JP2000290666A - 水蒸気改質方法及び水蒸気改質装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 熱分解炉の熱分解ガスを洗浄・冷却可能な良
質の高カロリーガスに改質し、有効利用可能な熱分解ガ
スの用途を拡大し、洗浄・冷却装置を小型化できる炭素
化合物の水蒸気改質方法及び水蒸気改質装置を提供す
る。 【解決手段】 熱分解ガス化システムは、廃棄物を破砕
又は解砕する前処理装置１と、廃棄物を焼成する熱分解
・改質炉２と、粗燃料ガスを洗浄し且つ冷却するガス洗
浄装置４と、熱分解・改質炉に高温の水蒸気を供給する
水蒸気加熱装置１０とを備える。水蒸気加熱装置は、水
蒸気を８００℃以上の超高温域に加熱し、８００℃乃至
１０００℃の高温水蒸気を高温水蒸気供給ラインＨＳに
送出する。高温水蒸気は、高温水蒸気供給ラインを介し
て熱分解・改質炉の炉内領域に導入され、熱分解・改質
炉内の熱分解ガスと混合し、炭素化合物の水蒸気改質反
応が、熱分解・改質炉内で生起し且つ進行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水蒸気改質方法及
び水蒸気改質装置に関するものであり、より詳細には、
ニッケル系触媒又はルテニウム系触媒等の特定の触媒の
作用に依存することなく、炭素化合物の水蒸気改質反応
を生起し且つ維持する水蒸気改質方法及び水蒸気改質装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃プラスチック、汚泥、シュレッダダス
ト又は都市ゴミ等の廃棄物、或いは、石炭等の低質の固
体燃料を熱分解炉に導入し、無酸素又は低酸素状態の高
温還元性雰囲気により廃棄物又は固体燃料を熱分解ガス
化する熱分解炉が知られている。熱分解炉として、連続
投入型のロータリーキルン式熱分解炉（外部加熱式熱分
解炉）又はー括投入型の熱分解炉（自然式熱分解炉) な
どの様々な形式の燃焼炉又は焼成炉が一般に使用され
る。この種の熱分解炉が生成する熱分解ガスは、冷却に
より凝縮するタール分等の成分を比較的多量に含有する
ので、一般に高温状態の熱分解ガスを冷却せずに利用せ
ざるを得ない。このため、熱分解ガスを利用可能な装置
は、高温の熱分解ガスの燃焼反応により燃焼ガスを生成
する型式のボイラ等に限定されてしまう。

【０００３】これに対し、近年の熱分解ガス化システム
として、例えば、熱分解ガスを生成する熱分解炉と、ク
ラッキング装置等の高温分解処理装置と、熱分解ガスを
洗浄・冷却するガス洗浄装置とを備えた構成のものが知
られている。熱分解炉は、廃棄物又は石炭等の低質固体
燃料を低酸素又は無酸素状態の炉内焼成雰囲気により熱
分解ガス及び残渣に分解し、高温分解処理装置は、熱分
解ガスのタール分及びオイル分等を高温分解し、ガス洗
浄装置は、熱分解ガスの塩素分、硫黄分又は微量残留物
を除去するとともに、熱分解ガスを急冷し、ダイオキシ
ンの再合成等を防止する。

【０００４】高温分解処理及び洗浄・冷却処理を受けた
熱分解ガスは、精製燃料ガスとしてガスエンジン、ガス
タービン又はボイラ等の内燃機関、熱サイクル機関又は
熱源機器に供給され、燃料ガスの熱エネルギーは、蒸気
等の熱媒体又は電力等のエネルギー形態に変換される。
このような熱分解ガス化システムによれば、廃棄物が保
有するエネルギーを効率的に回収し、これを熱分解ガス
化システムの系内又は系外にて有効利用可能な熱媒体又
はエネルギー形態に変換することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱分解
炉で生成した熱分解ガスをボイラ等に直に導入する構成
のシステムにおいては、熱分解ガスの用途が制限される
ばかりでなく、ボイラの燃焼ガスをガス洗浄装置によっ
て洗浄・冷却した後に系外に排出しなければならない。
ボイラの燃焼ガスの流量は、熱分解ガスの流量に比べて
遙に大きく、従って、かなり大型のガス洗浄装置を付加
的に設置せざるを得ず、このため、経済性及び施設規模
等の問題が必然的に生じる。

【０００６】他方、高温分解処理装置によりタール分等
を高温分解した熱分解ガスを洗浄・冷却する型式の熱分
解ガス化システムにおいては、かなり大型且つ高価な高
温分解処理装置を熱分解炉に付設しなければならず、し
かも、高温分解処理を行った熱分解ガスを洗浄・冷却す
るには、かなり大型の洗浄・冷却装置を要する。従っ
て、このような熱分解ガス化システムにおいても又、経
済性及び施設規模等の課題が依然として残されている。

【０００７】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、熱分解炉の熱分解
ガスを洗浄・冷却可能な比較的良質の高カロリーガスに
改質し、有効利用可能な熱分解ガスの用途を拡大すると
ともに、洗浄・冷却装置を小型化することができる炭素
化合物の水蒸気改質方法及び水蒸気改質装置を提供する
ことにある。

【０００８】本発明は又、比較的簡単な構成により熱分
解ガスを改質する炭素化合物の水蒸気改質方法及び水蒸
気改質装置を提供することを目的とする。本発明は更
に、ニッケル系触媒又はルテニウム系触媒等の特定の触
媒の作用に依存することなく、熱分解ガス等に含まれる
炭素化合物の水蒸気改質反応を生起し且つ促進し得る炭
素化合物の水蒸気改質方法及び水蒸気改質装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、約８００℃
以上の超高温域に加熱された高温水蒸気を熱分解ガスに
注入することにより、特定の触媒の作用に依存すること
なく、熱分解ガスの水蒸気改質反応を生起し且つ促進し
得ることを見出し、かかる知見に基づき、本願発明を達
成したものである。

【００１０】即ち、本発明によれば、炭素化合物と水蒸
気とを混合し、炭素化合物を水蒸気改質反応により改質
する炭素化合物の水蒸気改質方法において、炭素化合物
と混合すべき水蒸気を８００℃以上の高温域に加熱し、
加熱後の高温水蒸気を炭素化合物と混合して、炭素化合
物の水蒸気改質反応を生起し且つ維持することを特徴と
する水蒸気改質方法を提供する。

