JP2006346675A - 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法 - Google Patents

排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006346675A
JP2006346675A JP2006172460A JP2006172460A JP2006346675A JP 2006346675 A JP2006346675 A JP 2006346675A JP 2006172460 A JP2006172460 A JP 2006172460A JP 2006172460 A JP2006172460 A JP 2006172460A JP 2006346675 A JP2006346675 A JP 2006346675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flue gas
pyrolysis
temperature
smoke
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006172460A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Kamei
義雄 亀井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2006172460A priority Critical patent/JP2006346675A/ja
Publication of JP2006346675A publication Critical patent/JP2006346675A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78Recycling of wood or furniture waste

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

【課題】 枝打ち材や間伐材の用途を拡大して、国産材の振興に寄与すると共に、木材の廃材処理において熱エネルギー源としての価値を増大させる熱分解装置を提供すること。
【解決手段】 内部に木質系燃料40が収容される筒型の熱分解炉12と、熱分解炉12への空気供給量を調節するブロア部32と、熱分解炉12を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサ(T1、…、T6)と、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部32の運転を制御する温度制御部34とを備えている。
【選択図】 図1

Description

本発明は建築用木材の廃材、山林の伐採材、竹材等の木質バイオマスを燃料として用いて好適な熱分解装置に用いて好適な排煙処理装置に関し、特に木質バイオマスを燃料として用いる場合の排煙処理を簡便に行なえる排煙処理装置に関する。さらに、本発明は木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙を、燻製食品製造や暖房用・乾燥用熱源等のように積極的に利用するのに好適な排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法に関する。
林業の分野においては、植林した杉や松などの樹木に対して、下草刈り、枝打ち、間伐などを定期的に行なうことで、適切な造林が行なえる。そして、特許文献1に開示されているように、炭化炉によって枝打ち材や間伐材を炭にすることが提案されている。しかし、明治・大正時代には燃料として有価であった薪や炭が、第2次世界大戦後の燃料革命、即ち石炭・石油・天然ガス等へのエネルギー供給源の変化によって、市場価値を失ってしまった。そこで、枝打ちにより生じる焚き木や間伐材に対して燃料や暖房用の需要が低下して、山林所有者にとって枝打ちや間伐を適時に行っても、枝打ち材や間伐材の販売が困難になる為、枝打ち、間伐等の作業自体が行われなくなった。その結果、植林した樹木に枝や節が多くなり、建築用として適さない材木が生産されるという好ましくない影響を国産材に与えている。
他方、木材の廃材や伐採材等は燃やして処理することが、古くから行われている。しかし、最近は大気汚染防止の規制(例えばダイオキシンの発生規制)から、単なる焼却処理であっても、焼却設備で焼却処理する必要が生じている。さらに、廃材は投棄や埋め立てによっても処理されているが、産業廃棄物の規制が厳しくなり、従来型の廃棄物処理では限界がある。特に市街地における建築廃材の処理には煙の規制もあり、工務店等は困っているのが現状である。そのため、消煙機構を具備した焼却装置が散見されるようになっては来ているが、このような焼却装置はその構造が複雑になり過ぎ、設備投資額が高価になる。
一方で、木炭を製造する過程で回収される木酢液は農薬、殺虫剤及び肥料として広く利用されている為、特許文献2に開示されているように、廃材から木酢液を回収することが提案されている。しかし、廃材は木材が一旦建築用に使用され、代表的な木造住宅の耐用年数である25年程度が経過してから供給される関係で、製材直後の木材として比較して木酢液の原料となる有効成分が揮発し、材木中の含有率が低下しているという課題がある。
特開2002−235087号公報 特開2002−105457号公報
しかし、日本国内における炭自体の需要が生産量に比較して僅少である為、枝打ち材や間伐材を炭化炉により炭にするだけでは、国産材の振興に不充分であるという第1の課題が存在する。また、木質バイオマスも炭のような形で古くから燃料として使用されてきた実績を考慮すると、木材の廃材を単に焼却処理することは省エネルギーに反すると共に、環境負荷を増大させるという第2の課題が存在する。さらに、枝打ち材・間伐材・廃材等の木質バイオマスを燃料として用いる場合に、特に市街地で問題となる煤煙や塵埃が多量に発生するという第3の課題が存在する。また、木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙には木搾油に準じる有効成分が含まれているが、単純な焼却設備では木搾油に準じる有効成分が利用しにくいという第4の課題が存在する。
本発明は上記第3の課題を解決するもので、枝打ち材・間伐材・廃材等の木質バイオマスを燃料として用いる場合の排煙処理を簡便に行なえる排煙処理装置を提供することを目的とする。さらに本発明は上記第4の課題を解決するもので、木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙を、燻製食品製造や暖房用・乾燥用熱源等のように積極的に利用するのに好適な排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法を提供することを目的とする。
