JP2007254696A - Undiluted liquid for mixed fuel from wood biomass and fuel oil, and its use method - Google Patents

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JP2007254696A JP2006084820A JP2006084820A JP2007254696A JP 2007254696 A JP2007254696 A JP 2007254696A JP 2006084820 A JP2006084820 A JP 2006084820A JP 2006084820 A JP2006084820 A JP 2006084820A JP 2007254696 A JP2007254696 A JP 2007254696A
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定男 西村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an undiluted liquid for mixed fuel of a wood biomass and a fuel oil and its utilizing method, for expanding the utilization of the wood biomass by reducing its transportation cost. <P>SOLUTION: The undiluted liquid for mixed fuel of wood biomass and fuel oil is prepared by mixing 30 to 50 wt.% of a pulverized and powdered wooden biomass into a fuel oil being a liquid component. This preparation is performed near to a place where the wooden biomass is generated, and the wooden biomass is transported to a thermal power plant or the like as a liquid. When in use, the mixed fuel undiluted liquid is diluted with a fuel oil to be used. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は木材の伐採などで生じる木質バイオマスを有効に利用するとともに、その輸送コストを抑えるための木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液およびその利用方法に関する。   The present invention relates to a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil and a method for using the same in order to effectively use woody biomass generated by logging of wood and the like, and to reduce its transportation cost.

バイオマスは、動植物由来の再生可能な有機質資源であって、代表的なものに家畜排泄物、食品廃棄物、廃棄紙、林地残材、下水汚泥などがある。現在、地球温暖化の防止、循環型社会の形成、農山漁村の活性化などを目的として、このようなバイオマスを積極的に活用しようとする試みがあるが、日本におけるバイオマスの利用率は諸外国に比べ格段に低い値となっている。   Biomass is a renewable organic resource derived from animals and plants. Typical examples include livestock excrement, food waste, waste paper, forest land residue, and sewage sludge. At present, there are attempts to actively use such biomass for the purpose of preventing global warming, forming a recycling-oriented society, and activating rural villages. The value is much lower than.

一方、平成15年4月1日からRPS(Renewable Portfolio Standard)法が施行されている。RPS法は、国が電力会社(電気事業者)に太陽光発電や風力などの新エネルギーから得られる電気を一定量以上利用することを義務づける、新エネルギーの普及促進を目的とした法律である。そこで電力会社はRPS法の基準を満たすために石炭・木質バイオマスの混焼を検討している。
例えば、下記の特許文献1には、石炭と木質バイオマスを効率的に燃焼させる技術が提案されている。
特開2005−291531号公報
On the other hand, since April 1, 2003, the RPS (Renewable Portfolio Standard) law has been in effect. The RPS Law is a law aimed at promoting the spread of new energy, which obliges the country to use a certain amount or more of electricity obtained from new energy such as solar power generation and wind power. Therefore, electric power companies are considering co-firing coal and wood biomass to meet the standards of the RPS method.
For example, the following Patent Document 1 proposes a technique for efficiently burning coal and woody biomass.
JP-A-2005-291531

このように石炭火力発電所で木質バイオマスを使用する技術については幾つかの提案が見られるものの、その輸送コストが木質バイオマスの利用拡大の最大のネックとなっていた。すなわち木質バイオマスの発生場所とそれを燃焼させて利用するための施設が離れていることが多く、輸送コストを勘案すると木質バイオマスの使用が採算ベースに乗らず、その利用が躊躇される一因となっていた。また重原油を主燃料とする石油火力発電所においても、当業界でのバイオマスの利用範囲拡大が求められているにも拘わらず、これまで木質バイオマスを積極的に利用しようとする動きがないのが実情であった。   Although several proposals have been made regarding the technology for using wood biomass at coal-fired power plants, the transportation cost has become the biggest bottleneck in expanding the use of wood biomass. In other words, the location where woody biomass is generated and the facilities for burning it are often separated, and considering the transportation costs, the use of woody biomass is not on a profitable basis, which is one reason that its use is discouraged. It was. Even in oil-fired power plants that use heavy crude oil as the main fuel, there is no movement to actively use woody biomass so far, despite the need to expand the range of biomass use in the industry. Was the actual situation.

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、その輸送コストを低減することにより木質バイオマスの利用拡大を図るための木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液およびその利用方法を提供することにある。   The present invention has been developed to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil, and a method for using the same, in order to expand the use of woody biomass by reducing the transportation cost.

