温度范围约80℃～约180℃)可以将煤的总水分含量降低至规定含水量。

如上所述，以低温位热(例如约80℃～约180℃)作为热源将被处理煤的总水分含量降低至规定含水量(高于平衡含水量的含水量)在安全上不存在问题，在第2实施方式的处理系统1A中，煤干燥处理设备300利用水泥制造设备200废弃的热能，使高水分煤(劣质煤)干燥为与烟煤等优质煤同等的品质，并可以将其作为燃料有效利用。

如上所述，本处理系统1A能够谋求燃煤火力发电设备100所用的煤的总水分含量的降低，所以能够谋求用燃煤火力发电设备100燃烧时的热效率的提高。同时，由于在燃煤火力发电设备100中使用之前，在煤干燥处理设备300中事先将劣质煤干燥后与优质煤混合，将混合煤供给于燃煤火力发电设备100，所以极力减小了在输送时等从劣质煤产生的粉尘等对环境的影响，能够谋求劣质煤利用率的提高。

而且，在本处理系统1A中，实施例1～3中被干燥为最佳状态的被处理煤(干燥煤)的供给量为30质量％，而在既有的非处理煤的主要送煤管线39上载置的向燃煤火力发电设备100输送的烟煤等优质煤占70质量％。其结果如下：目视确认到，其通过在进行输送的带式输送机上反复移动、落下、转动的输送和混煤工序210能够混合。并且，还确认到，与仅将劣质煤向燃煤火力发电设备100供给的情况相比，能够防止起尘。进而，用小规模的燃烧试验装置将混合后的煤燃烧时，燃烧性能良好。因此，可知，与仅将干燥的劣质煤向燃煤火力发电设备100供给的情况相比，本处理系统1A防止了起尘，并且能够谋求混合后的煤的总水分含量的降低，所以能够以低成本实现在燃煤火力发电设备100燃烧的煤的总水分含量的降低，能够谋求热效率有效提高，同时可以极大提高次烟煤或褐煤等劣质煤的利用率。

如上所述，通过第2实施方式的煤的处理方法和处理系统，由于能够使用现有设备将劣质煤的被处理煤改性成与优质煤同等的品质加以利用，所以能够谋求扩大劣质煤的利用，能够使资源得到有效利用。

并且，干燥处理后的被处理煤(干燥煤)起火的可能性低，容易操作，可以与优质煤同等地对待，并且能够将水泥制造中排出的废气的废热作为干燥处理的能量加以利用，所以能够以环保的状态有效利用热能，实现节能，并且可以促进煤利用中的低成本化。

(第3实施方式)

图6是表示实现本发明第3实施方式的煤处理方法的煤处理系统的整体流程的一例的框图，图7是该煤处理系统的整体的一例的简要框图。如图6和图7所示，煤的处理系统1B具备燃煤火力发电设备100、作为热气体供给设备的水泥制造设备200、煤干燥处理设备300、和将在这些燃煤火力发电设备100和水泥制造设备200中用作燃料的煤收集并中转的煤集聚中转设备(煤炭中心)400。

本处理系统1B中，例如如图6所示，集聚于煤集聚中转设备400的烟煤401等优质煤经输送工序208以及输送和混煤工序210被输送到燃煤火力发电设备100中。另一方面，作为次烟煤等劣质煤的被处理煤402通过其他带式输送机等被输送到煤干燥处理设备300中。

煤干燥处理设备300的干燥工序209中，导入来自水泥制造设备200的冷却工序203的热气体，对被处理煤402进行干燥处理，从该干燥工序209排出的含有煤粉的废气被其他气体冷却。然后，经该干燥工序209干燥处理后的干燥煤在输送工序208随后的输送管线上的输送带(即输送和混煤工序210)中与烟煤401混合(混煤)后，作为燃料用的煤在燃煤火力发电设备100的锅炉工序110中用作燃料。

作为煤燃烧设备，除上述燃煤火力发电设备100以外，还可举出水泥工厂、制铁厂和各种工厂，经上述干燥处理设备干燥处理后的被处理煤可用作锅炉用燃料和加热用燃料。

对于这样构成的处理系统1B进一步详细说明，如图7所示，燃煤火力发电设备100如上述第1和第2实施方式中所说明的那样，是将性状不同的多种煤燃烧利用来进行发电的设备，其构成中具备与公知的燃煤火力发电设备所具有的发电工序同样的发电工序，并且其具备与上述实施方式的处理系统1，1A的燃煤火力发电设备100同等的构成和工序。因此，该燃煤火力发电设备100中，首先，将从煤干燥处理设备300供给的由被处理煤402的干燥煤与烟煤401混合(混煤)而成的煤通过使用了立式粉碎机等的粉碎工序102粉碎成规定大小。其后的锅炉工序(相当于上述锅炉工序110)103、发电工序104、给水加热工序105、脱硝工序106、热回收工序107、集尘工序108和脱硫工序109如上所述，通过这些工序，第3实施方式的煤处理系统1B中的燃煤火力发电设备100进行发电。

本处理系统1B中，与上述处理系统1A同样，在供给于粉碎工序102之前，利用煤干燥处理设备300将被处理煤402干燥。此处，作为干燥的被处理煤402，可举出次烟煤等劣质煤。其中，优选使用水分含量多的劣质煤。被处理煤402被干燥成上述的规定含水量。

此处，规定含水量优选为不低于被处理煤在大气中的平衡含水量且尽可能低的含水量。平衡含水量是指煤在某气氛中达到平衡状态的含水量，平衡含水量受气氛中的温度和湿度的左右。干燥处理后的被处理煤402从干燥工序209的干燥机出口排出后，贮藏在制品贮仓中，通过带式输送机与烟煤401混合(混煤)并被输送到燃煤火力发电设备100中。这些过程的气氛、即温度和湿度分别不同，所以干燥的被处理煤根据各过程的气氛而发生吸湿或放湿(水分发生变动)。

