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公開番号2024113646
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-22
出願番号2023170316
出願日2023-09-29
発明の名称発電装置、及び乾燥方法
出願人中央機工株式会社
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類F26B 17/04 20060101AFI20240815BHJP(乾燥)
要約【課題】被燃焼物を燃焼した際に発生する廃熱を利用して燃焼前の被燃焼物を乾燥させる機能を付加することにより建設コスト及びランニングコストの低減を図り得る発電装置、及び上記廃熱を利用した被燃焼物の乾燥方法を提供する。
【解決手段】発電装置1は、燃焼前の木質チップC1を保管する保管部11と、保管部から燃焼前の木質チップを搬出する搬出部と、搬出部を介して搬送された木質チップを燃焼して熱エネルギーを発生させるボイラー30と、ボイラーで発生させた熱エネルギーを利用して発電を行う発電機40と、ボイラーが木質チップを燃焼させた際に生じる廃熱を回収する間接式熱交換機60と、間接式熱交換機で回収した廃熱を保管部へ供給する廃熱ラインLh1と、廃熱ラインを介して供給された廃熱を利用して燃焼前の木質チップを乾燥させる乾燥部110と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被燃焼物を燃焼させた際に発生する熱エネルギーを利用して発電を行う発電装置であって、
燃焼前の前記被燃焼物を保管する保管部と、
前記保管部から燃焼前の前記被燃焼物を搬出する搬出部と、
前記搬出部を介して搬送された前記被燃焼物を燃焼して熱エネルギーを発生させるボイラーと、
前記ボイラーで発生させた前記熱エネルギーを利用して発電を行う発電機と、
前記ボイラーが前記被燃焼物を燃焼させた際に生じる廃熱を回収する間接式熱交換機と、
前記間接式熱交換機で回収した前記廃熱を前記保管部へ供給する廃熱ラインと、
前記廃熱ラインを介して供給された前記廃熱を利用して燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる乾燥部と、を有する発電装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記乾燥部は、
前記保管部に保管された燃焼前の前記被燃焼物に対して前記廃熱を含む空気を直接対流で吹き付ける第１乾燥機構と、前記第１乾燥機構から供給された前記廃熱を含む空気を引き込むとともに、引き込んだ前記廃熱を間接熱交換によって燃焼前の前記被燃焼物の乾燥に利用する第２乾燥機構と、を有する請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第１乾燥機構は、前記保管部の底部側から前記保管部内へ前記廃熱を含む空気を給気する給気チャンバを有し、
前記第２乾燥機構は、引き込んだ前記廃熱を含む空気を燃焼前の前記被燃焼物の搬送方向に沿うように流通させる排気チャンバを有する、請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記排気チャンバは、燃焼前の前記被燃焼物の搬送方向を正面側から見た正面視において、燃焼前の前記被燃焼物を間に挟むようにして少なくとも２つ配置されている、請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記排気チャンバは、前記保管部の外部で保管されている燃焼前の前記被燃焼物に対して前記廃熱を付与するために、前記排気チャンバを流れる前記廃熱を含む空気を取りだす排出口を有する、請求項３又は請求項４に記載の発電装置。
【請求項６】
前記乾燥部による乾燥が実施された後の燃焼前の前記被燃焼物に対して冷風を吹き付ける補助乾燥部を有する、請求項１に記載の発電装置。
【請求項７】
前記被燃焼物は、木質チップであり、
前記発電機は、バイオマス発電機であり、
前記保管部は、燃焼前の前記木質チップが投入される投入口を備える貯蔵槽であり、
前記乾燥部は、前記貯蔵槽の投入口と反対側に位置する底部付近に配置されており、
前記ボイラーと前記間接式熱交換機の間には、前記廃熱を含む空気から異物を除去するバグフィルタが配置されている、請求項１に記載の発電装置。
【請求項８】
前記間接式熱交換機において前記廃熱と熱交換される、燃焼前の前記被燃焼物の乾燥に用いられる乾燥媒体を、前記間接式熱交換機へ送り込む前に予め乾燥させるための乾燥ユニットを備える、請求項１に記載の発電装置。
【請求項９】
前記乾燥ユニットは、前記乾燥媒体として用いられる外気を引き込むとともに前記外気を所定の温度まで冷却する予備乾燥用間接式熱交換機と、前記予備乾燥用間接式熱交換機で冷却された前記乾燥媒体の水分量を減少させるように調整するヒートポンプユニットと、を有し、
前記予備乾燥用間接式熱交換機は、前記ヒートポンプユニットの除湿部において水分量が調整された後の前記乾燥媒体を、前記予備乾燥用間接式熱交換機内に取り込まれた水分量を調整する前の前記外気と熱交換させることで、前記乾燥媒体を冷却し、
前記ヒートポンプユニットは、前記予備乾燥用間接式熱交換機で冷却された後の前記乾燥媒体を、前記ヒートポンプユニットの加温部において所定の温度まで加温し、
