JP2004067896A

JP2004067896A - 廃棄物ガス化システム

Info

Publication number: JP2004067896A
Application number: JP2002230000A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Kitsuta; 橘田　岳洋; Yonosuke Hoshi; 星　要之介; Hirotoshi Horizoe; 堀添　浩俊
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】改質炉の被毒や、ボイラ等へのクリンカの付着の発生が発生せず、高カロリーの燃料ガスを得ることのできる廃棄物ガス化システムの提供。
【解決手段】廃棄物は流動床ガス化炉（２）内で燃焼され、ガス化ガス、未燃固形物および飛灰を含む流体は、その上部からサイクロン（３）に送給され、サイクロンの底部側にガス化炉２で発生した固形分を多く含む第１流体と固形分を少なく含む第２流体とに離される。第１流体はサイクロンの底部側から灰溶融炉（４）の内部に供給され高温（１３００〜１５００℃程度）で加熱される。灰溶融炉の燃焼排ガスはバグフィルタ（１４）、処理装置（１５）で浄化されてから大気中に放出される。第２流体は改質炉（６）で改質され、改質ガスはボイラ（７）通過後、バグフィルタ（８）、凝縮器（９）で精製されて燃料ガスとなって発電装置（１１０）に供給される。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物をガス化してガスを燃料とするエネルギ発生手段に供給し得る燃料ガスを生成する廃棄物ガス化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ、下水汚泥、産業用廃棄物、バイオマスなどの有機系廃棄物からエネルギ回収を図るために、廃棄物を熱分解によりガス化してガスを燃料とするエネルギ発生手段に供給し得る燃料ガスを生成する廃棄物ガス化システムが、環境保全及び省資源の観点から注目されている。
【０００３】
このような廃棄物ガス化システムの一つとして本願出願人が先に出願した特願２００１−３５０４１５に記載の装置がある。図６に示すのがこの装置の概要であって、流路２０１を介して導入された廃棄物は乾燥機１で乾燥されてから内部に砂層２ａを有する流動床ガス化炉２に送給され燃焼される。
【０００４】
流動床ガス化炉２の上部に設けられている送出口は、流路２０３を通して固形分分離手段、例えばサイクロン３の受入口に接続されている。サイクロン３の底部送出口は流路２０４を通して灰溶融炉４の受入口に接続され流動床ガス化炉２で発生した固形分を多く含む第１流体が灰溶融炉４に導入され、サイクロン３の上部送出口は流路２０５を通して改質炉６の下部受入口に接続され流動床ガス化炉２で発生した固形分を少なく含む第２流体が改質炉６に導入される。
【０００５】
改質炉６に導入された第２流体を改質炉６で改質した改質ガスは流路２０７を通して発電機１１を駆動するスチームタービン１０に蒸気を送るボイラ７に送られ、さらに流路２０８を通してバグフィルタ８に送られ、バグフィルタ８で除塵された後、流路２０９を通して凝縮器９に送られ、凝縮器９で水分を除去して精製され燃料ガスとして流路２１０を通して、燃料ガスを燃料にして発電をおこなう発電装置１１０に送られる。
【０００６】
一方、灰溶融炉４に導入された第１流体は灰溶融炉４で燃焼され、その燃焼排ガスは、流路２０６（二重線でアンダーラインをしてある）を通して改質炉６に導入され、改質炉６を加熱するようにされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、灰溶融炉４の燃焼排ガスは溶融飛灰を含んでいるので、この溶融飛灰が改質炉６を通過することになる。