而且，如上所述，由于越除去煤的水分越能谋求高的发热量，所以优选干燥煤的含水量尽可能低。但是，为了避免干燥能量的浪费，应设置成已干燥后的被处理煤不吸湿的状态。所以，被处理煤干燥后的含水量优选设定为不低于作为上述各过程的最终阶段的在带式输送机上(即大气中)的平衡含水量。

需要说明的是，不低于平衡含水量的含水量的含义和干燥设备的干燥条件如第2实施方式中所述，在此省略其说明。此处的总水分含量是指被处理煤在干燥处理前或处理后所含的含水量。用于测定总水分含量的煤试样在输送到干燥工序209之前采集。总水分含量依据上述JIS M8820测定，并且平衡含水量使用被处理煤作为试样，依据例如上述JIS A1475测定，由此能够得到干燥煤的平衡含水率曲线。通过此处得到的平衡含水率曲线和直至利用之前的过程中干燥煤被暴露的大气中的温度和相对湿度的数据，求出干燥煤的平衡含水率。求出的平衡含水率是以干燥后的总质量为基准的水的质量百分数，所以利用上述式(1)，能够求出干燥煤在大气中的平衡含水量。

需要说明的是，对于第3实施方式中的上述燃煤火力发电设备100，事先利用煤干燥处理设备300将性状不同的各种煤中、与所谓的称为优质煤的烟煤不同的、含有作为水分含量多且成本低的劣质煤的次烟煤等被处理煤干燥处理成上述的状态，即含水量不低于平衡含水量且尽可能低。第3实施方式的煤处理系统1B中，在该煤干燥处理设备300中利用从水泥制造设备200排出的热能。

水泥制造设备200的构成、作用、制造工序等如上所述。这样的制造工序中，特别是冷却工序203中从熟料冷却器等排出具有约300℃左右的热的热气体，但现状是该热气体的热几乎没有被利用而直接排了出去。因此，本处理系统1B的构成中，将该热气体的热用于煤干燥处理设备300中的被处理煤402在干燥工序209的煤干燥处理，并且几乎没有改造现有设备。

并且，从煤集聚中转设备400中将烟煤401直接经输送工序208输送到煤干燥处理设备300，同时，对被处理煤402通过干燥工序209利用从水泥制造设备200的冷却工序203排出的热气体的热能实施煤干燥处理。并且，从该干燥工序209排出的含有煤粉的废气被其他气体冷却。然后，干燥后的干燥煤在输送和混煤工序210与输送来的烟煤401混合(混煤)，并送煤到燃煤火力发电设备100。

由此，与上述第1和第2实施方式同样，能够促进煤利用中的节能化，谋求燃料消耗率的提高，同时，能够与优质煤同样地利用可采储量多、成本低的劣质煤等被处理煤，所以可以谋求延长煤资源的使用年限。

此处，对于实现包含上述的干燥工序209中对被处理煤402进行干燥处理的输送和混煤工序210的煤干燥处理设备300进行说明。图8是用于说明本发明第3实施方式的煤处理系统1B的煤干燥处理设备300的一例的说明图。如图8所示，首先，从接在煤集聚中转设备400后的既有送煤管线2向两分支调节阀3供给劣质煤，在该两分支调节阀3中，例如不进行干燥处理的劣质煤被分配到既有送煤管线4侧，同时应进行干燥处理的劣质煤(即被处理煤)被分配到既有送煤管线5侧。

分配到既有送煤管线5侧的被处理煤被投入装料贮仓9。利用拉出输送机12将投入到装料贮仓9中的被处理煤从装料贮仓9拉出，经由垂直输送机13输送到螺旋进料器14。将输送到螺旋进料器14的被处理煤经由旋转阀15投入干燥机20内。

该干燥机20包括例如上述公知的叶轮搅拌式干燥机，具有第1和第2实施方式已说明的构成和作用，并且同样地工作。此处，优选以干燥后的煤的温度为75℃以下的方式对煤进行干燥。干燥机20排出的废气被作为导入废气管线的其他气体的大气温度的空气冷却到75℃以下，利用排风机18将该废气送至袋式过滤器19。用该袋式过滤器19除去煤粉后，利用袋式过滤器通风机30从排气管道31将废气排到大气中。

该干燥机20的废气管线具备可如例如图示导入大气温度的空气(大气)作为与废气不同的其他气体的结构。所以，废气与用干燥机20的废气管线导入的大气混合，被冷却为约75℃以下的温度。因此，从排气管道31排到大气中的废气是已冷却的气体，所以在环境方面优异，假设多少伴随有煤粉，也能设定为起火等的危险性小的状态。

并且，优选进一步具备从含有煤粉的废气与其他气体的混合气体中除去煤粉的工序。

进而，由于通过干燥机20的废气管线将废气冷却为75℃以下的温度，所以废气中存在的煤粉的除去(分离)效率提高，同时，由于能够将袋式过滤器19内的自然起火等防患于未然，所以能够稳定地进行煤干燥处理设备300的作业。

需要说明的是，虽然省略图示，但也可以具有双重的煤粉除去结构，在从袋式过滤器19排出的废气中仍存在煤粉时等情况下，在该袋式过滤器19的排气口的前方侧进一步设置电集尘机或旋风分离器等煤粉除去装置。

干燥机20的构成和作用如上所述，在如上述那样相对叶轮轴倾斜安装的叶轮21的作用下，被处理煤在叶轮轴方向移动的同时被干燥。

然后，从干燥机20送出的干燥煤从排出输送机17经由垂直输送机33被投入制品贮仓34中。需要说明的是，由袋式过滤器19捕集的煤粉通过煤粉传送系统35也被投入该制品贮仓34中。