【００１１】８００℃以上の高温域に加熱された高温水
蒸気は、水性ガス化反応の進行に要する十分な顕熱を保
有し、炭素化合物の吸熱改質反応に要する熱量は、高温
水蒸気自体が保有する顕熱により改質反応領域に供給さ
れる。かかる高温水蒸気の存在下に進行する炭素化合物
の水蒸気改質反応は、ニッケル系触媒又はルテニウム系
触媒等の触媒を要することなく、改質反応領域に生起し
且つ円滑に進行する。

【００１２】本発明は又、廃棄物の熱分解反応により熱
分解ガスを生成する熱分解炉に上記高温水蒸気を導入
し、熱分解炉の炉内領域において熱分解ガスを改質する
ことを特徴とする水蒸気改質方法を提供する。

【００１３】本発明は更に、廃棄物の熱分解反応により
生成した熱分解炉の熱分解ガスを中空容器内に導入する
とともに、上記高温水蒸気を容器内に導入して、熱分解
ガスと高温水蒸気とを混合し、容器の内部領域において
熱分解ガスを改質することを特徴とする水蒸気改質方法
を提供する。

【００１４】このような水蒸気改質方法によれば、熱分
解炉の熱分解ガスは、熱分解炉の炉内領域又は熱分解炉
とは別体の中空容器の容器内で水蒸気改質反応し、洗浄
・冷却可能な高カロリーガスに改質される。即ち、熱分
解ガスは、高温分解処理又は二次燃焼処理等を適用せず
に、洗浄・冷却可能な粗燃料ガスに改質される。この結
果、比較的大流量の燃焼ガス又は高温分解処理後の熱分
解ガスを洗浄・冷却処理する従来の洗浄・冷却装置に比
べ、洗浄・冷却装置の装置規模は、小形化する。しか
も、本発明の上記構成によれば、特定の触媒を充填した
触媒管、内燃式反応容器又は熱交換型反応容器等を格別
に設けることなく、熱分解ガスの水蒸気改質反応を生起
し且つ促進することができるので、装置構成又はシステ
ム構成は、簡素化する。

【００１５】他の観点より、本発明は、炭素化合物と水
蒸気とを混合し、炭素化合物を水蒸気改質反応により改
質する水蒸気改質装置において、炭素化合物と混合すべ
き水蒸気を８００℃以上の高温域に加熱する水蒸気加熱
装置と、該水蒸気加熱装置によって加熱された高温水蒸
気を炭素化合物と混合する混合手段と、炭素化合物の水
蒸気改質反応領域を画成する反応領域画成手段とを有す
ることを特徴とする水蒸気改質装置を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明において、「炭素化合物」
の概念は、炭化水素、有機炭素化合物、可燃物等を包含
する。本発明の好ましい実施形態によれば、上記混合手
段は、廃棄物の熱分解反応により熱分解ガスを生成する
熱分解炉に上記高温水蒸気を導入する水蒸気導入手段を
有する。

【００１７】本発明の他の好ましい実施形態において
は、上記反応領域画成手段は、廃棄物の熱分解反応によ
り生成した熱分解炉の熱分解ガスを導入可能な中空容器
からなり、上記混合手段は、高温水蒸気を前記容器内に
導入する水蒸気導入手段を有する。

【００１８】本発明の好適な実施形態によれば、上記高
温水蒸気は、ロータリーキルン、ガス化溶融炉又は流動
層ガス化炉の炉内領域に導入され、或いは、これらのガ
ス化装置と別体の中空断熱容器に導入される。本発明の
他の好適な実施形態において、上記高温水蒸気は、廃棄
物焼却装置の炉内領域、一次燃焼領域、二次燃焼領域又
は再燃焼領域に導入され、或いは、該燃焼装置と別体の
中空断熱容器に導入される。

【００１９】本発明の好適な実施形態において、酸素及
び／又は空気が、炭素化合物と混合すべき水蒸気、或い
は、上記高温水蒸気に混合し、酸素及び／又は空気と水
蒸気との混合ガスが、水蒸気改質反応の反応領域に供給
される。好ましくは、酸素及び／又は空気の流量と水蒸
気の流量との流量比が可変制御される。

【００２０】本発明の更に好適な実施形態によれば、水
蒸気改質反応により生成した改質ガスは、燃料ガスとし
て水蒸気発生装置に供給され、水蒸気、或いは、水蒸気
及び空気の混合物が、該燃料ガスの燃焼熱により生成さ
れる。好ましくは、水蒸気改質反応により生成した改質
ガスは、燃料ガスとして水蒸気加熱装置に供給され、水
蒸気、或いは、水蒸気と空気及び／又は酸素の混合物
は、燃料ガスの燃焼熱により加熱される。更に好ましく
は、洗浄・冷却処理により精製した改質ガスが、上記水
蒸気発生装置及び／又は水蒸気加熱装置に供給される。

【００２１】本発明の好ましい実施形態によれば、水蒸
気を高温域に加熱する水蒸気加熱装置は、低温の水蒸気
流を流通可能な流路を備えた熱交換装置と、該熱交換装
置との伝熱接触により加熱された高温水蒸気流を第１及
び第２給気分流に分流する分流域と、可燃性物質を導入
可能な燃焼域とを有する。熱交換装置、燃焼域及び分流
域は、相互連通し、第２給気分流は、上記混合手段に供
給され、燃焼域の燃焼反応により生成した高温ガスは、
熱交換装置を介して排気される。熱交換装置は、燃焼域
の燃焼反応により生成した高温ガスに伝熱接触して蓄熱
するとともに、低温水蒸気流に伝熱接触して放熱する蓄
熱体を備える。好ましくは、熱交換装置は、水蒸気流と
燃焼ガスとが交互に流通可能な多数の流路を備えたハニ
カム型蓄熱体からなり、ハニカム型蓄熱体は、各流路を
構成する所定の断面形状のセル孔を備えた格子状のハニ
カム構造に成形される。セル孔を画成するセル壁の壁厚
及び各セル壁間のピッチは、好ましくは、蓄熱体の容積
効率の最大値に相応し且つ０．７乃至１．０の温度効率
を確保し得る壁厚及びピッチに設定される。

【００２２】図１は、本発明の好適な実施形態を示す熱
分解ガス化システムの概略フロー図である。熱分解ガス
化システムは、廃棄物を所定寸法以下の砕片に破砕又は
解砕する前処理装置１と、熱分解ガスを生成し且つ熱分
解ガスを粗燃料ガスに改質する外部加熱式又は間接加熱
式の熱分解・改質炉２と、粗燃料ガスを洗浄し且つ冷却
するガス洗浄装置４と、熱分解・改質炉２に高温の水蒸
気を供給する水蒸気加熱装置１０とを備える。