上記第3の課題を解決する本発明の排煙処理装置50は、図4に示すように、水槽52の下部に設置された排煙冷却パイプ54と、水槽52の水面よりも上側に設置される噴霧室56と、排煙冷却パイプ54で冷却された排煙を噴霧室56に導く第1ダクト60と、噴霧室56で噴霧された液体流域を通過した排煙を煙突88に導く第2ダクト64を備えている。本発明の排煙処理装置50によれば、排煙冷却パイプ54によって高温の排煙を冷却して、噴霧室56で噴霧された液体によって排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去しているので、煙突88に送られる排煙には固体微粒子成分が殆ど含まれていない状態となる。
本発明の排煙処理装置50において、さらに、排煙冷却パイプ54の下側に設置された木酢液回収口74を有し、排煙冷却パイプ54に供給される排煙は、熱分解炉内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙であり、排煙冷却パイプ54から排出される排煙温度が、当該排煙に含まれる木酢液成分が凝集する程度に冷却される構成とするとよい。好ましくは、排煙冷却パイプ54内に網部を設けるとよい。網部は、排煙に含まれる水分を水滴化して、排煙に含まれる水分量を調節している。
本発明の排煙処理装置50において、さらに、第2ダクト64と煙突88との間に設けられた木炭層84と、第2ダクト64又は第1ダクト60の少なくとも一方に設けられたブロア部72とを備えている。そして、ブロア部72は、排煙冷却パイプ54に供給される排煙を吸込むエネルギと、木炭層84で発生する圧力損失を補償して煙突88からの排煙排出を促進するエネルギとを供給する構成とするとよい。木炭層84は排煙に含まれる悪臭成分を吸着除去するので、例えば木質系燃料40を熱源として用いる熱分解装置からの排煙を処理する場合でも、実質的な無臭化が実現できる。
上記第4の課題を解決する本発明の排煙利用システムは、図5に示すように、熱分解装 置10と、請求項乃至請求項の何れか1項に記載の排煙処理装置50と、熱分解装置10の排煙を排煙処理装置50に導く排煙ダクト(92、94)と、排煙ダクトを通過する排煙に含まれる有価体を利用する排煙利用部90とを備えている。本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置10によって木質系燃料40の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置50によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料40の利用が促進される。また、排煙利用部90は、熱分解装置10の排煙を排煙処理装置50に導く途中に設けられ、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料40の利用が更に促進される。
ここで、上述の熱分解装置10は、図1に示すように、内部に木質系燃料40が収容される筒型の熱分解炉12と、熱分解炉12への空気供給量を調節するブロア部32と、熱分解炉12を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサ(T1、…、T6)と、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部32の運転を制御する温度制御部34とを備え、温度制御部34は、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応温度が 、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された 熱分解反応設定温度に維持されるように、ブロア部32に運転制御信号を出力する構成と する。
本発明の熱分解装置10によれば、熱分解炉12を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサによって、炉内温度を測定しているので、木質系燃料40の熱分解反応速度が適格に測定できる。そこで、温度制御部34により熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部32の運転を制御することで、熱分解炉12に木質系燃料を積込むと、数週間〜数箇月程度の長期間の熱供給が可能となる。好ましくは、温度センサは少なくとも2個設け、各温度センサは熱分解炉12を形成する筒型の中心軸方向に異なる高さで設置されていると、各温度センサによって木質系燃料40の熱分解反応状態が適格に測定できる。そして、熱分解炉12内の温度が熱 分解反応の自律開始温度以上であれば、炉内に空気を供給することで木質系燃料40の熱 分解反応が促進される。熱分解炉12内の温度が熱分解反応と燃焼反応の臨界温度以下で あれば、炉内に供給される空気量が木質系燃料40の熱分解反応には充分であるが、燃焼 を開始するには不足する状態なので、木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行する。
上述の熱分解装置10において、さらに、熱分解炉12の内部に連通する状態に設けられた吸気部16を有し、温度制御部34は、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するように吸気部16の開口状態を構成とすると、炉内に空気を吸入するエネルギーを供給するブロア部32に加えて、炉内に空気を吸入する入口である吸気部16の開口状態を制御することで、熱分解炉12内の木質系燃料の熱分解反応速度が効果的に制御される。
また、上述の熱分解装置10において、さらに、熱分解炉12の内部に連通する状態に設けられた吸気部16と、吸気部16の近傍に設けられたガス検知センサーGDと、ガス検知センサーGDの煙検出信号を入力して、熱分解炉12内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、ブロア部32に運転制御信号を出力する吸気量制御部36とを備えもよい。そして、吸気量制御部36によって、ブロア部32の運転により吸気部16から流入する空気量が調整されて、しかして熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応速度が調節される。
本発明の排煙利用システムにおいて、排煙利用部90は、木材、魚、野菜の少なくとも1種類を薫煙処理する薫煙処理部、又は床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設の少なくとも1種類に用いられる熱エネルギー利用部である構成とするとよい。
上記第4の課題を解決する本発明の排煙利用装置は、図6に示すように、熱分解装置の排煙又は蓄熱空気を熱交換管路112に導く排煙流入口106と、排煙利用室100に流入した排煙を排出する排煙排出口108と、排煙利用室100に流入した蓄熱空気を熱分解装置10に還流する蓄熱空気還流口110と、排煙利用室100の内部に配置された熱交換管路112であって、一端が排煙流入口106と接続された熱交換管路112と、熱交換管路112の他端に設けられると共に、排煙利用室100の排煙流入口106側に設けられた第1の室内排出口118と、熱交換管路112の第1の室内排出口118と異なる場所に設けられると共に、排煙利用室100の排煙排出口108側に設けられた第2の室内排出口120とを備えている。