如上所述，由于用袋式过滤器19进行煤粉的除去，所以除去的煤粉处于干燥状态，与通过涤气器等的湿式处理进行煤粉的除去相比，即使通过煤粉传送系统35将煤粉直接投入制品贮仓34，也不会使混合后的干燥煤的总水分含量升高。因此，通过本处理系统1B，不需要将袋式过滤器19除去的煤粉再次干燥的工序等，能够促进整体的节能。

然后，利用具有定量供给计量系统36的传送输送机37从制品贮仓34中每次将干燥煤按规定量供给到垂直输送机38上，随后落入由上述输送工序208输送来的载置于既有的主要送煤管线39上的优质煤(烟煤)上，由此进行混合(混煤)。该部分相当于上述输送和混煤工序210。于是，将混合(混煤)的煤运送到燃煤火力发电设备100的粉碎工序102，并在锅炉工序103用作燃料燃烧锅炉的燃料。

需要说明的是，将该输送和混煤工序210中干燥煤与烟煤的混合(混煤)比例(质量比)设定为例如8比2至2比8、优选8比2至3比7、特别优选7比3至5比5左右，以此方式通过定量供给计量系统36、传送输送机37和垂直输送机38以精确量(例如50t/h)供给干燥煤落入既有的主要送煤管线39上。作为混煤方法，不限于上述方法，可举出例如在输送烟煤的带式输送机的接头部(例如滑槽部等)供给干燥煤的方法等。烟煤与干燥煤通过在进行输送的带式输送机上反复移动、落下、转动来混合。

该煤干燥处理设备300中，在干燥机20内对被处理煤进行干燥处理时，供给上述的水泥制造设备200的冷却工序203中从熟料冷却器等排出的热气体加以利用。

并且，劣质煤的自然起火性高，通过干燥，劣质煤有可能在干燥机内起火。因此，作为应对干燥机20中起火的防火用设备，优选设置用于供给氮气和/或工业用水等的装置。

该热气体如上所述导入干燥机20内时，即使温度低于约80℃～约180℃左右，也可利用于被处理煤的干燥处理。这样，通过该干燥机20的干燥处理，将被处理煤干燥为规定含水量。

(第3实施方式的实施例)

下面，通过第3实施方式的实施例和比较例具体说明本发明。

实施例和比较例中用的干燥机使用具有与上述干燥机20同等的构成的叶轮搅拌式干燥机，并且在与第1和第2实施方式相同的条件下实施试验。

该实施例中用的干燥机具有如下结构：其具有内部尺寸为φ268mm×740mm的圆筒状的干燥室，在从干燥室内的被处理煤供给口侧的侧壁沿叶轮轴方向偏离50mm的位置的正上部具有φ140mm的被处理煤供给口，在从干燥室内的被处理煤供给口侧的侧壁沿叶轮轴方向偏离495mm的位置的侧壁(水平基准下，角度为5°～75°的位置)上具有用于排出140mm×140mm的被处理煤的半圆状的排出口，并且具备可向排出口上部的废气管线导入大气温度的空气(大气)的结构，从而将废气冷却为75℃以下的温度，然后，用旋风分离器将除尘后的废气排放到大气中。

并且，在干燥室与空气室之间的空气分散板上以45mm的间隔配置3mm×140mm的狭缝口，在轴径φ76.3mm的叶轮轴上以90mm的间隔安装75mm×75mm的叶轮，从轴方向观察，叶轮的安装角度相互偏离120°，并且该叶轮轴横架在干燥室中，且在被处理煤供给口上部具备被处理煤供给用的螺旋进料器。需要说明的是，测定干燥煤的温度和排出口上部的废气温度以监视干燥机的安全性。

实施例和比较例中所用的被处理煤(次烟煤)的性状示于上述表1。并且，实施例和比较例中所用的被处理煤(次烟煤)使用平衡含水量为上述表2所示的17.6质量％的被处理煤。平衡含水量如下得到：以依据上述干燥器法(测定温度：20℃～50℃、相对湿度：10％～98％)得到的被处理煤的平衡含水率数据为基础，制作由温度和相对湿度求出平衡含水量的相关式，在该式中代入实施实施例和比较例时的条件(大气)中的温度和相对湿度，求出干燥煤的平衡含水率，利用式(1)由求出的平衡含水率计算出平衡含水量。

对于干燥机的干燥能力，通过调整作为煤供给机的螺旋进料器的转速，设定煤供给量为约20kg/h～约40kg/h。干燥机的干燥热源、其流量、煤的停留时间设定为与第1和第2实施方式相同的条件。

在以上的条件下进行的实施例和比较例的结果示于上述表3。需要说明的是，用于热容量系数的计算的有效体积使用煤滞留的干燥室的体积中、与从气体分散板的最初的狭缝至排出口的距离相当的部分来决定，本实施例中使用干燥室内的叶轮轴方向上距被处理煤供给口侧的侧壁为45mm至495mm的距离来决定。

下面对实施例和比较例进行说明。

(实施例1)

设定煤供给量为20.4kg/h、干燥热源温度为82℃来实施试验，其结果如下：煤的总水分含量在供给时为32.5质量％而干燥后为20.3质量％，热容量系数为5612kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为19.9℃。排出口上部的废气温度为55.4℃。

(实施例2)

设定煤供给量为20.0kg/h、干燥热源温度为121℃来实施试验，其结果如下：煤的总水分含量在供给时为33.1质量％而干燥后为19.0质量％，热容量系数为5236kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为25.3℃。排出口上部的废气温度为75.1℃。因此，对废气供给空气，将废气冷却为75℃以下的温度。