【００２３】前処理装置１によって破砕された廃棄物
は、廃棄物搬送ラインＷＳを介して熱分解・改質炉２の
炉内領域に導入される。熱分解・改質炉２の炉内領域
は、低酸素又は無酸素状態の高温焼成雰囲気に制御され
る。廃棄物の熱分解反応が熱分解・改質炉２内で進行
し、熱分解ガス及び残渣が炉内領域に生成する。

【００２４】水蒸気加熱装置１０は、水蒸気を７５０℃
以上、好ましくは、８００℃以上、所望により１０００
℃近傍の超高温域に加熱し、８００℃乃至１０００℃の
高温水蒸気を高温水蒸気供給ラインＨＳに送出する。高
温水蒸気供給ラインＨＳは、高温水蒸気を熱分解・改質
炉２の炉内領域に導入する。炉内領域の熱分解ガスは、
高温水蒸気と混合し、炭素化合物の水性ガス化反応が生
起し且つ進行する。炭素化合物、殊に、炭化水素の水性
ガス化反応は、一般に次式で示す吸熱改質反応である。

【００２５】 炭化水素（又は炭素）＋Ｈ₂ Ｏ→ＣＯ＋Ｈ₂ ８００℃以上に加熱された高温水蒸気は、水性ガス化反
応の進行に要する十分な顕熱を保有する。即ち、高温水
蒸気供給ラインＨＳは、炭素化合物と反応すべき水蒸気
を熱分解・改質炉２に供給するばかりでなく、炭素化合
物の吸熱改質反応に要する熱量を熱分解・改質炉２に供
給する。ここに、８００℃以上の高温域に加熱された高
温水蒸気による炭素化合物の水蒸気改質反応は、ニッケ
ル系触媒又はルテニウム系触媒等の触媒に依存すること
なく、熱分解・改質炉２に生起し且つ円滑に進行する。

【００２６】熱分解ガス中のタール分及びオイル分は、
高温水蒸気により熱分解し、炉内領域に生成し得るダイ
オキシン類は、高温水蒸気により破壊され、熱分解ガス
中の炭素化合物は、熱分解・改質炉２内で進行する水蒸
気改質反応により、一酸化炭素及び水素を主成分とする
高温の粗燃料ガスに改質される。

【００２７】高温粗燃料ガスは、粗燃料ガス給送ライン
ＨＧを介してガス洗浄装置４に導入される。ガス洗浄装
置４は、粗燃料ガスを常温域に冷却し且つ洗浄し、この
結果、粗燃料ガスは、任意の用途に利用可能な比較的低
温（常温）且つ高品位の精製燃料ガスに精製される。精
製燃料ガスは、燃料ガス供給ラインＲＦを介して蒸気発
生装置９に供給される。蒸気発生装置９として、精製燃
料ガスの燃焼・発熱反応により水蒸気を生成し得る燃焼
装置、内燃機関又は熱サイクル機関、例えば、精製燃料
ガスの燃焼反応によりプロセス蒸気等を生成する蒸気ボ
イラ等の燃焼装置、或いは、精製燃料ガスの燃焼反応及
び発熱反応によりガスタービン及び発電機を回転駆動し
且つ水蒸気を生成するゴジェネレーションプラント等を
好適に使用し得る。

【００２８】ガス洗浄装置４は、精製燃料ガスの一部を
燃料ガス供給ラインＦＧに送出し、供給ラインＦＧは、
精製燃料ガスを水蒸気加熱装置１０に導入する。蒸気発
生装置９は、約１００℃の水蒸気を生成し、水蒸気の大
部分を冷暖房装置等の系外の任意の廃熱利用設備又は熱
負荷に供給するとともに、水蒸気の一部を水蒸気供給ラ
インＳＴに送出し、これを水蒸気加熱装置１０に供給す
る。水蒸気加熱装置１０は、再生式（リジェネレイティ
ブ）熱交換器として機能する蓄熱体を備えるとともに、
精製燃料ガスの燃焼反応領域を備える。燃焼反応領域に
生成する燃焼ガスは、蓄熱体と伝熱接触し、蓄熱体を高
温に加熱する。高温の蓄熱体は、水蒸気供給ラインＳＴ
を介して供給された比較的低温の水蒸気と伝熱接触し、
水蒸気を８００℃以上の高温域に加熱する。水蒸気加熱
装置１０は、高温の水蒸気を連続的に高温水蒸気供給ラ
インＨＳに送出し、供給ラインＨＳは、高温水蒸気を熱
分解・改質炉２に継続的に導入する。高温水蒸気は、熱
分解・改質炉２内の熱分解ガスと混合し、炭素化合物の
水蒸気改質反応が、熱分解・改質炉２内で生起し且つ進
行する。

【００２９】図２は、本発明の他の好適な実施形態を示
す熱分解ガス化システムの概略フロー図である。図２に
示す熱分解ガス化システムは、前処理装置１、熱分解炉
２、改質器３、ガス洗浄装置４、蒸気発生装置９及び水
蒸気加熱装置１０を備える。前処理装置１、蒸気発生装
置９及び水蒸気加熱装置１０は、前述の実施形態（図
１）における装置１、９、１０と実質的に同一の構成を
有する。しかしながら、本実施形態の熱分解ガス化シス
テムにおいては、熱分解炉２は、一般的なロータリーキ
ルン、ガス化溶融炉又は流動層ガス化炉等の任意の熱分
解炉からなり、熱分解ガス給送ラインＬＧを介して別体
の改質器３に接続される。改質器３は、断熱反応型の反
応容器を構成する中空の圧力容器からなり、熱分解ガス
給送ラインＬＧ、粗燃料ガス給送ラインＨＧ及び高温水
蒸気供給ラインＨＳに接続される。

【００３０】熱分解炉２に導入された廃棄物は、無酸素
又は低酸素濃度に調整した炉内の高温焼成雰囲気により
熱分解ガス及び残渣に分解し、高温の熱分解ガスは、熱
分解ガス給送ラインＬＧを介して改質器３に導入され
る。水蒸気加熱装置１０によって７５０℃以上、好まし
くは、８００℃以上、所望により１０００℃以上の高温
域に加熱された高温水蒸気が、高温水蒸気供給ラインＨ
Ｓを介して改質器３に導入され、熱分解ガスと混合す
る。改質器３の容器内領域において、熱分解ガス中のタ
ール分及びオイル分等は、高温水蒸気により熱分解し、
熱分解ガス中の炭素化合物、殊に、炭化水素成分は、水
性ガス化反応により改質され、更に、熱分解炉２におい
て発生し得るダイオキシン類は、高温水蒸気により破壊
される。炭素化合物の吸熱改質反応に要する熱量は、上
述の実施形態と同様、高温水蒸気の顕熱として改質器３
に供給され、炭化水素の水蒸気改質反応は、ニッケル系
触媒又はルテニウム系触媒等の触媒を改質器３内に充填
することなく、改質器３の容器内中空領域に生起し且つ
進行する。かくして、熱分解ガス中のタール分及び及び
オイル分等は、改質器３内で高温分解し、熱分解ガス
は、一酸化炭素及び水素を主成分とする高温の粗燃料ガ
スに改質される。