上記目的を達成するために本発明は、液体成分である燃料油に対して粉砕して微粉化した木質バイオマスを30重量%〜50重量%混合することで調整され、熱エネルギを発生させるための内燃機関の燃料としての使用時には前記燃料油によって希釈されて用いられる、ことを特徴とする木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を提供する。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is prepared by mixing 30 to 50% by weight of wood biomass pulverized and pulverized with respect to a fuel oil that is a liquid component to generate thermal energy. Provided is a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil that is diluted with the fuel oil when used as a fuel for an internal combustion engine.

ここで、微粉化した前記木質バイオマスの粒径は、50〜1000μmである、ことが好ましい。   Here, it is preferable that the particle size of the pulverized woody biomass is 50 to 1000 μm.

さらに、木質バイオマスを微粉化する前に、木質バイオマスを炭化処理する、こともできる。   Furthermore, the woody biomass can be carbonized before pulverizing the woody biomass.

また、前記内燃機関はボイラ(11)であって、前記燃料油には重油、軽油又は原油が用いられる、ものとする。   The internal combustion engine is a boiler (11), and heavy oil, light oil or crude oil is used as the fuel oil.

また本発明は、木質バイオマスを粉砕して微粉化し、微粉化した木質バイオマスを高濃度で燃料油と混合して木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を木質バイオマスの発生場所の近くで調製する混合燃料原液調製工程(S101)と、該混合燃料原液調製工程で得られた混合燃料原液を内燃機関設置施設まで輸送する輸送工程(S102)と、内燃機関設置施設において前記混合燃料原液を前記燃料油により希釈し、燃料油に対しする木質バイオマスの濃度を1重量%〜10重量%に希釈する希釈工程(S103)と、得られた希釈木質バイオマス含有燃料を内燃機関で燃焼させる燃焼工程(S104)と、を備えた、ことを特徴とする木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の利用方法を提供する。   Further, the present invention pulverizes and pulverizes woody biomass, mixes the pulverized woody biomass with fuel oil at a high concentration, and prepares a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil near the place where the woody biomass is generated. A mixed fuel stock solution preparation step (S101), a transport step (S102) for transporting the mixed fuel stock solution obtained in the mixed fuel stock solution preparation step to an internal combustion engine installation facility, and the mixed fuel stock solution in the internal combustion engine installation facility as the fuel A dilution step (S103) in which the concentration of the woody biomass diluted with oil is diluted to 1 to 10% by weight with respect to the fuel oil, and a combustion step (S104) in which the obtained diluted woody biomass-containing fuel is burned in the internal combustion engine. And a method for using a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil, characterized by comprising:

ここで、前記混合燃料原液調製工程(S101)に、木質バイオマスを微粉化する前に、木質バイオマスを炭化処理する工程を含む、ことも好ましい。   Here, it is also preferable that the mixed fuel stock solution preparation step (S101) includes a step of carbonizing the woody biomass before pulverizing the woody biomass.

特に、前記内燃機関はボイラ(11)であり、前記希釈工程(S104)において、希釈タンク(31)内で前記木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を燃料油により2〜3倍程度に希釈することで流動性を高め、得られた希釈木質バイオマス含有燃料を、燃料油貯蔵タンク(32)から送られてきた燃料油により、混合用補助タンク(33)内でさらに混合して希釈木質バイオマス含有燃料の2倍〜10倍程度に希釈した後に、これを内燃機関で燃焼させる、ものとすることが好ましい。   In particular, the internal combustion engine is a boiler (11), and in the dilution step (S104), the mixed fuel stock solution of the woody biomass and the fuel oil is diluted with the fuel oil by about 2 to 3 times in the dilution tank (31). The diluted woody biomass-containing fuel thus obtained is further mixed in the auxiliary tank (33) for mixing with the fuel oil sent from the fuel oil storage tank (32) to dilute the woody biomass. It is preferable that after diluting to about 2 to 10 times the contained fuel, it is burned in an internal combustion engine.