その結果、改質炉６が触媒を使用している場合には触媒の被毒が発生し、また、改質炉６の後流に配設されているボイラ７にクリンカが付着したりするという問題がある。また、灰溶融炉からのガスで改質炉６が生成される改質ガスが希釈され燃料ガスのカロリーが低下し、その結果、発電機１１０の効率も低下する。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑み、改質炉の被毒や、ボイラ等へのクリンカの付着の発生が発生せず、希釈が少なく高カロリーの燃料ガスを得ることのできる廃棄物ガス化システム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】
請求項１の発明によれば、廃棄物を加熱して生成したガス化ガスを固形分を多く含む第１流体と、第１流体よりも固形分を少なく含む第２流体に分離する、固形分分離手段と、
第１流体の固形分中の灰分を溶融する灰熔融炉と、
第２流体を改質して改質ガスを得る改質炉と、
改質ガスを精製してガスを燃料とするエネルギ発生手段に供給し得る燃料ガスとする改質ガス精製装置と、
灰溶融炉の燃焼排ガスを浄化して排出する灰溶融炉排ガス浄化装置と、
を具備する、ことを特徴とする廃棄物ガス化システムが提供される。
このように構成される廃棄物ガス化システムでは、灰溶融炉の燃焼排ガスは灰溶融炉排ガス浄化装置で浄化して排出され改質炉には導入されない。
【００１０】
請求項２の発明によれば請求項１の発明において流動床ガス化炉で廃棄物を加熱してガス化ガスを生成することを特徴とする廃棄物ガス化システムが提供される。
【００１１】
請求項３の発明では流動床ガス化炉の上流にキルン炉を配設し、キルン炉による間接加熱と流動床ガス化炉による直接加熱でガス化ガスを生成することを特徴とする廃棄物ガス化システムが提供される。
このように構成される廃棄物ガス化システムでは流動床ガス化炉がガス化ガスを生成するために必要とするガス化剤が少ない。
【００１２】
請求項４の発明によれば請求項１の発明において、改質炉が固形分分離手段の上に直接結合されることを特徴とする廃棄物ガス化システムが提供される。
このように構成される廃棄物ガス化システムでは廃棄物を加熱して得たガス化ガスが改質炉に到達するまでの流路が短い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の廃棄物ガス化システムの第１の実施の形態の概略図であって、乾燥機１には、流路２０１を通して廃棄物が搬送される。乾燥機１の送出口は、流路２０２を介して内部に砂層２ａを有する流動床ガス化炉２に接続されている。
【００１４】
流動床ガス化炉２の上部の送出口は、流路２０３を通して固形分分離手段としての、サイクロン３の受入口に接続されている。サイクロン３の底部送出口は、流路２０４を通して灰溶融炉４の受入口に接続されている。サイクロン３の上部送出口は、流路２０５を通して改質炉６の下部受入口に接続されている。
なお、サイクロンのかわりに慣性集塵機を固形分分離手段として使用しても良い。
【００１５】
改質炉６の内部中央には、触媒充填部６ａが設けられている。この触媒は、サイクロン３の上部送出口から送出される後述する第２流体中のガス化ガスの成分（メタン、エタン）等を低分子化するものである。この触媒としては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔから選ばれる少なくとも１つの元素、またはこれらの元素の酸化物から選ばれる少なくとも１つもしくは混合物を用いることができる。
なお、改質炉６は内部温度が１０００℃程度になり、炉壁にクリンカが付着する懸念があるために炉壁を水冷構造とすることが好ましい。