【００３１】高温粗燃料ガスは、粗燃料ガス給送ライン
ＨＧを介してガス洗浄装置４に導入され、ガス洗浄装置
４の冷却・洗浄作用により、任意の用途に利用可能な常
温域の精製燃料ガスとして精製される。比較的低温（常
温）の精製燃料ガスは、燃料ガス供給ラインＲＦを介し
て蒸気ボイラ又はコジェネレーションシステム等の蒸気
発生装置９に供給される。上述の実施形態（図１）と同
様、ガス洗浄装置４の精製燃料ガスの一部は、燃料ガス
供給ラインＦＧを介して水蒸気加熱装置１０に導入さ
れ、蒸気発生装置９の水蒸気の一部は、水蒸気供給ライ
ンＳＴを介して水蒸気加熱装置１０に供給される。水蒸
気は、水蒸気加熱装置１０において８００℃〜１０００
℃の高温域に加熱された後、高温水蒸気供給ラインＨＳ
を介して改質器３に供給される。

【００３２】このように構成された熱分解ガス化システ
ムによれば、上記水蒸気改質反応工程及び洗浄・冷却工
程によって得られる精製燃料ガスは、窒素酸化物の含有
量が少なく、高い発熱量を有する熱分解ガスの特性を引
き継ぎ、発熱量が高く、しかも、クリーンな高カロリー
ガスとして水蒸気発生装置９に供給される。また、上記
熱分解ガス化システムにおいては、熱分解ガス中のター
ル分又はオイル分を高温水蒸気により熱分解し、熱分解
ガス中の炭素化合物を水蒸気改質反応により水素及び一
酸化炭素に改質し、これにより、粗燃料ガスを生成して
おり、粗燃料ガスの容積は、熱分解ガスの再燃焼反応の
結果として得られる燃焼ガスの容積に比べて遙に小さ
い。従って、粗燃料ガスを洗浄・冷却する上記ガス洗浄
装置４の容量及び全体寸法は、燃焼ガスを洗浄・冷却す
る従来の洗浄・冷却装置に比べて大幅に低減する。更
に、プラスチック樹脂等の焼却処理において特に問題視
されるダイオキシンは、高温水蒸気により破壊されるの
で、ダイオキシンの発生又は再合成は、可成り抑制され
る。

【００３３】また、上記構成の熱分解ガス化システム
は、任意の型式の熱分解炉に適用し得るので、実務的に
極めて広範な適応性又は応用可能性を有する。殊に、改
質器３を備えた上記熱分解ガス化システムの構成は、既
存の熱分解炉を本発明に係る熱分解ガス化システムに改
造する上で極めて有利である。

【００３４】

【実施例】次に、本発明の水蒸気改質方法及び水蒸気改
質装置を適用した熱分解ガス化システムの実施例につい
て説明する。図３は、本発明の第１実施例に係る熱分解
ガス化システムの全体構成を示すフロー図である。

【００３５】図３に示す熱分解ガス化システムは、図１
に示す概略フロー図に相応する全体構成を備えており、
前処理装置１、熱分解・改質炉２、ガス洗浄装置４及び
水蒸気加熱装置１０を備える。前処理装置１は、シュレ
ッダーダスト又は都市ゴミの破砕、選別及び乾燥工程、
或いは、汚泥の沈降分離、脱水及び乾燥工程を実施する
公知の手段を備えており、熱分解効率を向上すべく、例
えば１５０mm以下の寸法の砕片に廃棄物を破砕した後、
廃棄物の砕片を熱分解・改質炉２の廃棄物装入部５に投
入する。

【００３６】熱分解・改質炉２は、酸素濃度制御手段を
備えた外部加熱式ロータリーキルンからなり、ロータリ
ーキルンの炉内焼成雰囲気は、酸素濃度制御手段（図示
せず）によって低酸素状態又は無酸素状態に維持・管理
される。炉内に導入された廃棄物は、所謂蒸し焼き状態
の炉内焼成雰囲気にて約５００〜６００℃程度に加熱さ
れ、熱分解反応の進行により熱分解ガス及び残渣に分解
する。

【００３７】粗燃料ガス及び残渣は、分離部６において
相互分離する。残渣は、残渣取出装置、有価金属選別装
置、溶融炉等（図示せず）に導入され、他方、粗燃料ガ
スは、ガス洗浄装置４に導入される。ガス洗浄装置４
は、粗燃料ガスを常温域に冷却するとともに、粗燃料ガ
スに含まれる塩素分、硫黄分及び微量残留物等を除去
し、粗燃料ガスを精製燃料ガスに精製する。精製燃料ガ
スの供給ラインＲＦは、蒸気発生装置９に接続され、精
製燃料ガスの供給ラインＦＧは、水蒸気加熱装置１０の
燃料供給路Ｆ１、Ｆ２に接続される。

【００３８】蒸気発生装置９は、一般的な蒸気ボイラか
らなり、約１００℃の水蒸気を生成し、水蒸気給送ライ
ンＳＡを介して系外の熱負荷に水蒸気を供給するととも
に、水蒸気供給ラインＳＴを介して水蒸気加熱装置１０
に水蒸気を供給する。なお、蒸気発生装置９の燃焼排ガ
スは、排ガスラインＥＡを介して大気に放出される。

【００３９】図４及び図５は、熱分解ガス化システムを
構成する水蒸気加熱装置の全体構成及び作動態様を示す
概略ブロックフロー図及び概略断面図である。図４及び
図５の各図において、（Ａ）図は、水蒸気加熱装置１０
の第１加熱工程を示し、（Ｂ）図は、水蒸気加熱装置１
０の第２加熱工程を示す。