このように構成された装置において、図2に示すように、熱分解炉12の内部に収容さ れた木質系燃料40の点火から炭化までの一次熱分解反応期間は、木質系燃料40の熱分 解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内 で設定された第1の熱分解反応温度に維持し(S120)、木質系燃料40の炭化後から 熱分解炉12内の温度が木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い第2の設定温度まで 冷却されるまでの中間期間は、熱分解炉12内の炭化した木質系燃料の熱分解反応を停止 し(S140)、熱分解炉12内の温度が第2の設定温度まで冷却されてから木質系燃料 40の灰化完了までの二次熱分解反応期間は、木質系燃料40の熱分解反応温度を、熱分 解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第3の 熱分解反応温度に維持する(S170)工程を有する木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する場合には、次のような上記第4の課題を解決する排煙利用装置の排煙供給方法を用いると良い。
即ち、本発明の排煙利用装置の排煙供給方法は、請求項に記載された排煙利用装置に上記木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する方法であって、図7に示すように、一次熱分解反応期間では、排煙流入口106に排煙を供給し、第1の室内排出口118を経由して排煙排出口108から排出し(S210)、中間期間では、排煙流入口106に蓄熱空気を供給し、第2の室内排出口120を経由して蓄熱空気還流口110から当該蓄熱空気を熱分解炉12に設けられた蓄熱部22に還流し(S220、S230)、二次熱分解反応期間では、排煙流入口106に排煙を供給し、第1の室内排出口118を経由して排煙排出口108から排出する(S240)工程を有している。
本発明の排煙処理装置によれば、排煙冷却パイプによって高温の排煙を冷却して、噴霧室で噴霧された液体によって排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去しているので、煙突に送られる排煙には固体微粒子成分が殆ど含まれていない状態となり、例えば木質系燃料を市街地で熱源として用いる場合にも、大気汚染を殆ど生じない。特に、本発明の排煙処理装置の煙突の前段に木炭層を設けると、木炭層は排煙に含まれる悪臭成分を吸着除去するので、例えば木質系燃料を熱源として用いる熱分解装置からの排煙を処理する場合でも、実質的な無臭化が実現でき、さらに好ましい。
本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置によって木質系燃料の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料の利用が促進される。また、排煙利用部では、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料としての枝打ち材や間伐材の需要を拡大して、間接的に国産材の振興に寄与する。
本発明の排煙利用装置によれば、排煙利用室の内部に配置された熱交換管路によって、熱分解装置の排煙又は蓄熱空気に含まれる熱エネルギーを排煙利用室の暖房に利用できる。また、排煙流入口側に設けられた第1の室内排出口を用いる場合は、排煙の排煙利用室での滞在時間を長くする場合や熱分解装置に還流することが容易となる。さらに、排煙排出口側に設けられた第2の室内排出口を用いる場合は、排煙の排煙利用室での滞在時間を短くして迅速に排気することが可能となる。
本発明の排煙利用装置の排煙供給方法によれば、木質系燃料の炭化状態に応じて一次熱分解反応期間、中間期間、二次熱分解反応期間と区分して、排煙利用室の内部に配置された熱交換管路における熱分解装置の排煙又は蓄熱空気の流れを切替えているので、木質系燃料の熱分解反応状態に応じた、排煙利用室での排煙の利用が促進される。
以下、図面によって本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る熱分解装置の全体構成を説明する構成図で、熱分解装置10に関しては断面図を示している。図において、熱分解装置10は、熱分解炉12、焚き口扉14、吸気口16、のぞき窓18、焚き口20、熱交換室22、断熱壁24、蓋部26、煙道28、熱取出し口30、ブロア部32、温度制御部34、吸気量制御部36、温度センサ支持体38、温度センサT1、T2、…、T9、ダンパーDP1、DP2、…、DP5、ガス検知センサーGDを備えている。また、木質系燃料40は熱分解炉12の内部で熱分解されるもので、枝打ち材や間伐材が用いられる。木質系燃料40が、例えば木材の場合には、熱効率を50%程度として、1トンの木材で1000立方メートルの水の温度を1℃上昇させる熱量を有することが知られている。即ち、一般家庭用の風呂で1日0.4立方メートルの温水を使用し、水温を20℃から45℃に加熱する必要があると仮定すれば、1トンの木材によって100日分の風呂を沸かす熱量が得られる。
熱分解炉12は、内部に木質系燃料40が収容される筒型のもので、例えば直径1〜2m、高さ1〜2m程度の内部容積が1〜3立方メートル程度の円筒形容器が、家庭や飲食店用として用いられる。内部容積が1〜3立方メートル程度であれば、1トン程度の木材を積込むことができる。焚き口扉14は、熱分解炉12の底部に設けられた焚き口20の扉で、焚付け用の燃料を供給するのに用いる。吸気口16は、熱分解炉12に連通する状態に設けられたもので、熱分解炉12内で木質系燃料40が熱分解するのに必要な酸素を含む空気が供給される。のぞき窓18は、焚き口扉14に設けられたもので、焚き口20での燃焼状態や熱分解炉12内の熱分解状態を観測する際に、操作者が覗くために用いる。焚き口20は、熱分解炉12の底部に設けられたもので、熱分解炉12内に積込まれた木質系燃料40を点火する点火用燃料、例えば紙や細い乾燥木材のような焚付け材を収容する。
熱交換室22は、熱分解炉12の外周に設けられた空間で、例えば蓄熱の為に小石のような熱容量が高く、且つ数百度程度の耐熱性を有し、空気などの熱伝搬媒体との熱交換が容易な蓄熱材が充填されている。断熱壁24は、熱交換室22の外周に設けられた壁で、木質系燃料40で生成した熱や熱交換室22に蓄熱された熱が外気に逃げないように、設けられている。断熱壁24には、石綿のような耐熱性が高く、熱伝導率の低い材料が用いられる。蓋部26は、熱分解炉12の頂面に設けられたもので、木質系燃料40を積込む際に開口状態となり、熱分解状態では熱分解炉12を塞ぐ状態になる。煙道28は、熱分解炉12の底部や底部近傍の側面に設けられたもので、排煙を外部に排気する通路になっている。熱取出し口30は、熱交換室22の頂部近傍の側面に設けられたもので、熱交換室22に蓄熱された熱を取出す空気などの熱媒体が流入する。蓄熱部空気流出口31は、熱交換室22の底部近傍の側面に設けられたもので、熱交換室22に蓄熱された熱を取出した蓄熱空気が排出される。煙道28や蓄熱部空気流出口31には、加熱された空気に含まれる熱エネルギを利用する負荷側機器、排煙に含まれる有益な成分を利用する排煙利用装置、並びに排煙を処理する排煙処理装置が接続される。