【００１６】
改質炉６のガス送出口は、流路２０７を通してボイラ７のガス受入口に接続されている。このボイラ７のガス送出口は、流路２０８を通して減温塔７′さらにはバグフィルタ８に接続されている。バグフィルタ８の送出口は、流路２０９を通して凝縮器９のガス受入口に接続されている。この凝縮器９のガス送出口は、流路２１０を通して例えばガスエンジン発電装置１１０のガス受入側に接続されている。
【００１７】
ボイラ７の蒸気送出口は、流路２１１を通してスチームタービン１０の蒸気受入口に接続されている。このスチームタービン１０の出力軸は、発電機１１の入力軸に連結されている。また、スチームタービン１０の蒸気送出口は流路２１２を通して復水器１２の蒸気受入口に接続されている。この復水器１２の送水口は、流路２１３を通してボイラ７の受水口に接続されている。
【００１８】
発電装置１１０は、この第１の実施の形態では、詳細は示さないが、コンプレッサで精製された燃料ガスを圧縮し、圧縮された精製ガスと空気をガスエンジンに送り、ガスエンジン内で燃焼爆発させその力で発電機を回転させるものである。ガスエンジンの排ガスは、排出管３０１を通して乾燥機１に接続されている。
【００１９】
発電装置１１０は、上記のガスエンジン式の外、ガスタービン式発電装置、燃料電池式発電装置、ガスエンジン−スチームタービン式発電装置、ガスタービン−スチームタービン式発電装置、燃料電池−スチームタービン式発電装置、燃料電池−ガスエンジン−スチームタービン式発電装置等にすることが可能である。
【００２０】
一方、灰溶融炉４の燃焼排ガス出口は、従来技術とは異なり、流路２１６を介して減温塔１３に接続され、減温塔１３は流路２１７を介してバグフィルタ１４に接続され、さらに流路２１８を介して、排ガス中の有害物質を処理する処理装置１５に接続され、その後、大気に開放される流路２１９に接続されている。
【００２１】
次に、前述した廃棄物ガス化システムの作用を説明する。
まず、廃棄物は流路２０１を通して乾燥機１に投入される。この時、乾燥機１には発電装置１１０で排出された排ガスが排出管３０１を通して供給されるため、廃棄物は乾燥機１内で排ガスの熱エネルギにより乾燥され、所定の含水率（１０％程度）にまで低減される。ここで、“廃棄物”とは都市ごみ、木材、建築廃材、廃タイヤ、カーシュレッダーダスト、廃プラスチック等の産業廃棄物、汚泥、バイオマス等をいうが、その他、石炭を燃焼してもかまわない。
【００２２】
乾燥機１で乾燥された廃棄物は、流路２０２の図示しない廃棄物フィーダにより流動床ガス化炉２内の砂層２ａ上に連続的に供給される。なお、乾燥機１で廃棄物を加熱して生じた水分（蒸気）は流動床ガス化炉２内に供給されるか、改質炉６内に供給されるか、または外部に排出される。
【００２３】
酸素を含む気体（例えば酸素、酸素富化空気または空気）と水蒸気との混合ガスであるガス化剤が、流路２１４を通して流動床ガス化炉２の内部にその砂層２ａの下方から供給される。
なお、冷態状態からの立ち上げの際には水蒸気が低温の炉体や砂により凝縮するおそれがあるので、ホットエアを用いて炉体や砂を充分に昇温してから水蒸気の供給を開始することが望ましい。
酸素を含む気体と水蒸気との混合ガスであるガス化剤を連続処理ガス化炉である流動床ガス化炉に供給する際、ガス化剤は例えば水蒸気の流量が連続的に投入される有機系廃棄物中の炭素と水蒸気とのモル比が２：１またはそれより水蒸気過多になるように供給するのが好ましい。
【００２４】
流動床ガス化炉２内で、廃棄物は例えば４００〜６５０℃に加熱されながら、浮遊流動する砂層２ａにより熱分解されてガス状物質になり、ガス化剤の酸素および水蒸気と接触すると共にその一部が流動床ガス化炉２のフリーボード部２ｂで例えば４５０〜８００℃の温度で燃焼される。