【００４０】図５に示す如く、水蒸気加熱装置１０は、
対をなす第１及び第２加熱炉１０Ａ、１０Ｂと、各加熱
炉を相互連通する連通部１０Ｃとから構成される。加熱
炉１０Ａは、第１熱交換装置１１及び第１燃焼域１３を
有し、加熱炉１０Ｂは、第２熱交換装置１２及び第２燃
焼域１４を有する。第１及び第２燃焼域１３、１４は、
流路切換装置２０を介して水蒸気供給ラインＳＴに交互
に連通する。連通部１０Ｃは、水蒸気加熱装置１０の中
心軸線に対して対称の構造に形成され、該中心軸線上に
おいて流路内方に突出する三角形状断面の突出部１６を
備える。精製燃料ガスを燃焼域１３、１４内に吐出ない
し噴射する燃料供給口４３、４４と、酸化剤を燃焼域１
３、１４に供給する酸化剤吐出口８３、８４とが、第１
及び第２加熱炉１０Ａ、１０Ｂに夫々配設される。燃料
供給口４３、４４は、燃料供給路Ｆ１、Ｆ２を介して燃
料ガス供給ラインＦＧに接続され、酸化剤吐出口８３、
８４は、酸化剤供給路OX１、OX２を介して酸化剤供給ラ
インOXG に接続される。

【００４１】水蒸気加熱装置１０は更に、燃料供給口４
３、４４の燃料ガス吹込み量及び吹込み時期を制御する
燃料供給制御装置４０と、酸化剤吐出口８３、８４の酸
化剤供給量及び供給時期を制御する酸化剤供給制御装置
８０とを有する。制御装置４０は、燃料供給路Ｆ１、Ｆ
２に夫々介装された燃料供給制御弁４１、４２を備え、
制御装置８０は、酸化剤供給路OX１、OX２に夫々介装さ
れた第１及び第２流量制御弁８１、８２を備える。酸化
剤として、酸素濃度を調整した空気又は酸素O2が一般に
使用される。

【００４２】第１及び第２熱交換器１１、１２は、多数
のセル孔を備えたハニカム構造のセラミックス製蓄熱体
からなり、各セル孔は、水蒸気及び燃焼排ガスが交互に
通過可能な流路を構成する。この種の蓄熱体として、例
えば、アンモニア選択接触還元法等においてハニカム型
触媒の担体として一般に使用され且つ多数の狭小流路
（セル孔）を備えるセラミック製ハニカム構造体を好適
に使用し得る。蓄熱体は、加熱炉１０Ａ、１０Ｂの内部
に組込み可能な全体形状及び寸法を有し、セル壁の壁厚
及び各セル壁のピッチ（壁体間隔）は、好ましくは、蓄
熱体の容積効率の最大値に相応し且つ０．７乃至１．０
の範囲内の熱交換装置１１、１２の温度効率を確保し得
る所望の壁厚及びピッチに設定されるとともに、セル壁
の壁厚は、１．６mm以下の所定厚に設定され、セル壁ピ
ッチは、５．０mm以下の所定値に設定される。

【００４３】第１及び第２燃焼域１３、１４の間に位置
する分流域１５は、高温水蒸気供給ラインＨＳの上流端
に接続され、第１及び第２熱交換装置１１、１２の各基
端部は、流路切換装置２０を介して、水蒸気供給ライン
ＳＴ及び排気導出路ＥＸに接続される。流路切換装置２
０は、第１給気開閉弁２１、第２給気開閉弁２２、第１
排気開閉弁２３及び第２排気開閉弁２４を備える。第１
及び第２給気開閉弁２１、２２は、水蒸気供給ラインＳ
Ｔの分岐連通管路２５を介して相互連通し、第１及び第
２排気開閉弁２３、２４は、排気導出路ＥＸの分岐連通
管路２６を介して相互連通する。

【００４４】第１給気開閉弁２１及び第１排気開閉弁２
３は、同時に開放し且つ同時に閉塞するように連動し、
第２給気開閉弁２２及び第２排気開閉弁２４は、同時に
開放し且つ同時に閉塞するように連動する。水蒸気加熱
装置１０の制御装置（図示せず）は、図４（Ａ）及び図
５（Ａ）に示す第１加熱工程において、第１給気開閉弁
２１及び第１排気開閉弁２３を開放し且つ第２給気開閉
弁２２及び第２排気開閉弁２４を閉塞する。他方、水蒸
気加熱装置１０の制御装置は、図４（Ｂ）及び図５
（Ｂ）に示す第２加熱工程において、第１給気開閉弁２
１及び第１排気開閉弁２３を閉塞し且つ第２給気開閉弁
２２及び第２排気開閉弁２４を開放する。

【００４５】上記構成の水蒸気加熱装置１０は、以下の
如く作動する。蒸気発生装置９の水蒸気は、水蒸気供給
ラインＳＴを介して流路切換装置２０に供給される。流
路切換装置２０は、第１加熱工程において、水蒸気を第
１燃焼域１３に導入し且つ第２燃焼域１４の燃焼排ガス
を排気導出路ＥＸに導出し（図４Ａ）、第２加熱工程に
おいて、水蒸気を第２燃焼域１４に導入し且つ第１燃焼
域１３の燃焼排ガスを排気導出路ＥＸに導出する（図４
Ｂ）。第１加熱工程と第２加熱工程とは、１２０秒以
下、好適には、６０秒以下の所定時間に設定された所定
の時間間隔毎に交互に切換えられる。

【００４６】第１加熱工程において、燃料供給制御装置
４０は、燃料ガス供給ラインＦＧの精製燃料ガスを燃料
供給口４４から第２燃焼域１４に吹込み、酸化剤供給制
御装置８０は、酸化剤吐出口８４から酸化剤を第２燃焼
域１４に供給する。第２加熱工程では、燃料供給制御装
置４０は、燃料ガス供給ラインＦＧの精製燃料ガスを燃
料供給口４３から第１燃焼域１３に吹込み、酸化剤供給
制御装置８０は、酸化剤吐出口８３から酸化剤を第１燃
焼域１３に供給する。従って、第２燃焼域１４は、第１
加熱工程において燃焼作動し、第１燃焼域１３は、第２
加熱工程において燃焼作動する。

【００４７】第１加熱工程（図４Ａ：図５Ａ）におい
て、水蒸気供給ラインＳＴの水蒸気は、第１給気開閉弁
２１、第１給排路Ｌ１、第１熱交換装置１１及び第１中
間流路Ｌ３を介して第１燃焼域１３に供給される。水蒸
気流は、第１熱交換装置１１を流通する間に８００℃以
上の高温域、好適には、１０００℃以上の高温域に加熱
される。高温水蒸気流ＳＨは、第３中間流路Ｌ５を介し
て分流域１５に流入し、分流域１５において、第１及び
第２高温水蒸気流SH１：SH２に分流する。第２水蒸気流
SH２は、高温水蒸気供給ラインＨＳに送出され、熱分解
・改質炉２に供給される。他方、第１水蒸気流SH１は、
第４中間流路Ｌ６を介して第２燃焼域１４に流入し、燃
料吐出口４４及び酸化剤吐出口８４から第２燃焼域１４
に導入される精製燃料ガス及び酸化剤と混合し、精製燃
料ガスの燃焼反応により高温の燃焼排ガスが第２燃焼域
１４に生成する。燃焼排ガスは、第２中間流路Ｌ４、第
２熱交換装置１２、第２給排路Ｌ２及び第１排気開閉弁
２３を介して、排気誘引型送風機３０（図３）の吸引圧
力下に排気導出路ＥＸに導出され、排ガスダクトＥＧ及
び大気開放手段３１を介して大気に解放される。燃焼排
ガスは、第２熱交換装置１２を通過する際に第２熱交換
装置１２の蓄熱体と伝熱接触し、燃焼排ガス流が保有す
る顕熱は、該蓄熱体に蓄熱される。