本発明によれば、バイオマスの発生場所の近くで、粉砕して微粉化した木質バイオマスを液体成分である燃料油に高濃度で混合して混合燃料原液を調製し、燃料油を木質バイオマスに含侵させることで、一定の流動性も確保してその燃料としての取扱性を向上させるとともに、単位発熱量当たりの体積を減少させることで、木質バイオマスの発生個所から遠方にある内燃機関設置施設までの輸送コストを低減させることができる。すなわち木質バイオマスを流動体とすることで、ポンプ等をもちいた圧送が可能となり、タンクローリー車などへの積み込みが容易となり、また、体積を減少させることでタンクローリー車などへの積込量も増加することができる。これにより、例えば火力発電所における発電用燃料としての木質バイオマスの積極的利用を促進することが可能となる。   According to the present invention, a pulverized and pulverized woody biomass is mixed with fuel oil, which is a liquid component, at a high concentration near the biomass generation site to prepare a mixed fuel stock solution, and the fuel oil is contained in the woody biomass. By infiltrating, it ensures a certain fluidity and improves the handleability as a fuel, and by reducing the volume per unit calorific value, from the wood biomass generation point to the internal combustion engine installation facility far away The transportation cost can be reduced. In other words, by using woody biomass as a fluid, it becomes possible to pump using a pump, etc., making it easy to load into a tanker truck, etc., and reducing the volume also increases the amount to be loaded into a tanker truck, etc. be able to. Thereby, for example, it becomes possible to promote active use of woody biomass as a fuel for power generation in a thermal power plant.

また木質バイオマスを微粉化する前にこれを炭化しておくことで、木質バイオマス中の燃焼に不要な成分をある程度除去できるとともに、その乾燥を行うことができ、さらに、木質バイオマスの繊維組織を破壊してその微粉化を容易化することができる。   In addition, by carbonizing the woody biomass before it is pulverized, it is possible to remove some of the components that are not necessary for combustion in the woody biomass and to dry it, and to destroy the fiber structure of the woody biomass. Thus, the pulverization can be facilitated.

なお木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を内燃機関で燃焼させる際には、内燃機関設置施設において、混合燃料原液を燃料油により希釈して用いることで、適切な濃度の燃料としてこれを利用することができる。また燃料油が含侵したバイオマスの微粒子は、自身が燃焼するとともに燃料油燃焼促進のための心材となるため、燃料の燃焼効率も向上すると考えられる。   When a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil is burned in an internal combustion engine, the mixed fuel stock solution is diluted with fuel oil at the installation facility of the internal combustion engine and used as a fuel with an appropriate concentration. can do. Further, the biomass fine particles impregnated with the fuel oil burn itself and become a core material for promoting the combustion of the fuel oil.

発明は木質バイオマスの利用拡大の最大のネックとなっていた輸送コストを低減することで、これまで産業廃棄物として廃棄処理されることが多かった木質バイオマスの燃料としての利用促進を目的としたものである。
以下木質バイオマスを、混合燃料原液として調製する手順をまず説明し、続いてこの混合燃料原液を、熱エネルギを発生させるための内燃機関の一例としての火力発電所のボイラ燃焼用の燃料として利用する場合について具体的に説明する。
The invention aims to promote the use of wood biomass as a fuel, which has been previously disposed of as industrial waste, by reducing transportation costs, which was the biggest bottleneck in expanding the use of wood biomass. It is.
Hereinafter, the procedure for preparing woody biomass as a mixed fuel stock solution will be described first, and then this mixed fuel stock solution will be used as a fuel for boiler combustion in a thermal power plant as an example of an internal combustion engine for generating thermal energy. The case will be specifically described.

木質バイオマスは、木材、間伐材、伐採木、剪定枝、おがくず、樹皮、チップ、端材、流木、草、竹、笹、木質建築廃材、古紙など、これまであまり有効に利用されていなかった木質材の全てを含む概念である。   Woody biomass is wood that has not been used effectively so far, such as timber, thinned wood, felled trees, pruned branches, sawdust, bark, chips, scraps, driftwood, grass, bamboo, firewood, wood construction waste, waste paper, etc. It is a concept that includes all materials.

本実施例で使用される木質バイオマスは、山間部で発生した間伐材や剪定枝を想定している。図1に本実施例の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の調製手順のフロー図を示した。   The woody biomass used in this example is assumed to be thinned wood or pruned branches generated in mountainous areas. FIG. 1 shows a flow chart of a procedure for preparing a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil of this example.