この燃焼において、下記式（１）で示す燃焼反応および下記式（２）で示す水性ガス化反応（改質反応）を起こし、一酸化炭素、水素、メタン、エタン、二酸化炭素等を含むガス化ガスと、タールや煤などの未燃固形物と、飛灰と、不燃物とを生じる。また、メタン、エタン、タールなどの炭化水素や煤などの未燃固形分は、下記式（３）で示す改質反応を起こし、一酸化炭素、水素を生じる。
【００２５】
Ｃ＋Ｏ_２→Ｏ_２＋熱…（１）
Ｃ＋Ｈ_２Ｏ→ＣＯ＋Ｈ_２…（２）
Ｃ_ｍＨ_ｎ＋ｍＨ_２Ｏ→ｍＣＯ＋（ｍ＋ｎ／２）Ｈ_２…（３）
【００２６】
不燃物は、流動床ガス化炉２の下部から排出管３０２を通して系外へ排出される。一方、流動床ガス化炉２内のガス化ガス、未燃固形物および飛灰を含む流体は、その上部から流路２０３を通してサイクロン３に送給され、サイクロン３で旋回され、サイクロン３の底部側にガス化炉２で発生した粒径３〜１００μｍの固形分のうち、その８５重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上含む第１流体と残りの１５重量％以下、より好ましくは残りの１０重量％以下、さらに好ましくは残りの５重量％以下の固形分を含む第２流体とにそれぞれ分離される。
【００２７】
第１流体は、サイクロン３の底部側から流路２０４を通して灰溶融炉４の内部に供給され、また、酸素を含むガス化剤（または酸化剤）が流路２１５を通して灰溶融炉４の内部に供給される。灰溶融炉４内は第１流体の固形分中の未燃固形物および固形分とともに持ち込まれたガス化ガスの燃焼により例えば１３００〜１５００℃程度に加熱され、未燃固形物および飛灰は灰溶融炉４の内部で旋回しながら加熱される。
【００２８】
このため、飛灰（無機物）は溶融されてスラグミスト化し、旋回流の遠心力で炉壁に捕捉され、スラグとなって炉壁を流下して排出管３０３を通して系外へ排出される。
そして、灰溶融炉４の燃焼排ガスは、従来技術とは異なり流路２１６を通って、減温塔１３に送られ、さらに流路２１７を通ってバグフィルタ１４に送られバグフィルタ１４で燃焼排ガス中の溶融飛灰が除去されてから流路２１８を介して排ガス中の有害物質を処理する処理装置１５に送られ、その後流路２１９を介して大気中に放出される。
すなわち、灰溶融炉４の燃焼排ガスは、燃焼排ガス浄化装置としてのバグフィルタ１４と処理装置１５で浄化されて排出され改質炉６には送られない。
【００２９】
一方、第２流体は流路２０５を通して改質炉６に送給され、この第２流体の主要成分であるガス化ガスはこの第２流体に含まれる水蒸気により式（２）と同様な水性ガス化反応（改質反応）がなされる。すなわち、ガス化ガス中のメタン、エタン、場合によって浮遊して混入されたタールや煤などの未燃固形物は低分子されて煤を含まないクリーンなＣＯ、Ｈ_２　リッチガスを含む改質ガスが生成される。特に、改質炉６内に触媒の充填部６ａを設けることによって、改質反応をより円滑に進行させることが可能となる。なお、改質炉６での改質反応において水蒸気量が不足する場合には、別途、水蒸気を送給してもよい。
【００３０】
改質ガスは、改質炉６から流路２０７を通してボイラ７に送給され、ここで熱回収される。ボイラ７は、改質ガスから回収した熱で水を加熱して蒸気を発生させる。この蒸気は、流路２１１を通してスチームタービン１０に送給され、このタービン１０を回転させ、発電機１１を駆動させることにより発電を行う。スチームタービン１０から排出された蒸気は、流路２１２を通して復水器１２に送給され、ここで水に戻され、その水の流路２１３を通してボイラ７に再び供給される。
【００３１】
なお、灰熔融炉４は内部温度が１３００〜１５００℃となるために水冷構造とされており、その冷却回路を通る水は大量の熱を受熱することができるので、ボイラ７を通る水をこの冷却回路を通すようにすれば、スチームタービン１０に向かう蒸気を上昇させ、スチームタービン１０の効率を向上することができる。