【００４８】第１加熱工程に引き続いて実行される第２
加熱工程（図４Ｂ：図５Ｂ）において、水蒸気供給ライ
ンＳＴの水蒸気は、第２給気開閉弁２２、第２給排路Ｌ
２、第２熱交換装置１２及び第２中間流路Ｌ４を介して
第２燃焼域１４に供給される。水蒸気流は、第２熱交換
装置１２を流通する間に８００℃以上の高温域、好適に
は、１０００℃以上の高温域に加熱される。高温水蒸気
流ＳＨは、第４中間流路Ｌ６を介して分流域１５に流入
し、分流域１５において、第１及び第２高温水蒸気流SH
１：SH２に分流する。第２水蒸気流SH２は、高温水蒸気
供給ラインＨＳに送出され、熱分解・改質炉２に供給さ
れる。他方、第１水蒸気流SH１は、第３中間流路Ｌ５を
介して第１燃焼域１３に流入し、燃料吐出口４３及び酸
化剤吐出口８３から第１燃焼域１３に導入される精製燃
料ガス及び酸化剤と混合し、精製燃料ガスの燃焼反応に
より高温の燃焼排ガスが第１燃焼域１３に生成する。燃
焼排ガスは、第１中間流路Ｌ３、第１熱交換装置１１、
第１給排路Ｌ１及び第２排気開閉弁２４を介して、排気
誘引型送風機３０の吸引圧力下に排気導出路ＥＸに導出
され、排ガスダクトＥＧ及び大気開放手段３１を介して
大気に解放される。燃焼排ガスは、第１熱交換装置１１
を通過する際に第１熱交換装置１１の蓄熱体と伝熱接触
し、燃焼排ガス流が保有する顕熱は、該蓄熱体に蓄熱さ
れる。

【００４９】かくして、水蒸気加熱装置１０において
は、第１及び第２燃焼域１３、１４に導入される温度Ｔ
ci（１００℃程度）の水蒸気は、第１及び第２熱交換装
置１１、１２を介してなされる燃焼域１３、１４の燃焼
排ガス（温度Ｔhi：１０００℃〜１６００℃）との実質
的に直接的な熱交換作用により、温度Ｔco（８００℃〜
１０００℃）に加熱され、分流域１５において第１及び
第２高温水蒸気流SH１：SH２に分流する。第２水蒸気流
SH２は、連続的に高温水蒸気供給ラインＨＳに送出さ
れ、熱分解・改質炉２に継続的に供給される。なお、熱
交換装置１１、１２と伝熱接触した燃焼排ガスは、温度
Ｔho（２００℃〜３５０℃）に降温する。

【００５０】図３に示す如く、高温水蒸気供給ラインＨ
Ｓの高温水蒸気は、熱分解・改質炉２の炉内領域に導入
され、炉内の熱分解ガスと混合し、この結果、熱分解ガ
ス中のタール分及びオイル分は、熱分解し、炉内に生成
し得るダイオキシン類は、破壊され、更に、熱分解ガス
中の炭素化合物は、水蒸気改質反応により、一酸化炭素
及び水素を主成分とする高温の粗燃料ガスに改質され
る。

【００５１】図６は、本発明の第２実施例に係る熱分解
ガス化システムの全体構成を示すフロー図である。図６
において、上記第１実施例の各構成要素又は手段と実質
的に同じ構成要素又は手段については、同一の参照符号
が付されている。

【００５２】図６に示す熱分解ガス化システムは、図２
に示す概略フロー図に相応する全体構成を備えており、
前処理装置１、熱分解炉２、改質器３、ガス洗浄装置４
及び水蒸気加熱装置１０を備える。前処理装置１、ガス
洗浄装置４及び水蒸気加熱装置１０は、上記第１実施例
の各装置１、４、１０と実質的に同一の構成を有するも
のであるので、更なる詳細な説明は省略する。

【００５３】本実施例において、熱分解炉２は、熱分解
ガスを生成可能な一般的構造のロータリーキルンからな
る。熱分解炉２の炉内領域は、低酸素又は無酸素状態の
高温焼成雰囲気に制御され、廃棄物の熱分解反応により
熱分解ガス及び残渣が炉内に生成し、熱分解ガス及び残
渣は、分離部６において分離される。熱分解ガスは、熱
分解ガス給送ラインＬＧを介して改質器３に導入され
る。改質器３は、竪型円筒形の中空圧力容器からなり、
断熱反応型の反応容器を構成する。熱分解ガス給送ライ
ンＬＧの下流端が改質器３のガス導入ポートに接続され
るとともに、粗燃料ガス給送ラインＨＧの上流端が、改
質器３のガス導出ポートに接続され、更に、高温水蒸気
供給ラインＨＳの下流端が改質器３の水蒸気導入ポート
に接続される。

【００５４】水蒸気加熱装置１０によって８００℃以
上、所望により１０００℃以上の超高温域に加熱された
高温水蒸気が、高温水蒸気供給ラインＨＳを介して改質
器３に導入され、熱分解ガスと混合する。熱分解ガス中
のタール分及びオイル分等は、高温水蒸気の存在下に熱
分解し、熱分解ガスが含有し得るダイオキシン類等は、
高温水蒸気により破壊され、更に、熱分解ガスの炭素化
合物は、８００℃以上の高温水蒸気と水性ガス化反応
し、一酸化炭素及び水素を主成分とする高温の粗燃料ガ
スに改質される。炭素化合物、殊に、炭化水素の吸熱改
質反応に要する熱量は、高温水蒸気の顕熱として改質器
３に供給され、水蒸気改質反応は、ニッケル系触媒又は
ルテニウム系触媒等の触媒の作用に依存することなく、
改質器３内に生起し且つ進行する。