ブロア部32は、熱分解炉12へ流入する空気供給量を調節できる可変速式のものがよく、煙道28の排煙を外部に引いて吸気口16から熱分解炉12内への空気流入を促進する。また、ブロア部32は、熱交換室22に蓄熱された熱を、熱取出し口30から流入した空気で蓄えて蓄熱部空気流出口31から排出する空気流も生成する。温度センサT1、…、T6は、温度センサ支持体38に保持されるもので、炉内温度が熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で使用されることが多い為、摂氏数百度程度の測定に適した熱電対、熱抵抗式、赤外線式等の温度センサが用いられる。温度センサT7は、煙道28を流れる排煙の温度を測定する。温度センサT8、T9は、熱交換室22の蓄熱材の温度を測定する。温度センサ支持体38は、熱分解炉12を形成する筒型の中心軸方向に設置されるもので、所定位置に温度センサT1、…、T6を保持する。温度センサ支持体38は、数百度程度の高温に耐える構造材、例えば耐熱性合金で構成される。温度センサT1、…、T6は、筒型の中心軸方向に設置されるので、熱分解炉12の周面に設置される場合に比較して、熱交換室22への熱流出の影響が少なく、各温度センサが測定した温度は正確に木質系燃料40の熱分解反応状態を反映する。
温度制御部34は、温度センサT1、…、T6で検出される熱分解炉12内の温度分布や平均温度を入力して、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部32の運転を制御する。即ち、温度制御部34は、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応温度が、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された熱分解反応設定温度に維持されるように、ブロア部32に運転制御信号を出力して、木質系燃料40が燃焼して急激に発熱することを防止する。また、温度制御部34は、温度センサT8、T9で検出される熱交換室22の蓄熱材の温度を入力して、蓄熱材に蓄熱されている熱量に応じてブロア部32の運転を制御する。さらに温度制御部34が、温度センサT1、…、T6で検出される温度を入力して、熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行するように吸気部16の開口状態を制御する構成としてもよい。
ガス検知センサーGDは、吸気部16の近傍に設けられたセンサで、焚き口20付近での煙の状態やガス成分を検出する。吸気量制御部36は、ガス検知センサーGDの煙検出信号を入力して、熱分解炉12内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、ブロア部32に運転制御信号を出力する。ここで、順流状態とは、空気が吸気部16から熱分解炉12内に流れ込む状態をいう。ブロア部32の運転が不足している場合には、煙の流れ状態が逆流状態になると共に、熱分解炉12内が酸素欠乏状態となつて木質系燃料40の熱分解反応が阻害される。
ダンパーDP1は、煙道28に設けられたもので、熱分解炉12内で木質系燃料40の熱分解反応を行っている場合は開状態とし、熱分解反応を停止している場合は閉状態とする。ダンパーDP2、DP3は、蓄熱部空気流出口31の煙道28側と熱交換室22側に設けられたもので、熱分解炉12内で木質系燃料40の熱分解反応を行っている場合は閉状態とし、熱分解反応を停止している場合は開状態とする。ダンパーDP4、DP5は、熱取出し口30の外気側と熱交換室22側に設けられたもので、熱分解炉12内で木質系燃料40の熱分解反応を行っている場合は閉状態とし、熱分解反応を停止している場合は開状態とする。
このように構成された装置の動作を次に説明する。図2は木質系燃料の熱分解反応状態に応じた熱分解炉の運転を説明する流れ図である。まず、熱分解炉12の内部に木質系燃料40を積込む(S100)。次に、焚き口20に点火用燃料を積込んで、点火用燃料を燃焼させて木質系燃料40を点火する(S110)。点火を適切に行う為に、ダンパーDP1は開状態とし、ダンパーDP2〜DP5は閉状態とし、ブロア部32の運転を開始する。
木質系燃料40が点火してから炭化までの一次熱分解反応期間は、温度制御部34によって木質系燃料40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第1の熱分解反応温度に維持する(S120)。一次熱分解反応期間における負荷側への熱供給や排煙供給は、煙道28を流れる排煙により行う。熱分解炉12内の温度が熱分解反応の自律開始温度以上であれば、炉内に空気を供給することで木質系燃料40の熱分解反応が自律的に促進され、発火時のような補助燃料を使用する必要がない。熱分解炉12内の温度が熱分解反応と燃焼反応の臨界温度以下であれば、炉内に供給される空気量が木質系燃料40の熱分解反応には充分であるが、燃焼を開始するには不足する状態なので、木質系燃料40の熱分解反応が緩慢に進行する。従って、第1の熱分解反応温度が熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定されていると、温度制御部34によるブロア部32の運転制御や吸気部16の開口状態制御によって、木質系燃料40の熱分解反応速度が制御される。木質系燃料40の熱分解反応の自律開始温度は、例えば220℃〜240℃程度であり、木質系燃料40の熱分解反応と燃焼反応の臨界温度は、例えば750℃〜800℃程度である。この臨界温度を超えると、空気が充分に供給されると木質系燃料40の燃焼反応が開始され、熱分解反応に比較して遥かに速い速度で炭素が二酸化炭素に変化して行く。好ましくは、熱効率の点から第1の熱分解反応温度は500℃から700℃の範囲が良い。