(实施例3)

设定煤供给量为40.1kg/h、干燥热源温度为180℃来实施试验，其结果如下：煤的总水分含量在供给时为32.4质量％而干燥后为18.4质量％，热容量系数为5020kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为40.1℃。排出口上部的废气温度为82.0℃。因此，对废气供给空气，将废气冷却为75℃以下的温度。

(比较例)

设定煤供给量为20.3kg/h、干燥热源温度为180℃来实施试验，其结果如下：煤的总水分含量在供给时为32.9质量％而干燥后为12.1质量％，热容量系数为2747kcal/m³hr℃。并且，此时的煤温度为79.0℃。排出口上部的废气温度为109.0℃。该结果中，干燥后的煤和废气都超过了75℃。

如实施例1～3所述，可知，第3实施方式中，通过适宜控制被处理煤供给量和干燥热源温度，可以将被处理煤从总水分含量(约32.8质量％)干燥至规定含水量(即不低于被处理煤的平衡含水量(约17.6质量％)且尽可能低的含水量)。另外，现有的燃煤火力发电厂中，为了防止煤粉磨机内的煤起火，考虑使用的煤的特性，将磨机内的温度管理在75℃以下，优选为70℃以下，进一步优选为50℃以下。实施例1～3中观测到的煤温度低于该管理温度，证明了在安全上没有问题。

与此相对，比较例中，与第1和第2实施方式时相同，干燥煤的含水量达到低于平衡含水量，所以干燥后发生再吸湿。干燥后的再吸湿由于关系到干燥能量的损失，所以不是优选的运转条件。并且，干燥煤的温度高于燃煤火力发电厂的煤粉磨机管理温度的最大值(75℃)，在安全方面，作为运转条件也不是优选的方法。

由以上结果可知，利用比从上述的冷却工序203排出的熟料冷却器热气体的估计温度(约200℃～约300℃)低的热气体(温度范围约80℃～约180℃)可以将煤的总水分含量降低至规定含水量。

如上所述，以低温位热(例如约80℃～约180℃)作为热源，将被处理煤的煤总水分含量降低至规定含水量(高于平衡含水量的含水量)在安全上不存在问题，在第3实施方式的煤处理系统1B中，煤干燥处理设备300利用水泥制造设备200废弃的热能，使高水分煤(劣质煤)干燥为与烟煤等优质煤同等的品质，并可以将其作为燃料有效利用。

而且，由于来自干燥机20的废气也被冷却为75℃以下的温度后排出，所以可以干燥至干燥煤的总水分含量为规定含水量(即不低于平衡含水量且尽可能低的含水量)，同时，可以减小废气中煤粉起火的可能性，从而安全排气。由此，在干燥能量效率的提高和安全性这两方面，可以将被处理煤干燥为最佳状态。

即，由于对通过干燥机20的干燥处理而在干燥中产生的废气混合大气，使废气冷却为75℃以下的温度，所以能够防止干燥时排出的废气导致对变暖的影响、或防止与高温废气同时存在的煤粉起火等，从而能够使燃煤火力发电设备100稳定地作业，同时，可以使煤干燥处理设备300稳定地作业，从而可以更安全且确实地有效利用劣质煤。

如此，在第3实施方式的煤处理系统1B中，以环保的方式低成本且有效地在煤干燥处理设备300中使特别是劣质煤的被处理煤干燥，从而能够在燃煤火力发电设备100中将其有效利用，同时，能够防止干燥时排出的废气影响环境或起火，从而能够使燃煤火力发电设备100等稳定地工作。

并且，由于干燥处理后的被处理煤(干燥煤)起火的可能性极低，所以容易操作，可以与优质煤同等地对待，同时，由于能够将水泥制造设备200排出的热气体的热用作干燥处理的能量，所以能够以环保的状态有效利用热能，实现节能，并且可以促进煤利用中的低成本化。

进而，本处理系统1B能够谋求燃煤火力发电设备所用的煤的总水分含量的降低，所以能够谋求用燃煤火力发电设备100燃烧时的热效率的提高。同时，由于在燃煤火力发电设备100中使用之前，在煤干燥处理设备300中事先将劣质煤干燥后与优质煤混合(混煤)，将混合煤供给于燃煤火力发电设备100，所以极力减小了在输送时等从劣质煤产生的粉尘等对环境的影响，能够谋求劣质煤的利用率的提高。

如上所述，通过上述的第3实施方式的煤处理方法和处理系统，能够以环境保的方式低成本且有效地将劣质煤干燥，从而能够有效利用劣质煤，且防止干燥时排出的废气影响环境或起火，可以使煤利用设备稳定地工作。并且，通过第3实施方式的煤处理方法和处理系统，由于能够使用现有设备将劣质煤的被处理煤改性成与优质煤同等的品质加以利用，所以能够谋求扩大劣质煤的利用，能够使资源得到有效利用。

(第4实施方式)

图9是表示实现本发明第4实施方式的煤处理方法的煤处理系统的整体流程的一例的框图，图10是表示该煤处理系统的整体的一例的简要框图。如图9和图10所示，煤的处理系统1C基本具有与第3实施方式的处理系统1B相同的构成，具备燃煤火力发电设备100、水泥制造设备200、煤干燥处理设备300和煤集聚中转设备(煤炭中心)400。

而且，本处理系统1C中，例如如图9所示，集聚于煤集聚中转设备400的烟煤401等优质煤经输送工序208以及输送和混煤工序210被输送至燃煤火力发电设备100。另一方面，作为次烟煤等劣质煤的被处理煤402被其他带式输送机等输送到煤干燥处理设备300。