【００５５】高温粗燃料ガスは、粗燃料ガス給送ライン
ＨＧを介してガス洗浄装置４に導入され、ガス洗浄装置
４において冷却され且つ洗浄され、任意の用途に利用可
能な常温域の精製燃料ガスとして精製される。比較的低
温の精製燃料ガスは、燃料ガス供給ラインＲＦを介して
蒸気発生装置９に供給されるとともに、燃料ガス供給ラ
インＦＧを介して水蒸気加熱装置１０に供給される。蒸
気発生装置９は、例えば、ガスタービン型コジェネレー
ションシステムとして構成され、精製燃料ガスによりガ
スタービン及び発電機を回転駆動し、電力供給ラインＰ
Ｌを介して系外の受電設備に電力を出力するとともに、
廃ガスボイラにより約１００℃の水蒸気を生成する。蒸
気発生装置９の水蒸気は、水蒸気供給ラインＳＴを介し
て水蒸気加熱装置１０に導入され、水蒸気加熱装置１０
において８００℃〜１０００℃の高温域に加熱された
後、高温水蒸気供給ラインＨＳを介して改質器３に供給
される。

【００５６】図７は、本発明の第３実施例に係る熱分解
ガス化システムの全体構成を示すフロー図である。図７
において、上記第１及び第２実施例の各構成要素又は手
段と実質的に同じ構成要素又は手段については、同一の
参照符号が付されている。

【００５７】図７に示す実施例において、熱分解ガス化
システムは、廃棄物ガス化溶融炉として構成された熱分
解炉２を備える。熱分解炉２は、溶融炉領域６０、溶融
廃棄物流動領域６１、上部二次燃焼領域６２、廃棄物投
入口６３、副資材投入口６４、廃棄物シュート６５、廃
棄物搬送装置６６、副資材搬送装置６７及びスラグ・メ
タル流出口６９を備えるとともに、溶融廃棄物流動領域
６１に配置された主羽口５０、副羽口５１及び３段羽口
５２を備える。熱分解ガス給送ラインＬＧの上流端が二
次燃焼領域６２の上部に連結され、熱分解炉２の熱分解
ガスは、改質器３に供給される。高温水蒸気供給ライン
ＨＳの高温水蒸気が、改質器３に導入され、高温水蒸気
は、改質器３の容器内領域において熱分解ガスと混合す
る。改質器３におけるタール分等の熱分解作用および炭
素化合物の水蒸気改質反応により、熱分解ガスは、洗浄
・冷却可能な粗燃料ガスに改質される。改質器３、ガス
洗浄装置４、蒸気発生装置９及び水蒸気加熱装置１０の
各構成は、上記第２実施例の熱分解ガス化システムの各
装置３、４、９、１０と実質的に同一であるので、更な
る詳細な説明は、省略する。

【００５８】図８は、本発明の第４実施例に係る熱分解
ガス化システムの全体構成を示すフロー図である。図８
に示す実施例は、上記第３実施例の変形例に係る実施例
であり、図８において、上記第３実施例の各構成要素又
は手段と実質的に同じ構成要素又は手段については、同
一の参照符号が付されている。

【００５９】本例において、高温水蒸気供給ラインＨＳ
は、熱分解炉２の二次燃焼領域６２に接続され、水蒸気
加熱装置１０の高温水蒸気は、二次燃焼領域６２に導入
される。高温水蒸気は、二次燃焼領域６２の熱分解ガス
と混合し、熱分解ガスに含まれるタール分及びオイル分
等の熱分解反応および炭素化合物の水蒸気改質反応が、
二次燃焼領域６２において生起し且つ進行する。また、
熱分解ガスに含まれる可能性があるダイオキシン類等
は、高温水蒸気により破壊される。

【００６０】酸素及び／又は空気を供給可能な酸素供給
ラインＬＡが水蒸気供給ラインＳＴに接続される。酸素
供給ラインＬＡは、水蒸気供給ラインＳＴの水蒸気に酸
素及び／又は空気を導入し、改質反応領域を構成する二
次燃焼領域６２の酸素量を調整する。水蒸気に混合すべ
き酸素及び／又は空気の流量を制御することにより、改
質反応領域に存在すべき酸素量を調整し、これにより、
水蒸気改質反応に係る熱分解ガスの反応温度場の雰囲気
調整、反応速度の調整、更には、発熱反応の制御を実行
することができる。好ましくは、酸素及び／又は空気の
流量は、熱分解ガスの成分に応じて可変制御される。

【００６１】図９は、上記第４実施例の変形例に係る熱
分解ガス化システムの全体構成を示すフロー図である。
図９に示す熱分解ガス化システムにおいて、高温水蒸気
供給ラインＨＳは、熱分解炉２の溶融炉領域６０に接続
され、高温水蒸気と酸素及び／又は空気の混合流体は、
溶融炉領域６０の一次燃焼域に導入される。酸素量又は
空気量の制御により、溶融炉領域６０の反応温度場及び
反応速度等は、適当に制御され、熱分解ガスに含まれる
タール分及びオイル分等の熱分解反応および炭素化合物
の水蒸気改質反応が、高温水蒸気の存在下に一次燃焼域
において進行するとともに、ダイオキシン類等は、高温
水蒸気により破壊される。

【００６２】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で
種々の変形又は変更が可能である。

【００６３】例えば、上記各実施例における水蒸気加熱
装置１０の各部構造、例えば、流路切換装置２０の弁型
式、分流域１５の構造等については、適宜変更すること
が可能であり、例えば、流路切換装置２０として、４方
弁型式の弁機構を採用しても良く、また、分流域１５
は、第１燃焼域１３及び第２燃焼域１４を連通する連通
路として形成しても良い。

【００６４】また、所望により、排煙脱硝設備又は排煙
脱硝装置等を熱分解ガス化システムの適所に付加的に配
設しても良い。更に、酸素供給ラインＬＡを高温水蒸気
供給ラインＨＳに接続し、酸素及び／又は空気を高温水
蒸気に混合することも可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明した如く、８００℃以上の高温
域に加熱した高温水蒸気を炭素化合物と混合して炭素化
合物の水蒸気改質反応を生起し且つ促進する本発明の上
記構成によれば、ニッケル系触媒又はルテニウム系触媒
等の特定の触媒の作用に依存することなく、炭素化合物
の水蒸気改質反応を生起し且つ促進し得る水蒸気改質方
法及び水蒸気改質装置が提供される。

【００６６】また、熱分解炉の炉内領域又は中空容器の
内部領域に高温水蒸気を導入して熱分解ガスを改質する
本発明の構成によれば、比較的簡単な構成により熱分解
炉の熱分解ガスを洗浄・冷却可能な比較的良質の燃料ガ
スに改質し、有効利用可能な熱分解ガスの用途を拡大す
るとともに、洗浄・冷却装置を小型化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施形態を示す熱分解ガス化シ
ステムの概略フロー図である。