次に、木質系燃料40の炭化が完了したか判断し(S130)、NoであればS120に戻る。炭化度の判断は、温度センサ支持体38によって、熱分解炉12の中心軸方向に所定間隔で設置された温度センサT1、…、T6の温度分布によって判定する。炭化度の判断は、さらに例えば木質系燃料40から発生する煙の状態をガス検知センサーGDで検知して行ったり、操作者がのぞき窓18から木質系燃料40の状態を目視して得た情報も加えるとよい。S130でYesであれば、一旦熱分解炉12内の炭化した木質系燃料の熱分解反応を停止する(S140)。S140の中間期間では、温度制御部34によるブロア部32の運転制御や吸気部16の開口状態制御によって、木質系燃料40の熱分解反応を停止すると共に、熱交換室22の蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを負荷側に供給する。中間期間における負荷側への熱供給は、熱取出し口30から流入した空気を熱交換室22で加熱して、蓄熱部空気流出口31から排出して行う。中間期間は、木質系燃料40の炭化後から第2の設定温度まで冷却されるまでの期間とする。第2の設定温度は、熱分解炉12内の温度が木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い温度、例えば230℃以上に設定されている。そして、温度制御部34は温度センサT8、T9で検出される熱交換室22の蓄熱材が、第2の設定温度まで低下したか判断し(S150)、NoであればS150に戻る。なお、負荷側で排煙供給が必要な場合は、中間期間を省略して二次熱分解反応期間に移行しても良い。また、木質系燃料40を炭として利用する場合は、第2の設定温度よりも更に冷却して、炭化した木質系燃料40が熱分解反応を再開しないようにする。
S150でYesであれば、温度制御部34によるブロア部32の運転制御や吸気部16の開口状態制御によって、木質系燃料40の熱分解反応を再開する(S160)。二次熱分解反応期間は、温度制御部34によって熱分解炉12内の木質系燃料40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第3の熱分解反応温度に維持する(S170)。二次熱分解反応期間における負荷側への熱供給や排煙供給は、煙道28を流れる排煙により行う。そして、木質系燃料40の灰化が完了したか判断し(S180)、NoであればS170に戻る。Yesであれば、木質系燃料40の熱分解反応が完了したので、残さ灰分を除去して(S190)、終了する。
なお、中間期間で、木質系燃料40の炭化後から熱分解炉12内の温度が第2の設定温度よりも更に低い温度まで低下させると、再点火が困難となって炭化した木質系燃料40を木炭として利用できる。また、第1及び第3の熱分解反応温度は、需要側の熱需要に応じて適宜に設定することが可能であり、需要側の熱需要に応じて適宜に変更してもよい。
図3は木質系燃料の熱分解反応による炭化度を説明する図で、(A)は熱分解炉12の要部断面図、(B)は温度分布の概念図、(C)は木質系燃料の炭化度の概念図である。木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行する関係で、木質系燃料の熱分解反応は熱分解炉12の頂部から底部に向かって徐々に進行する。そこで、例えば第1の熱分解反応温度を600℃に設定してある場合、温度分布は(i)〜(iiv)の曲線に示すように、第1の熱分解反応温度を示す温度センサの位置が頂部から底部に向かって徐々に低下して行く。また木質系燃料の炭化度も、熱分解炉12内の温度分布に対応して、100%炭化の進行した領域が(i)〜(iiv)の曲線に示すように、頂部から底部に向かって徐々に低下して行く。そして、木質系燃料40の炭化が完了する間際では、底部に位置する温度センサT6が第1の熱分解反応温度を示すと共に、第1の熱分解反応温度を維持する為に、ブロア部32の運転状態や吸気部16の開口状態を空気供給量が増大するように制御される。従って、温度センサT1、…、T6の示す熱分解炉12内の温度分布によって、木質系燃料40の炭化状態が把握可能であり、完了時点も把握できる。
なお、熱分解装置10が一台の場合には、燃え尽きた木質系燃料40の灰を除去して新たな木質系燃料40を積込む期間中は、負荷側への熱供給や排煙供給が一時的に中断される。このような一時的な中断をすることなく、連続して負荷側へ熱供給や排煙供給をする場合は、2台以上の熱分解装置10を並列に設置して協調運転すれば良い。即ち、木質系燃料40の積込み等によって、一台の熱分解装置10が熱供給や排煙供給を停止している場合に、他の熱分解装置10により協調運転を行う。協調運転とは、熱供給を停止している熱分解装置10が供給していた熱量を、他の並列設置された熱分解装置10によって熱供給できるように、温度制御部34により熱分解炉12内の木質系燃料の熱分解反応を促進させる。木質系燃料の熱分解反応促進は、例えば第1、第3の熱分解反応温度を通常運転時よりも高くしたり、ブロア部32の運転状態や吸気部16の開口状態を空気供給量が増大するように制御して行う。
図4は、本発明に係る排煙処理装置の全体構成を説明する構成断面図である。図において、排煙処理装置50は、水槽52、排煙冷却パイプ54、噴霧室56、排煙流入口58、第1ダクト60、隔壁62、第2ダクト64、汲水ポンプ66、給水管68、噴霧器70、ブロア部72、木酢液回収口74を有している。排煙処理装置50には、消臭装置80が接続されている。消臭装置80は、底部82、木炭層を有する木炭室84、上部室86、煙突88が設けられている。
水槽52は、例えば深さ1m、幅1m、長さ3m程度の形状であるが、適宜の大きさとしてよい。排煙冷却パイプ54は、水槽52の下部に設置されるもので、排煙流入口58から流入した排煙を冷却して、木酢液が回収できる程度の温度、例えば50℃〜80℃程度まで冷却する。排煙冷却パイプ54には、熱伝導率の高く耐熱性の高い材料、例えばステンレス鋼管や耐食処理された鋼管・銅管等が用いられる。排煙冷却パイプ54には、パイプ内に網部(図示せず)が設けられている。網部は、排煙に含まれる水分を水滴化して、噴霧室56に送られる排煙に含まれる水分量を調節している。炭化前の木質系燃料40には、炭や石炭と比較して多量の水分が含まれているので、網部による水滴化は有効である。噴霧室56は、水槽52の水面よりも上側に設置されるもので、通気性のある隔壁62によって数室に区分されている。第1ダクト60は、排煙冷却パイプ54で冷却された排煙を噴霧室56に導く。噴霧室56内の噴霧された液体流域は、隔壁62によって区分されており、排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去された空気が前室の排煙と混合しないように配慮されている。第2ダクト64は、噴霧室56と消臭装置80の底部82とを連結するもので、固体微粒子成分が除去された空気を消臭装置80の底部82に導く。
汲水ポンプ66は、水槽52の下部から水を汲み上げて、給水管68により、噴霧器70に給水する。ブロア部72は、第2ダクト64の噴霧室56側に設けられたもので、排煙冷却パイプ54に供給される排煙を吸込むエネルギと、木炭層84で発生する圧力損失を補償して煙突88からの排煙排出を促進するエネルギとを供給する。なお、ブロア部72は第1ダクト60側に設けても良い。木酢液回収口74は、排煙冷却パイプ54の下側に設置されたもので、排煙に含まれる木酢液成分が凝集して回収される。
底部82は、消臭装置80の下側に設けられたもので、木炭室84に排煙が均等に流れるように排煙の流れをゆっくりさせる。木炭室84は、木炭が収容された略円筒形容器で、底部82から入る排煙に含まれる有機物成分を吸着して、消臭する。上部室86は、木炭室84で消臭処理された排煙を煙突88に送るもので、略円錐台形状をしている。