煤干燥处理设备300中，通过判定工序209P判定是否需要进行后述的被处理煤402的干燥处理，对于判定为需要干燥处理的被处理煤402，在煤干燥处理设备300的干燥工序209中，导入来自水泥制造设备200的冷却工序203的热气体，从而进行被处理煤402的干燥处理，从该干燥工序209排出的含有煤粉的废气被其他气体冷却。然后，经该干燥工序209干燥处理后的干燥煤在输送工序208随后的输送管线上的输送带(即输送和混煤工序210中)与烟煤401混合(混煤)后，作为燃料用的煤在燃煤火力发电设备100的锅炉工序110中用作燃料。作为具体的混煤方法，可举出向带式输送机输送的烟煤供给干燥煤的方法、在输送烟煤的带式输送机的接头部(例如滑槽部等)供给干燥煤的方法等。烟煤与干燥煤通过在进行输送的带式输送机上反复移动、落下、转动来混合。作为煤燃烧设备，除燃煤火力发电设备100外，还可举出水泥工厂、制铁厂、各种工厂，用煤干燥处理设备300干燥处理后的被处理煤可用作锅炉用燃料和加热用燃料。

对于这样构成的处理系统1C，进一步详细说明，如图10所示，燃煤火力发电设备100如上述第1～第3实施方式中所说明的那样，是将性状不同的多种煤燃烧利用来进行发电的设备，其构成中具备与公知的燃煤火力发电设备所具有的发电工序同样的发电工序，并且其具备与上述实施方式的处理系统1B的燃煤火力发电设备100同等的构成和工序。因此，该燃煤火力发电设备100的粉碎工序102、锅炉工序(相当于上述锅炉工序110)103、发电工序104、给水加热工序105、脱硝工序106、热回收工序107、集尘工序108和脱硫工序109如上所述，通过这些工序第4实施方式的煤处理系统1C中的燃煤火力发电设备100进行发电。

本处理系统1C中，与上述处理系统1B同样，在供给于粉碎工序102之前，利用煤干燥处理设备300将各种煤中的被处理煤干燥。此处，作为干燥的被处理煤，可举出次烟煤或褐煤等劣质煤。其中，优选使用水分含量多、成本低的劣质煤。被处理煤被干燥成上述的规定含水量。

此处，规定含水量、平衡含水量、不低于平衡含水量的含水量、总水分含量等如第3实施方式中所述，所以在此省略说明，干燥设备的干燥条件根据被处理煤的总水分含量和大气中的平衡含水量适宜设定。并且，干燥煤在大气中的平衡含水量能够通过上述式(1)同样地求出。用于测定总水分含量的煤试样在输送到干燥工序209之前通过判定工序209P采集。

需要说明的是，对于第4实施方式中的上述燃煤火力发电设备100，利用煤干燥处理设备300对性状不同的各种煤通过判定工序209P判定是否需要干燥处理，与所谓的称为优质煤的烟煤不同的、作为水分含量多且成本低的劣质煤的次烟煤等被处理煤在被判定为需要干燥处理时将其事先干燥处理为上述状态(即不低于平衡含水量且尽可能低的含水量)。第4实施方式的煤的处理系统1C中，在该煤干燥处理设备300利用从水泥制造设备200排出的热能。

水泥制造设备200的构成和作用、制造工序等如上所述。这样的制造工序中，特别是冷却工序203中从熟料冷却器等排出具有约300℃左右的热的热气体，但现状是该热气体的热几乎没有被利用而直接排了出去。因此，本处理系统1C的构成中将该热气体的热利用于煤干燥处理设备300中被处理煤402的干燥工序209的煤干燥处理，并且几乎没有改造现有设备。

并且，从煤集聚中转设备400中将烟煤401直接经输送工序208输送到干燥处理设备300，同时，对于被处理煤402中经判定工序209P判定为需要干燥处理的被处理煤402通过干燥工序209利用从水泥制造设备200的冷却工序203排出的热气体的热能实施煤干燥处理。并且，从该干燥工序209排出的含有煤粉的废气被其他气体冷却。然后，干燥后的干燥煤在输送和混煤工序210与输送来的烟煤401混合(混煤)，并送煤到燃煤火力发电设备100。

由此，与上述第1～第3实施方式同样，能够促进煤利用中的节能化，谋求燃料消耗率的提高，同时，能够与优质煤同样地利用可采储量多、成本低的劣质煤等被处理煤，所以可以谋求延长煤资源的使用年限。

此处，对于实现输送和混煤工序210的煤干燥处理设备300(包含上述的判定工序209P和干燥工序209中对被处理煤402进行干燥处理)，使用图8说明。如图8所示，首先，从接在煤集聚中转设备400后的既有送煤管线2向两分支调节阀3供给煤，在该两分支调节阀3中，不值得进行干燥处理的非处理煤被分配到既有送煤管线4侧，同时，应进行干燥处理的被处理煤被分配到既有送煤管线5侧。

分配到既有送煤管线5侧的被处理煤被投入装料贮仓9。利用拉出输送机12将投入到装料贮仓9中的被处理煤从装料贮仓9拉出，经由垂直输送机13输送到螺旋进料器14。将输送到螺旋进料器14的被处理煤经由旋转阀15投入干燥机20内。

除去煤上附着的水分所需要的能量大约为水的蒸发潜热，与此相对，除去附着水分以外的颗粒内水分(结晶水或微孔水)需要比除去附着水分更多的能量。因此，作为干燥对象的被处理煤优选为附着水分多的煤。对于附着水分多的煤来说，水分降低量能够加大，所以干燥操作所带来的优点加大(即发热量的增加量增大)。另一方面，由于附着水分少的煤通过干燥操作获得的优点小，所以将其判定为不值得干燥处理，作为非处理煤与干燥煤混合(混煤)。