前記間接式熱交換機は、前記ヒートポンプユニットの加温部において所定の温度まで加温された前記乾燥媒体と前記廃熱との間で熱交換を行うことにより、前記乾燥媒体を所定の温度まで加熱し、
前記乾燥部は、加熱された前記乾燥媒体を利用して、燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる、請求項８に記載の発電装置。
【請求項１０】
被燃焼物をボイラーで燃焼させた際に発生する熱エネルギーを利用する発電方法において、燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる乾燥方法であって、
前記ボイラーで前記被燃焼物を燃焼させた際に発生する廃熱を間接式熱交換機によって回収した後、燃焼前の前記被燃焼物が保管された保管部へ前記廃熱を供給し、前記廃熱を利用して燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる、乾燥方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被燃焼物を燃焼させた際に生じる廃熱を利用して燃焼前の被燃焼物の乾燥を行うことを可能にする発電装置、及び乾燥方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
被燃焼物をボイラーで燃焼させた際に発生する熱エネルギーを利用して発電を行う火力発電装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような発電装置の一つとして、燃料となる被燃焼物に木質チップを使用する木質バイオマス火力発電装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－３４１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、木質バイオマス火力発電装置では、次のような課題に直面している。
【０００５】
被燃焼物として使用される木質チップのうちチッパー等の刃物によって製造される切削チップは、一般的に水分量（含水率）が５０～６０％ｗ．ｂ．と高く、燃焼時の熱効率が悪い。そのため、発電装置及び当該発電装置を備える発電設備等では、切削チップを燃料に使用する場合、ボイラーによる燃焼を行う前に切削チップの水分量を低下させる乾燥工程が実施される。
【０００６】
従来は、発電装置や発電設備に隣接する広大なヤードで長期間に亘る自然乾燥や、発電装置とは別に用意される専用の乾燥装置・専用の脱水装置による外部エネルギーの供給等によって、所定量以下（例えば、４５％ｗ．ｂ．以下）の水分量となるように水分調整が行われていた。
【０００７】
上記のような従来の水分調整方法を採用した場合、広大なヤードを確保するための大きな土地や膨大な外部エネルギー、又はそれらの両方が必要となる。このことが要因となり、発電装置や発電設備（発電施設）の建設コストの増加及び発電に要するランニングコストの増加を招いている。なお、被燃焼物として切削チップを利用した例を挙げたが、被燃焼前の状態において水分を含み得る他の燃料（例えば、破砕チップや廃棄物等）を利用する場合においても上記の課題と同様の課題に直面し得る。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被燃焼物を燃焼した際に発生する廃熱を利用して燃焼前の被燃焼物を乾燥させる機能を付加することにより建設コスト及びランニングコストの低減を図り得る発電装置、及び上記廃熱を利用した被燃焼物の乾燥方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る発電装置は、被燃焼物を燃焼させた際に発生する熱エネルギーを利用して発電を行う発電装置であって、燃焼前の前記被燃焼物を保管する保管部と、前記保管部から燃焼前の前記被燃焼物を搬出する搬出部と、前記搬出部を介して搬送された前記被燃焼物を燃焼して熱エネルギーを発生させるボイラーと、前記ボイラーで発生させた前記熱エネルギーを利用して発電を行う発電機と、前記ボイラーが前記被燃焼物を燃焼させた際に生じる廃熱を回収する間接式熱交換機と、前記間接式熱交換機で回収した前記廃熱を前記
保管部へ供給する廃熱ラインと、前記廃熱ラインを介して供給された前記廃熱を利用して燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる乾燥部と、を有する。
【００１０】
本発明に係る乾燥方法は、被燃焼物をボイラーで燃焼させた際に発生する熱エネルギーを利用する発電方法において、燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させる乾燥方法であって、前記ボイラーで前記被燃焼物を燃焼させた際に発生する廃熱を間接式熱交換機によって回収した後、燃焼前の前記被燃焼物が保管された保管部へ前記廃熱を供給し、前記廃熱を利用して燃焼前の前記被燃焼物を乾燥させることを含む。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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