このような排煙処理装置50において、排煙流入口58から流入した高温の排煙は、排煙冷却パイプ54によって冷却され、噴霧室56で噴霧された霧状の水滴によって固体微粒子成分が除去される。また、排煙冷却パイプ54に供給される排煙が、熱分解炉12内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙の場合には、木酢液成分を含んでいる。そこで、排煙冷却パイプ54で冷却することで、木酢液成分が凝集して木酢液回収口74にて回収される。また、排煙処理装置50の第2ダクト64から排出された排煙は、消臭装置80の木炭層84によって排煙に含まれる悪臭成分が吸着除去されて、実質的な無臭化が実現できる。そこで、市街地で熱分解炉12を用いて木質系燃料を熱分解する場合や、廃材を焼却炉で焼却処理する場合でも、排煙に含まれる塵埃や悪臭成分が除去されて、熱分解炉や焼却炉の設置者が近隣から苦情を受けることが少なくなる。
図5は、本発明の排煙利用システムを説明する構成ブロック図である。図において、排煙利用システムは、例えば図1に示す熱分解装置10、図4に示す排煙処理装置50、排煙ダクト92、94、排煙利用部90を備えている。排煙ダクト92は、熱分解装置10の排煙を排煙利用部90に導く配管である。排煙ダクト94は、排煙利用部90で利用された排煙を排煙処理装置50に導く配管である。排煙利用部90は、排煙ダクト92から送られる排煙に含まれる有価体を利用する空間である。排煙利用部90は、木材、魚、野菜等を薫煙処理する薫煙処理室や、床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設等に用いられる熱エネルギー利用設備である。
本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置10によって木質系燃料40の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置50によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料40の利用が促進される。また、排煙利用部90は、熱分解装置10の排煙を排煙処理装置50に導く途中に設けられ、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料40の利用が更に促進される。
図6は、本発明の排煙利用装置の構成を説明する構成図で、(A)は正面図、(B)は正面図のB−B平面図である。排煙利用室100は、図5に示す排煙利用部90の一形態で、排煙に含まれる熱エネルギーや有効成分が効果的に排煙利用室100の内部で利用できるように、構成されている。排煙利用室100は、熱交換管路112が設置された下部室102と燻製対象物等が収容される上部室104とを有しており、例えば床材105で下部室102と上部室104が区分されている。排煙を上部室104で燻製等に利用する場合には床材105に通気性を持たせるのが良く、上部室104を暖房等の熱交換に用いる場合には床材105に下部室102との通気性を持たせる必要はない。排煙利用室100の下部室102には、排煙流入口106、排煙排出口108、蓄熱空気還流口110、熱交換管路112、フィルタ114、分岐配管116、第1の室内排出口118、第2の室内排出口120、ダンパーDP6が設けられている。
排煙流入口106は、例えば図1に示す熱分解装置10の排煙や蓄熱空気が供給されるもので、煙道28から排煙、蓄熱部空気流出口31から蓄熱空気が供給されて、熱交換管路112に導く。排煙排出口108は、排煙利用室100に流入した排煙を排出するもので、例えば図5に示すように、排煙ダクト94により排煙処理装置50に導かれる。蓄熱空気還流口110は、排煙利用室100に流入した蓄熱空気を熱分解装置10に還流するもので、例えば熱取出し口30と配管を介して接続されている。熱交換管路112は、排煙利用室100の内部に配置された熱交換管路112であって、一端が排煙流入口106と接続され、他端が分岐配管116を介して第1の室内排出口118と接続されると共に、第2の室内排出口120とも接続されている。フィルタ114は熱交換管路112の折返し部分に設けられたもので、排煙に含まれる固形微粒子を除去する。
第1の室内排出口118は、排煙利用室100の排煙流入口106側に設けられており、蓄熱空気を熱分解装置10に還流するのに用いる。第2の室内排出口120は、排煙利用室100の排煙排出口108側に設けられており、排煙を下部室102で利用してから排煙排出口108に排出するのに用いる。ダンパーDP6は、分岐配管116に排煙を流す状態と流さない状態とを切替えるもので、例えば熱分解装置10から排煙が供給される場合は閉鎖状態とし、蓄熱空気が供給される場合は開放状態とする。なお、熱交換管路112から排出される排煙を、第1の室内排出口118と第2の室内排出口120の2系統から排煙利用室100に排出される運転状態とすると、排煙利用室100内部の排煙濃度分布が均質化される。
なお、排煙バイパス配管122を用いて、第2の室内排出口120と排煙排出口108と直接接続してもよい。排煙バイパス配管122は、排煙利用室100に排煙を滞留させること無く、熱エネルギーを熱交換管路112にて回収して、速やかに排煙を外部に排出させる場合に設置する。この場合、さらにダンパーDP7を排煙バイパス配管122に設置するとよい。
このように構成された本発明の排煙利用装置において、図1に示す熱分解装置10から排煙や蓄熱空気が供給される場合を説明する。図7は、本発明の排煙利用装置の排煙供給方法を説明する流れ図で、熱分解装置10が図2で示す木質系燃料の熱分解方法で運転される場合を示している。
まず、排煙利用室100の上部室104を、用法に応じた状態に整備する(S200)。即ち、排煙利用室100を薫煙処理室として用いる場合は、薫煙処理の対象となる木材、魚、野菜等を並べる。また、排煙利用室100を熱エネルギー利用設備として用いる場合は、床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設等に熱エネルギーを供給するのに適する熱交換器を設置する。
熱分解装置10内の木質系燃料40が一次熱分解反応期間では、排煙流入口106に排煙を供給し、第1の室内排出口118を経由して排煙排出口108から排出する(S210)。熱分解装置10内の木質系燃料40が中間期間では、蓄熱部空気流出口31から排煙流入口106に蓄熱空気を供給する(S220)。蓄熱空気は、排煙利用室100で熱交換をして、第2の室内排出口120を経由して蓄熱空気還流口110から熱取出し口30に還流する(S230)。このようにして、中間期間でも蓄熱空気は熱分解炉12に設けられた蓄熱部22に蓄えられた熱エネルギーを排煙利用室100に運搬する。このとき、排煙排出口108を閉鎖しておけば、排煙利用室100内部の排煙濃度もさして変動しないから、薫煙処理や熱エネルギー利用設備としての利用に影響を及ぼさない。
熱分解装置10内の木質系燃料40が二次熱分解反応期間では、排煙流入口106に排煙を供給し、第1の室内排出口118を経由して排煙排出口108から排出する(S240)。木質系燃料40の灰化が完了すると、終了となる。排煙利用室100の利用を継続する場合は、熱分解装置10内に木質系燃料40を積込んで、最初に戻る。