第4实施方式的特征在于，在上述的判定工序209P中将煤的附着水分定义为总水分含量减去平衡含水量得到的数值，利用煤的总水分含量减去平衡含水量得到的数值来决定是否需要进行干燥处理。总水分含量由于随天气和季节而变动，所以每次使用该煤时(每次决定是否需要干燥时)都要测定。平衡含水量是每种煤(煤品种)的固有值。因此，每次使用该煤时不需要测定。利用以测定的每种煤的平衡含水量数据为基础得到的每种煤固有的推算式，预先求出使用时的外环境(基于温度、湿度的环境)下的平衡含水量。“平衡含水量”作为每种煤的已知信息(因为测定时间根据情况要花费数天或更多天)，“总水分含量”每次进行测定(因为也会受到贮煤条件和降雨等天气的影响)，计算上述数值来判断是否需要干燥处理。需要说明的是，如果依据JIS测定总水分含量，则需要数小时或更多测定时间，所以根据情况，也可以援用简易的测定法(省略粉碎等前处理等)测定。

平衡含水量是根据煤的种类而确定下来的固有的数值。根据气氛温度和湿度而变化。能够作为温度和湿度的函数，根据实验计算出每种煤的平衡含水量。因此，如果确定了使用的煤的种类，就能够以此时(或者，设想使用该煤时)的气氛条件(温度和湿度)为基础，计算出平衡含水量。从每次测定的“总水分含量”中减去以上求出的“平衡含水量”，判定得到的数值是否在优选的范围，由此判定是否需要干燥处理。

需要说明的是，判定工序209P中的是否需要干燥处理的判定基于煤的总水分含量和平衡含水量的信息来进行为宜。在下述表4中给出品质不同的两种煤的总水分含量、平衡含水量和从总水分含量中减去平衡含水量得到的数值。另外，总水分含量根据JIS M8820(煤类和焦炭类组总水分含量测定方法)测定。并且，平衡含水量是通过各个种类的煤的所制作的固有的上述式(1)，分别以温度30℃且相对湿度75％的条件(大气的平均温度且平均相对湿度)计算出的数值。总水分含量根据贮煤状况而变动，并且，平衡含水量根据大气的温度和相对湿度而变动。因此，从总水分含量中减去平衡含水量而得到的数值根据贮煤状况和大气的温度和相对湿度而变动。

第4实施方式的特征在于，将总水分含量与平衡含水量的差定义为附着水分，将附着水分多的煤(单位干燥能量下的水分降低量大的煤)判定为需要干燥处理的煤。判定工序209P中的是否需要干燥处理的判定优选如下进行：煤的总水分含量减去平衡含水量而得的数值为8以上时，判定为需要干燥处理的被处理煤，该数值小于8时，判定为不需要干燥处理的非处理煤。

总水分含量一般较多的劣质煤的上述数值超过8，大多被判定为需要干燥处理的被处理煤。但是，根据贮煤状况以及大气的温度和相对湿度的变动，总水分含量减去平衡含水量而得的数值减小，有时该数值低于8，此时判定为不需要干燥处理的非处理煤。

相反，对于总水分含量一般较低的优质煤，根据贮煤状况以及大气的温度和相对湿度的变动，总水分含量减去平衡含水量而得的数值升高，只要上述数值超过8，就被判定为被处理煤。

[表4]

此处，煤的总水分含量对用于分配的判定来说是必要的，通过JIS M8820(煤类和焦炭类-这组的总水分含量测定方法)等的分析方法事先测定，或利用其他水分测定装置测定。作为其他水分测定装置，有卤素水分仪、红外水分仪等。但是，为了防止煤变质，水分测定时的干燥温度优选为107℃以下。

需要说明的是，虽然省略图示，但在既有送煤管线2上也可以设置水分测定装置，进而设置根据来自水分测定装置的煤总水分含量的信息和平衡含水量控制两分支调节阀3的控制装置，通过控制装置，判定是否需要干燥处理，并基于判定结果控制两分支调节阀3。

例如，判定煤的总水分含量减去平衡含水量而得的数值为8以上时，作为需要干燥处理的煤被分配到既有送煤管线5侧，判定该数值小于8时，作为不需要干燥处理的煤被分配到既有送煤管线4侧。需要说明的是，被分配到既有送煤管线4侧的煤被送回例如煤集聚中转设备而再次储备，或用于其他用途。

需要说明的是，以干燥处理后的煤的总水分含量高于平衡含水量的方式进行干燥处理为宜。

由此，能够防止已干燥的煤在直至利用之前发生吸湿而使煤的总水分含量升高，并且能够避免干燥能量的浪费。

被分配到既有送煤管线5侧的需要干燥处理的被处理煤被投入装料贮仓9。该投入到装料贮仓9中的被处理煤被拉出输送机12从装料贮仓9中拉出，通过垂直输送机13被传送到螺旋进料器14中。传送到螺旋进料器14的被处理煤经由旋转阀15被投入干燥机20内。

该干燥机20包括例如上述公知的叶轮搅拌式干燥机，具有第1～第3实施方式中已说明的构成和作用，并且同样地工作。而且，搅拌干燥后的被处理煤经由旋转阀16被排出输送机17从干燥机20内运出。需要说明的是，来自干燥机20的废气被排风机18送入袋式过滤器19，用该袋式过滤器19除去灰尘(微粉等)后，利用袋式过滤器通风机30从排气管道31将废气排到大气中。

该干燥机20中，如第3实施方式中所述，优选以干燥后的煤的温度为75℃以下的方式对煤进行干燥。由此，能够有效抑制干燥的煤起火的可能性。为此，优选适宜设定煤的供给量、干燥热气体的温度、干燥热气体的供给量、叶轮的旋转速度等干燥设备的干燥条件，监视干燥机内的温度。