【図２】本発明の他の好適な実施形態を示す熱分解ガス
化システムの概略フロー図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る熱分解ガス化システ
ムの全体構成を示すフロー図である。

【図４】熱分解ガス化システムを構成する水蒸気加熱装
置の全体構成及び作動態様を示す概略ブロックフロー図
である。

【図５】熱分解ガス化システムを構成する水蒸気加熱装
置の全体構成及び作動態様を示す概略断面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る熱分解ガス化システ
ムの全体構成を示すフロー図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る熱分解ガス化システ
ムの全体構成を示すフロー図である。

【図８】本発明の第４実施例に係る熱分解ガス化システ
ムの全体構成を示すフロー図である。

【図９】図８に示す実施例の変形例に係る熱分解ガス化
システムの全体構成を示すフロー図である。

【符号の説明】

１ 前処理装置 ２ 熱分解・改質炉、熱分解炉 ３ 改質器 ４ ガス洗浄装置 ９ 蒸気発生装置 １０ 水蒸気加熱装置 ＷＳ 廃棄物搬送ライン ＬＧ 熱分解ガス給送ライン ＨＧ 粗燃料ガス給送ライン ＲＦ 燃料ガス供給ライン ＳＴ 水蒸気供給ライン ＦＧ 燃料ガス供給ライン ＨＳ 高温水蒸気供給ライン ＥＸ 排気導出路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五島 忠八 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重工業株式会社横浜研究所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA02 AA07 AA28 AA46 BA03 BA05 CA04 CA07 CA13 CA27 CA39 CA40 CA42 CB09 CB31 CC01 CC02 DA02 DA03 DA06 DA10 DA12 4H029 AA00 AB00 AC07 AC08 AC10 AC11 AD03 AE03

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素化合物と水蒸気とを混合し、炭素化
   合物を水蒸気改質反応により改質する炭素化合物の水蒸
   気改質方法において、炭素化合物と混合すべき水蒸気を
   ８００℃以上の高温域に加熱し、加熱後の高温水蒸気を
   炭素化合物と混合して、炭素化合物の水蒸気改質反応を
   生起し且つ維持することを特徴とする水蒸気改質方法。
2. 【請求項２】 廃棄物の熱分解反応により熱分解ガスを
   生成する熱分解炉に前記高温水蒸気を導入し、前記熱分
   解炉の炉内領域において熱分解ガスを改質することを特
   徴とする請求項１に記載の水蒸気改質方法。
3. 【請求項３】 廃棄物の熱分解反応により生成した熱分
   解炉の熱分解ガスを中空容器内に導入するとともに、前
   記高温水蒸気を前記容器内に導入して、熱分解ガスと高
   温水蒸気とを混合し、前記容器の内部領域において熱分
   解ガスを改質することを特徴とする請求項１に記載の水
   蒸気改質方法。
4. 【請求項４】 前記高温水蒸気を廃棄物焼却装置の燃焼
   域に導入し、炉内燃焼ガスの水蒸気改質反応により、該
   燃焼ガスを改質することを特徴とする請求項１に記載の
   水蒸気改質方法。
5. 【請求項５】 前記高温水蒸気を廃棄物焼却装置の二次
   燃焼域に導入し、二次燃焼域の燃焼ガスの水蒸気改質反
   応により、該燃焼ガスを改質することを特徴とする請求
   項１に記載の水蒸気改質方法。
6. 【請求項６】 酸素及び／又は空気を前記水蒸気に混合
   し、前記酸素及び／又は空気と前記水蒸気との混合ガス
   を前記水蒸気改質反応の反応領域に供給することを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水蒸気改
   質方法。
7. 【請求項７】 前記酸素及び／又は空気の流量と前記水
   蒸気の流量との流量比を可変制御することを特徴とする
   請求項６に記載の水蒸気改質方法。
8. 【請求項８】 前記水蒸気改質反応により生成した改質
   ガスを燃料ガスとして水蒸気発生装置に供給し、前記水
   蒸気、又は、空気及び水蒸気の混合物を前記燃料ガスの
   燃焼熱により生成することを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれか１項に記載の水蒸気改質方法。
9. 【請求項９】 前記水蒸気改質反応により生成した改質
   ガスを燃料ガスとして水蒸気加熱装置に供給し、該燃料
   ガスの燃焼熱により前記水蒸気を加熱することを特徴と
   する請求項８に記載の水蒸気改質方法。
10. 【請求項１０】 前記改質ガスを洗浄・冷却処理により
    精製した後に前記水蒸気発生装置及び／又は水蒸気加熱
    装置に供給することを特徴とする請求項９に記載の水蒸
    気改質方法。
11. 【請求項１１】 炭素化合物と水蒸気とを混合し、炭素
    化合物を水蒸気改質反応により改質する水蒸気改質装置
    において、 炭素化合物と混合すべき水蒸気を８００℃以上の高温域
    に加熱する水蒸気加熱装置と、該水蒸気加熱装置によっ
    て加熱された高温水蒸気を炭素化合物と混合する混合手
    段と、炭素化合物の水蒸気改質反応領域を画成する反応
    領域画成手段とを有することを特徴とする水蒸気改質装
    置。
12. 【請求項１２】 前記混合手段は、廃棄物の熱分解反応
    により熱分解ガスを生成する熱分解炉に前記高温水蒸気
    を導入する水蒸気導入手段を有することを特徴とする請
    求項１１に記載の水蒸気改質装置。
13. 【請求項１３】 前記反応領域画成手段は、廃棄物の熱
    分解反応により生成した熱分解炉の熱分解ガスを導入可
    能な中空容器からなり、前記混合手段は、前記高温水蒸
    気を前記容器内に導入する水蒸気導入手段を有すること
    を特徴とする請求項１１に記載の水蒸気改質装置。
14. 【請求項１４】 前記混合手段は、前記高温水蒸気を廃
    棄物焼却装置の燃焼域に導入する水蒸気導入手段を有す
    ることを特徴とする請求項１１に記載の水蒸気改質装
    置。
15. 【請求項１５】 前記混合手段は、前記高温水蒸気を廃
    棄物焼却装置の二次燃焼域に導入する水蒸気導入手段を
    有することを特徴とする請求項１１に記載の水蒸気改質
    装置。
16. 【請求項１６】 酸素及び／又は空気を前記水蒸気に混
    合する水蒸気制御手段を備えることを特徴とする請求項
    １１乃至１５のいずれか１項に記載の水蒸気改質装置。
17. 【請求項１７】 前記酸素及び／又は空気と前記水蒸気
    との混合比を可変制御する流量制御手段を更に有するこ
    とを特徴とする請求項１６に記載の水蒸気改質装置。