【００３２】
ボイラ７を通過した改質ガスは、流路２０８を通して減温塔７′にて水噴霧し所定の温度まで減温された後、バグフィルタ８に送給され、ここでダストや塩酸分が除去される。さらに、流路２０９を通して凝縮器９に送られ凝縮されて燃料ガスとされる。凝縮器の冷却水は排出管３０４を通して系外へ取り除かれる。すなわち、改質炉６で得られた改質ガスは改質ガス精製装置としてのバグフィルタ８と凝縮器９で精製されて燃料ガスとされる。
なお、減温塔噴霧水に過酸化水素水とオゾンを混合することにより精製ガス中のダイオキシン類を大幅に分解除去できる。
また、冷却水についても同様に、過酸化水素水とオゾンを混合することにより精製ガス中のダイオキシン類を大幅に分解除去できる。
【００３３】
そして燃料ガスは流路２１０を通って、ガスを燃料とするエネルギ生成手段であるガスエンジン発電装置１１０に送給される。燃料ガスは廃棄物ガス化システムの変動を吸収するために一旦ガスホルダに貯留してから発電装置に供給することが好ましい。この第１の実施の形態では、発電装置１１０にガスホルダが付設されている。
【００３４】
上記のように、この第１の実施の形態では、流動床ガス化炉２で生成した固形分を含むガス化ガスをサイクロン３に送給し、サイクロン３で流動床ガス化炉２で発生した固形分の多くを含む第１流体と、固形分を少なく含む第２流体に分離し、第１流体をサイクロン３の底部側から灰溶融炉４内に供給し、第２流体を改質炉６に供給するが、灰溶融炉４の燃焼排ガスはバグフィルタ１４で除塵されてから図示しない排煙装置を介して大気に放出され、改質炉６には導入されない。
【００３５】
したがって、改質炉６で改質される第２流体に灰溶融炉で生成される溶融飛灰が混入することがない。したがって、改質炉６内に配設されている触媒が被毒されることがなく、また灰溶融炉４の燃焼排ガスで第２流体が希釈されることもなくなるので、最終的な燃料ガスのカロリーが向上する。
以下に示すのは、従来技術のように灰熔融炉４の燃焼排ガスを改質炉６に導入した場合と第１の実施の形態の場合の燃料ガスの有するカロリーの計算結果の一例である。
【００３６】
＜従来技術＞
原料としての廃棄物が有するカロリーを３４５０ｋｃａｌ／ｋｇとして、
原料１ｋｇ当たり２２００ｋｃａｌのカロリーを発生し、燃料ガスは１Ｎｍ^３当たり１２００ｋｃａｌのカロリーを有する。
＜本発明の第１の実施の形態＞
原料としての廃棄物が有するカロリーを３４５０ｋｃａｌ／ｋｇとして、
原料１ｋｇ当たり２２００ｋｃａｌのカロリーを発生し、燃料ガスは１Ｎｍ^３当たり１３００ｋｃａｌのカロリーを有する。
【００３７】
なお、バグフィルタ１４で除塵された灰溶融炉４の燃焼排ガスはこの第１の実施の形態では処理装置１５で処理後そのまま大気に放出しているが、適切な熱交換器で熱回収してその熱を利用することも可能である。
【００３８】
次に、第２の実施の形態について説明する。図２が第２の実施の形態の概略構成図であって、この第２の実施の形態では、流動床ガス化炉６の上流にキルン炉２０を設けた点が第１の実施の形態と異なる。キルン炉２０は内筒２０ａと外筒２０ｂを有する二重管構造を有し、内筒２０ａの内部を廃棄物を通過せしめ、内筒２０ａと外筒２０ｂの間に高温のガスを導入し廃棄物を間接加熱するものである。内筒２０ａと外筒２０ｂの間に導入する高温のガスは発電装置１１０の排ガスとされる。
【００３９】
乾燥機１は廃棄物の水分を除去するだけであるが、このキルン炉２０は、内筒２０ａの内部で、廃棄物をガス状の揮発分と固体状の熱分解残渣に分離する。揮発分は流路２２０を介して流路２０５に流入され、流動床ガス化炉２、サイクロン３をバイパスして改質炉６に導入され、熱分解残渣は第１の実施の形態と同様に流動床ガス化炉２に導入される。