该干燥机20的废气与用干燥机20的废气管线导入的大气混合，被冷却到约75℃以下的温度。因此，从排气管道31排到大气中的废气是已冷却的气体，所以在环境方面优异，假设多少伴随有煤粉，也能设定为起火等的危险性小的状态。

并且，优选进一步具备从含有煤粉的废气与其他气体的混合气体中除去煤粉的工序。

进而，由于通过干燥机20的废气管线将废气冷却为75℃以下的温度，所以废气中存在的煤粉的除去(分离)效率提高，同时，由于能够将袋式过滤器19内的自然起火等防患于未然，所以能够稳定地进行煤干燥处理设备300的作业。

需要说明的是，虽然省略图示，但也可以具有双重的煤粉除去结构，在从袋式过滤器19排出的废气中仍存在煤粉时等情况下，在该袋式过滤器19的排气口的前方侧进一步设置电集尘机或旋风分离器等煤粉除去装置。

干燥机20的构成和作用如上所述，在如上述那样被处理煤希叟叶轮轴方向移动的同时被干燥。然后，从干燥机20送出的干燥煤从排出输送机17经由垂直输送机33被投入制品贮仓34中。需要说明的是，由袋式过滤器19捕集的煤粉通过煤粉传送系统35也被投入该制品贮仓34中。

如上所述，由于用袋式过滤器19进行煤粉的除去，所以除去的煤粉处于干燥状态，与通过涤气器等的湿式处理进行煤粉的除去相比，即使通过煤粉传送系统35将煤粉直接投入制品贮仓34，也不会使混合后的干燥煤的总水分含量升高。因此，通过本处理系统1C，不需要将袋式过滤器19除去的煤粉再次干燥的工序等，能够促进整体的节能。

然后，利用具有定量供给计量系统36的传送输送机37从制品贮仓34中每次将干燥煤按规定量供给到垂直输送机38上，随后落入由上述输送工序208输送来的载置于既有的主要送煤管线39上的优质煤(烟煤)上，由此进行混合(混煤)。该部分相当于上述输送和混煤工序210。于是，将混合(混煤)的煤运送到燃煤火力发电设备100的粉碎工序102，并在锅炉工序103用作燃料燃烧锅炉的燃料。

需要说明的是，该输送和混煤工序210中干燥煤与烟煤的混合(混煤)比例设定为例如8比2至2比8、优选为8比2至3比7、特别优选为7比3至5比5左右，以此方式通过定量供给计量系统36、传送输送机37和垂直输送机38以精确量(例如50t/h)供给干燥煤落入既有的主要送煤管线39上。

该煤干燥处理设备300中，在干燥机20内对被处理煤进行干燥处理时，供给上述的水泥制造设备200的冷却工序203中从熟料冷却器等排出的热气体加以利用。

并且，劣质煤的自然起火性高，通过干燥，劣质煤有可能在干燥机内起火。因此，作为应对干燥机20中起火的防火用设备，优选设置用于供给氮气和/或工业用水等的装置。

该热气体如上所述导入干燥机20内时，即使温度低于约80℃～约180℃左右，也可利用于被处理煤的干燥处理。这样，通过该干燥机20的干燥处理，将被处理煤干燥为规定含水量。

(第4实施方式的实施例)

以下，通过第4实施方式的实施例和比较例具体说明本发明。

实施例和比较例中用的干燥机使用具有与上述干燥机20同等的构成的叶轮搅拌式干燥机，并且在与第3实施方式相同的条件下实施试验。

该实施例中用的干燥机与第3实施方式的实施例中用的干燥机相同。并且，实施例和比较例中用的被处理煤(次烟煤)的性状示于上述表1。总水分含量等的测定方法也如上所述。并且，平衡含水量通过上述式(1)计算得到。

根据以上内容，实施例和比较例中用的被处理煤(次烟煤)的总水分含量为32.8质量％且平衡含水量为17.6质量％，总水分含量减去平衡含水量得到的数值超过8，所以是值得干燥的煤(被处理煤)。

干燥机的干燥能力、干燥机的干燥热源、其流量、煤的停留时间设定为与第3实施方式相同的条件。在以上的条件下进行的实施例和比较例的结果示于上述表3。对于实施例和比较例的说明与第3实施方式的实施例中的说明相同，所以在此省略说明。

如实施例1～3所述，第4实施方式中，也可以通过适宜控制被处理煤供给量和干燥热源温度，将被处理煤从总水分含量(约32.8质量％)干燥至规定含水量(即不低于被处理煤的平衡含水量(约17.6质量％)且尽可能低的含水量)。并且，现有的燃煤火力发电厂中，为了防止煤粉磨机内的煤起火，考虑使用的煤的特性，将磨机内的温度管理为75℃以下，优选为70℃以下，进一步优选为50℃以下。实施例1～3中观测的煤温度低于该管理温度，证明了在安全上没有问题。

与此相对，比较例中，与第1～第3实施方式的情况相同，干燥煤的含水量大大低于平衡含水量，所以干燥后发生再吸湿。干燥后的再吸湿由于关系到干燥能量的损失，所以不是优选的运转条件。并且，干燥煤的温度高于燃煤火力发电厂的煤粉磨机管理温度的最大值(75℃)，在安全方面，作为运转条件也不是优选的方法。

由以上结果可知，利用比从上述的冷却工序203排出的熟料冷却器热气体的估计温度(约200℃～约300℃)低的热气体(温度范围约80℃～约180℃)可以将煤的总水分含量降低至规定含水量。