なお、上記の本発明の実施の形態においては、具体的な実施例を用いて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、当業者にとって自明事項の範囲内で設計された態様も含むものである。
熱分解装置の全体構成を説明する構成図である。 木質系燃料の熱分解反応状態に応じた熱分解炉の運転を説明する流れ図である。 木質系燃料の熱分解反応による炭化度を説明する図である。 本発明に係る排煙処理装置の全体構成を説明する構成断面図である。 本発明の排煙利用システムを説明する構成ブロック図である。 本発明の排煙利用装置の構成を説明する構成図で、(A)は正面図、(B)は正面図のB−B平面図である。 本発明の排煙利用装置の排煙供給方法を説明する流れ図である。
符号の説明
10 熱分解装置
12 熱分解炉
22 熱交換室
32 ブロア部
34 温度制御部
36 吸気量制御部
40 木質系燃料
50 排煙処理装置
52 水槽
54 排煙冷却パイプ
56 噴霧室
60、64 ダクト
72 ブロア部
80 消臭装置
84 木炭室
88 煙突
90 排煙利用装置
100 排煙利用室
106 排煙流入口
108 排煙排出口
110 蓄熱空気還流口
112 熱交換管路
118、120 室内排出口
DP1、DP2、DP3、DP4、DP5、DP6 ダンパー
GD ガス検知センサー
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9 温度センサ

Claims (13)

  1. 内部に木質系燃料が収容される筒型の熱分解炉と;
    前記熱分解炉への空気供給量を調節するブロア部と;
    前記熱分解炉を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサと;
    前記温度センサで検出される温度を入力して、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行するように前記ブロア部の運転を制御する温度制御部とを備える;
    熱分解装置。
  2. 前記温度制御部は、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応温度が、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された熱分解反応設定温度に維持されるように、前記ブロア部に運転制御信号を出力することを特徴とする;
    請求項1に記載の熱分解装置。
  3. さらに、前記熱分解炉の内部に連通する状態に設けられた吸気部を有し;
    前記温度制御部は、前記温度センサで検出される温度を入力して、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行するように前記吸気部の開口状態を制御することを特徴とする;
    請求項1又は請求項2に記載の熱分解装置。
  4. さらに、前記熱分解炉の内部に連通する状態に設けられた吸気部と;
    前記吸気部の近傍に設けられたガス検知センサーと;
    前記ガス検知センサーの煙検出信号を入力して、前記熱分解炉内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、前記ブロア部に運転制御信号を出力する吸気量制御部とを備え;
    前記吸気量制御部によって、前記ブロア部の運転により前記吸気部から流入する空気量が調整されて、しかして前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応速度が調節されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の熱分解装置。
  5. 少なくとも2台以上の請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の熱分解装置を用いた熱供給方法であって;
    少なくとも一台の前記熱分解装置に関して熱供給を停止しているときは、熱供給を停止している熱分解装置が供給していた熱量を、前記熱分解装置の他の装置によって熱供給できるように、前記温度制御部により前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応を促進させる;
    熱分解装置を用いた熱供給方法。
  6. 熱分解炉の内部に収容された木質系燃料の点火から炭化までの一次熱分解反応期間は、前記木質系燃料の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第1の熱分解反応温度に維持し;
    前記木質系燃料の炭化後から前記熱分解炉内の温度が、木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い第2の設定温度まで冷却されるまでの中間期間は、前記熱分解炉内の炭化した木質系燃料の熱分解反応を停止し;
    前記熱分解炉内の温度が第2の設定温度まで冷却されてから前記木質系燃料の灰化完了までの二次熱分解反応期間は、前記木質系燃料の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第3の熱分解反応温度に維持する;
    木質系燃料の熱分解方法。
  7. 水槽の下部に設置された排煙冷却パイプと;
    前記水槽の水面よりも上側に設置される噴霧室と;
    前記排煙冷却パイプで冷却された排煙を前記噴霧室に導く第1ダクトと;
    前記噴霧室で噴霧された液体流域を通過した排煙を煙突に導く第2ダクトを備える;
    排煙処理装置。
  8. さらに、前記排煙冷却パイプの下側に設置された木酢液回収口を有し;
    前記排煙冷却パイプに供給される排煙は、熱分解炉内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙であり;
    前記排煙冷却パイプから排出される排煙温度が、当該排煙に含まれる木酢液成分が凝集する程度に冷却されることを特徴とする請求項7に記載の排煙処理装置。
  9. さらに、前記第2ダクトと前記煙突との間に設けられた木炭層と;
    前記第2ダクト又は第1ダクトの少なくとも一方に設けられたブロア部とを備え;
    前記ブロア部は、前記排煙冷却パイプに供給される排煙を吸込むエネルギと、前記木炭層で発生する圧力損失を補償して前記煙突からの排煙排出を促進するエネルギとを供給することを特徴とする請求項7に記載の排煙処理装置。
  10. 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の熱分解装置と;
    請求項7乃至請求項9の何れか1項に記載の排煙処理装置と;
    前記熱分解装置の排煙を前記排煙処理装置に導く排煙ダクトと;
    前記排煙ダクトを通過する排煙に含まれる有価体を利用する排煙利用部とを備える;