【００４０】
このように、キルン炉２０で予め揮発分と熱分解残渣に分離し、熱分解残渣を流動床ガス化炉２に導入することにより、流動床ガス化炉２では揮発分を揮発させるための熱を発生させる必要がない。したがって、流動床ガス化炉２に送り込むガス化剤の量を少なくすることができる。ガス化剤の量が少なくなればガス化剤による改質ガスの希釈が低減されより最終的に発電装置に送給される燃料ガスが高カロリー化される。
【００４１】
次に第３の実施の形態について説明する。図３が第３の実施の形態の概略構成図であって、この第３の実施の形態では、サイクロン３の上に改質炉６を直付けした点が第１の実施の形態と異なる。流動床ガス化炉２で生成される熱分解ガスは大量のタール分を含むために改質炉６までの流路が長いと流路にタール分が付着し改質炉６へ供給される熱分解ガスのカロリーが低下し、また、最悪の場合、タール分、あるいは、灰、チャーが流路を閉塞する恐れもあるが、この第３の実施の形態のように、サイクロン３の上に改質炉６を直付けすることにより、流動床ガス化炉２から改質炉６までの距離が短くなり上記のような問題の発生がなくなる。
【００４２】
次に第４の実施の形態について説明する。図４が第４の実施の形態の概略構成図であって、この第４の実施の形態では、凝縮器９から発電装置１１０に燃料ガスを供給する流路２１０と灰溶融炉４にガス化剤を供給する流路２１５を結ぶ流路２２１を設け、燃料ガスを灰溶融炉４の燃焼に使用するようにしたものである。凝縮器９で凝縮された燃料ガスはこのシステム中で最も高いカロリーを有しており、灰熔融炉４が必要とする燃料のカロリーを得るために灰溶融炉４に供給すべき量（体積）は、改質炉６の直後の改質ガスに比べると少なくてすむ。したがって、灰溶融炉４、および、その後流に配設される減温塔１３、バグフィルタ１４、処理装置１５等の容量を小さくすることができる。
【００４３】
以上、第１〜第４の実施の形態を説明してきたが、これらは適宜組み合わせることも可能である。
なお、各実施の形態において、流動床ガス化炉２に導入されるガス化剤に含まれる水蒸気の代りに改質炉６で生成された改質ガス（燃料ガス成分＋水蒸気）を導入することにより発電装置に供給される燃料ガスのカロリーを高めることができる。これは、水蒸気だけであると改質炉６に送られる熱分解ガスの希釈率が大きくなるが、改質炉６で生成された改質ガスを導入すれば希釈をおこなう水蒸気によるの量が減少して希釈率が低下することによる。
但し、熱分解ガスと酸素が混合すると熱分解ガスは燃焼してしまうので、酸素と熱分解ガスは互いに離間した位置から導入せしめることが必要である。
【００４４】
また、各実施の形態において、流路２０２には廃棄物を流動床ガス化炉２、あるいはキルン炉２０に送給するため図１〜４には図示されない廃棄物フィーダが配設されているが、この廃棄物フィーダは、廃棄物の供給口からの空気のリークによりガス化ガスが燃焼し、また窒素の混入により精製ガスのカロリーが低下する恐れがあるので、圧密した廃棄物でシールが可能な先端押し付け式スクリューフィーダとすることが好ましい。
【００４５】
図５に番号３０で示されるのが先端押し付け式スクリューフィーダの一例であって、先端押し付け式スクリューフィーダ３０は回転せしめられるシャフト３２に螺旋板３３を取り付けて成る送り機構部３１と、押圧機構３５で回転せしめられる傘状円板３６を送り機構部３１の出口３１ａに押し付ける圧密機構３４から成る。
【００４６】
乾燥機１から落下した廃棄物は送り機構３１で図中右方に搬送され出口３１ａに達するが、出口３１ａで圧密機構３４の傘状円板３６で図中左方に押圧され圧密され、出口３１ａは流動床ガス化炉２、あるいはキルン炉２０の入口に密着されているので、空気を殆ど含まないで流動床ガス化炉２、あるいはキルン炉２０の内部に導入される。