根据以上内容，以低温位热(例如约80℃～约180℃)作为热源，将被处理煤的煤总水分含量降低至规定含水量(高于平衡含水量的含水量)在安全上不存在问题，在第4实施方式的煤处理系统1C中，煤干燥处理设备300利用水泥制造设备200废弃的热能，使高水分煤(劣质煤)干燥为与烟煤等优质煤同等的品质，并可以将其作为燃料有效利用。其他的作用效果与第3实施方式相同。即，通过上述的第4实施方式的煤的处理方法和处理系统，能够以环保的方式低成本且有效地将劣质煤干燥，从而能够有效利用劣质煤，且可防止干燥时排出的废气影响环境或起火，煤利用设备可稳定工作。并且，通过第4实施方式的煤的处理方法和处理系统，由于使用现有设备将劣质煤的被处理煤改性成与优质煤同等的品质加以利用，所以能够谋求扩大劣质煤的利用，能够使资源得到有效利用。

如上所述，进行干燥的被处理煤优选为附着水分多的次烟煤或褐煤等劣质煤，但不限于此。例如，能够使用通过适宜组合加热、加压、干燥、脱水等各种操作将劣质煤等煤改性(降低水分含量)，在改性的同时或改性后，成型加工为粒状或/和团块状而得到的煤。经改性并成型为粒状或/和团块状的煤在用于燃煤火力发电设备前存积在室外。贮留期间因雨水等而使水分量再次增多的粒状或/和团块状的煤根据需要经干燥后用于燃煤火力发电设备。

符号说明

1煤的处理系统

2既有送煤管线

3两分支调节阀

4既有送煤管线

5既有送煤管线

6水分计

7控制装置

9装料贮仓

12拉出输送机

13垂直输送机

14螺旋进料器

15旋转阀

16旋转阀

17排出输送机

18排风机

19袋式过滤器

20干燥机

21叶轮

22气体(空气)分散板

30袋式过滤器通风机

31排气管道

33垂直输送机

34制品贮仓

35灰尘(煤粉)传送系统

36定量供给计量系统

37传送输送机

38垂直输送机

39既有的主要送煤管线

100燃煤火力发电设备

102粉碎工序

103锅炉工序

104发电工序

105给水加热工序

106脱硝工序

107热回收工序

108集尘工序

109脱硫工序

200水泥制造设备

201粉碎工序

202烧制工序

203冷却工序

204后处理工序

208输送工序

209干燥工序

210输送和混煤工序

300煤干燥处理设备

400煤集聚中转设备

401烟煤(优质煤)

402被处理煤(劣质煤)

500煤集聚中转设备

501烟煤

502次烟煤

503混煤工序

504输送工序

600水泥制造设备

601输送工序

700燃煤火力发电设备

701锅炉工序

Claims (11)

1.一种煤的处理方法，该方法将煤干燥并用燃煤火力发电设备使其燃烧，其中，

向叶轮搅拌式干燥机的干燥室内供给煤，在所述叶轮搅拌式干燥机中，利用气体分散板将其内部划分为上方的所述干燥室和下方的气体室，横架在所述干燥室内的叶轮轴自由旋转地设置于所述干燥室内，在所述叶轮轴上于轴向留有间隔地安装有2个以上的用于搅拌煤的叶轮，

从不同于所述燃煤火力发电设备的热气体供给设备向所述气体室内供给热气体，使煤干燥。

2.如权利要求1所述的煤的处理方法，其具备将经所述经干燥的干燥煤与所述干燥煤以外的非处理煤进行混煤的混煤工序；和

将混合后的煤向所述燃煤火力发电设备输送的送煤工序。

3.如权利要求1或2所述的煤的处理方法，其具备在从干燥设备排出的含有煤粉的废气中混合其他气体以将所述含有煤粉的废气冷却的工序。

4.如权利要求1～3任一项所述的煤的处理方法，其具备在干燥所述煤之前判定对所述煤是否需要进行干燥处理的工序，所述是否需要干燥处理的判定基于所述干燥前的煤的总水分含量和平衡含水量的信息进行，

将判定为需要干燥处理的规定性状的被处理煤干燥为规定的状态。

5.如权利要求1～4任一项所述的煤的处理方法，其中，所述热气体供给设备为水泥制造设备。

6.如权利要求2所述的煤的处理方法，其中，所述混煤通过向用于输送所述非处理煤的输送装置供给所述干燥煤来进行。

7.如权利要求3所述的煤的处理方法，其中，将所述废气冷却到75℃以下的温度。

8.如权利要求4所述的煤的处理方法，其中，所述是否需要干燥处理的判定通过如下方式进行：从所述煤的总水含量中减去平衡含水量得到的数值为8以上时，判定为需要所述干燥处理；上述数值小于8时，判定为不需要所述干燥处理。

9.如权利要求1所述的煤处理方法，其中，所述被处理煤是经改性的并被成型加工为粒状或/和团块状的煤。

10.如权利要求1所述的煤的处理方法，其中，进行所述干燥处理并使干燥处理后的煤的总水分含量高于平衡含水量。

11.一种煤的处理系统，其将煤干燥并用燃煤火力发电设备使煤燃烧，其特征在于，在叶轮搅拌式干燥机的干燥室设置用于供给煤的供给口，在所述叶轮搅拌式干燥机中，利用气体分散板将内部划分为上方的所述干燥室和下方的气体室，横架在所述干燥室内的叶轮轴自由旋转地设置于干燥室内，在所述叶轮轴上于轴向留有间隔地安装有2个以上用于搅拌煤的叶轮，而且，在所述气体室设置供给用于干燥煤的热气体的热气体供给口，所述热气体供给口与水泥制造设备的熟料冷却器的废气的排出管线连接。

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