    排煙利用システム。
  11. 前記排煙利用部は、木材、魚、野菜の少なくとも1種類を薫煙処理する薫煙処理部、又は床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設の少なくとも1種類に用いられる熱エネルギー利用部であることを特徴とする;
    請求項10に記載の排煙利用システム。
  12. 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の熱分解装置の排煙又は蓄熱空気を熱交換管路に導く排煙流入口と;
    前記排煙利用室に流入した排煙を排出する排煙排出口と;
    前記排煙利用室に流入した蓄熱空気を前記熱分解装置に還流する蓄熱空気還流口と;
    前記排煙利用室の内部に配置された熱交換管路であって、一端に前記排煙流入口と接続された前記熱交換管路と;
    前記熱交換管路の他端に設けられると共に、前記排煙利用室の前記排煙流入口側に設けられた第1の室内排出口と;
    前記熱交換管路の第1の室内排出口と異なる場所に設けられると共に、前記排煙利用室の前記排煙排出口側に設けられた第2の室内排出口とを備える;
    排煙利用装置。
  13. 請求項12に記載された排煙利用装置に請求項6に記載された木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する方法であって;
    前記一次熱分解反応期間では、前記排煙流入口に排煙を供給し、前記第1の室内排出口を経由して前記排煙排出口から排出し;
    前記中間期間では、前記排煙流入口に蓄熱空気を供給し、前記第2の室内排出口を経由して前記蓄熱空気還流口から当該蓄熱空気を熱分解炉に設けられた蓄熱部に還流し;
    前記二次熱分解反応期間では、前記排煙流入口に排煙を供給し、前記第1の室内排出口を経由して前記排煙排出口から排出する;
    排煙利用装置の排煙供給方法。

JP2006172460A 2006-06-22 2006-06-22 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法 Pending JP2006346675A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006172460A JP2006346675A (ja) 2006-06-22 2006-06-22 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006172460A JP2006346675A (ja) 2006-06-22 2006-06-22 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003420306A Division JP3882023B2 (ja) 2003-12-18 2003-12-18 熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、木質系燃料の熱分解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006346675A true JP2006346675A (ja) 2006-12-28

Family

ID=37643058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006172460A Pending JP2006346675A (ja) 2006-06-22 2006-06-22 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006346675A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW548384B (en) Multifunctional disposal apparatus
JP2009068817A (ja) 木質系バイオマス、または、炭化物を燃料とするバッチ式燃焼用ボイラと温風発生装置
CN102192512B (zh) 垃圾焚烧炉
JP2010230305A (ja) 木質系バルク燃料用燃焼炉とその燃焼制御方法、その燃焼炉を用いた温風発生装置及び木質系バルク燃料用燃焼炉の排煙利用方法
CN106949480A (zh) 一种热解焚烧炉
CN111156529A (zh) 一种生活污泥制备燃料焚烧危废的方法及系统
JP6101889B2 (ja) 木屑バイオマスを燃料とする連続温水製造装置
CN204574051U (zh) 一种低温垃圾分解箱
JP6232539B2 (ja) 固体燃料の燃焼装置および固体燃料の燃焼方法、並びに、気体加熱装置、液体加熱装置、発電システムおよび冷房システム
CN201697133U (zh) 垃圾焚烧炉
JP6490533B2 (ja) 木質バイオマスボイラー
WO2017168772A1 (ja) 固体燃料の燃焼装置および固体燃料の燃焼方法、並びに、気体加熱装置、液体加熱装置、発電システムおよび冷房システム
CN112097279A (zh) 一种烟气净化燃烧装置
CN110701617A (zh) 一种生活垃圾低温磁化热解器
WO2006090482A1 (ja) 熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、木質系燃料の熱分解方法、排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法
JP2005179451A (ja) 熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、木質系燃料の熱分解方法、排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法
CN206739312U (zh) 一种无害化乡村生活垃圾热解气化炉
JP6232540B2 (ja) 固体燃料の燃焼装置および固体燃料の燃焼方法、並びに、気体加熱装置、液体加熱装置、発電システムおよび冷房システム
CN205383609U (zh) 可燃垃圾焚烧环保炉
JP2006346675A (ja) 排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法
CN211316185U (zh) 生活垃圾无氧分段式热解炉
CN203869051U (zh) 一种湿式短烟道高压引风焚烧炉
JP3479628B2 (ja) 炭化装置
JP6277475B2 (ja) 固体燃料の燃焼装置および固体燃料の燃焼方法、並びに、気体加熱装置、液体加熱装置、発電システムおよび冷房システム
CN111396899A (zh) 一种污泥干化焚烧集成处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090731

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091124