【００４７】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明は廃棄物ガス化システムであるが、廃棄物を加熱して生成したガス化ガスを固形分を多く含む第１流体と、第１流体よりも固形分を少なく含む第２流体に分離する、固形分分離手段と、第１流体の固形分中の灰分を溶融する灰熔融炉と、第２流体を改質して改質ガスを得る改質炉と、改質ガスを精製してガスを燃料とするエネルギ発生手段に供給し得る燃料ガスとする改質ガス精製装置と、灰溶融炉の燃焼排ガスを浄化して排出する灰溶融炉排ガス浄化装置と、を具備している。
したがって、灰溶融炉の燃焼排ガスは灰溶融炉排ガス浄化装置で浄化して排出され改質炉には導入されず、灰溶融炉の燃焼排ガス中の溶融飛灰が改質ガスに混入することがない。その結果、灰溶融炉の燃焼排ガスにより改質ガスが希釈されることが防止され燃料ガスのカロリーが低下せずエネルギ発生手段の効率が向上する。また、改質炉中に触媒が配設されていても、この触媒が灰溶融炉の燃焼排ガス中の溶融飛灰で被毒されることがなく、改質炉の後流にボイラーが配設されていても、このボイラーにクリンカが付着することも防止される。
【００４８】
特に、請求項３の発明のように、流動床ガス化炉の上流にキルン炉を配設し、キルン炉による間接加熱と流動床ガス化炉による直接加熱でガス化ガスを生成すれば、流動床ガス化炉がガス化ガスを生成するために必要とするガス化剤が少なく、ガス化剤による希釈が減少し、燃料ガスのカロリーが向上する。
【００４９】
特に、請求項４の発明のように、改質炉を固形分分離手段の上に直接結合すれば、廃棄物を加熱して得たガス化ガスが改質炉に到達するまでの流路が短くなり、ガス化ガス中のタール分が改質炉へ到る流路の壁面に付着することによる燃料ガスのカロリー低下、流路の閉塞が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の概略図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の概略図である。
【図５】先端押し付け方式のスクリューフィーダの一例を示す図である。
【図６】従来技術の概略図である。
【符号の説明】
１…乾燥機
２…流動床ガス化炉
２ａ…砂層
２ｂ…フリーボード
３…サイクロン
４…灰溶融炉
６…改質炉
６ａ…触媒
７…ボイラ
７′…減温塔
８…バグフィルタ
１３…減温塔
１４…バグフィルタ
１５…処理装置
２０…キルン炉
３０…先端押し付け式スクリューフィーダ
１１０…ガスエンジン発電装置

Claims

廃棄物を加熱して生成したガス化ガスを固形分を多く含む第１流体と、第１流体よりも固形分を少なく含む第２流体に分離する、固形分分離手段と、
第１流体の固形分中の灰分を溶融する灰熔融炉と、
第２流体を改質して改質ガスを得る改質炉と、
改質ガスを精製してガスを燃料とするエネルギ発生手段に供給し得る燃料ガスとする改質ガス精製装置と、
灰溶融炉の燃焼排ガスを浄化して排出する灰溶融炉排ガス浄化装置と、
を具備する、ことを特徴とする廃棄物ガス化システム。
流動床ガス化炉で廃棄物を加熱してガス化ガスを生成することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物ガス化システム。
流動床ガス化炉の上流にキルン炉を配設し、キルン炉による間接加熱と流動床ガス化炉による直接加熱でガス化ガスを生成することを特徴とする請求項２に記載の廃棄物ガス化システム。
改質炉を固形分分離手段の上に直接結合したことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物ガス化システム。