間伐材等の木質バイオマスはまず発生場所の近くの麓などの集積場所に集積され、その場所で径が1cm程度のチップに粉砕される。粉砕されたチップは含有する水分がある程度(例えば半分程度)蒸発するまで、集積場所で放置・乾燥される。
なお木質バイオマスをチップに粉砕するチップ化装置は、粉砕前の間伐材等の運搬距離を短縮してその輸送の手間を低減するために、木質バイオマスの発生場所のできるだけ近くに設置することが望まれる。そのためチップ化装置は、車載可能な可動式の装置を使用することが好ましい。
Woody biomass such as thinned wood is first accumulated in a gathering place such as firewood near the place of occurrence, and crushed into chips having a diameter of about 1 cm at that place. The crushed chips are allowed to stand and dry at the collection site until the contained moisture evaporates to some extent (for example, about half).
In addition, it is desirable to install a chipping device that pulverizes woody biomass into chips as close as possible to the location where the woody biomass is generated in order to shorten the transport distance of thinned wood before pulverization and reduce the labor involved in transportation. It is. Therefore, it is preferable to use a movable device that can be mounted on a vehicle as the chip-forming device.

乾燥したチップは、トラックなどの輸送車両に積載され、最も近くの粉砕施設まで運搬される。粉砕施設では公知の粉砕機を用いてチップを50〜1000μmの粒径に粉砕・微粉化する。この粒径は木質バイオマスを後述する燃料油と混合して燃焼させる場合に、燃焼効率を良好とすることができる好適な大きさである。
微粉化された木質バイオマスは、含有する水分がさらに半分程度となるまで放置・乾燥される。なおチップや木質バイオマス微粉の乾燥を、乾燥機を使って強制的に行うことも勿論可能である。
The dried chips are loaded on a transport vehicle such as a truck and transported to the nearest grinding facility. In the pulverization facility, the chip is pulverized and pulverized to a particle size of 50 to 1000 μm using a known pulverizer. This particle size is a suitable size that can improve the combustion efficiency when woody biomass is mixed with fuel oil described later and burned.
The pulverized woody biomass is left to stand and dried until the water content is further reduced to about half. Of course, it is possible to forcibly dry the chips and the woody biomass using a dryer.

乾燥された木質バイオマス微粉は、粉砕施設においてそこに設置された混合用タンクに投入され、燃料油である重油、軽油又は原油と混合・調製されて混合燃料原液となる。この混合燃料原液はある程度の流動性を有するタール状の液体であり、ポンプ等を用いてその圧送をすることができるため、その取扱性が向上する。なお木質バイオマス微粉は、液体成分である燃料油に対して30重量%〜50重量%だけ混合される。   The dried woody biomass fine powder is put into a mixing tank installed there in a pulverization facility, and is mixed and prepared with fuel oil, heavy oil, light oil or crude oil to form a mixed fuel stock solution. Since this mixed fuel stock solution is a tar-like liquid having a certain degree of fluidity, and can be pumped using a pump or the like, the handling property is improved. The woody biomass fines are mixed by 30 to 50% by weight with respect to the fuel oil which is a liquid component.

調製された木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液は、ポンプによって混合用タンクから伸びる配管を通じてタンクローリー車やタンクを搭載した貨物列車に移し替えられて、内燃機関設置施設まで輸送される。   The prepared mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil is transferred to a tank truck or a freight train equipped with a tank through a pipe extending from the mixing tank by a pump, and is transported to an internal combustion engine installation facility.

図2に本実施例の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の他の調製手順のフロー図を示した。図に示したようにこの調製手順では、チップに粉砕した木質バイオマスをその微粉化の前に炭化する工程を含んでいる。   FIG. 2 shows a flow chart of another preparation procedure of the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil of this example. As shown in the figure, this preparation procedure includes a step of carbonizing the woody biomass crushed into chips before the pulverization thereof.

チップの炭化処理は、一般に市販されている公知の炭化装置を用いて行われる。炭化装置の燃料には、灯油などの液体燃料の他、乾燥させたチップや炭化したチップを用いることもできる。チップの炭化はチップの輸送の手間をなくすために木質バイオマスの発生場所の近くの集積場所で行うことが好ましく、そのため可動式の装置を用いることが好ましい。なお炭化処理を粉砕施設などの他の場所で行うことも勿論可能である。
このように微粉化する前にチップを炭化することにより、含有水分や燃焼に不要な成分をある程度除去することができ、さらに、木質バイオマスの繊維組織を破壊してその微粉化を容易化することができる。
The carbonization treatment of the chip is performed using a known carbonization apparatus that is generally commercially available. In addition to liquid fuel such as kerosene, dried chips or carbonized chips can be used as the fuel for the carbonization apparatus. Chip carbonization is preferably performed at an accumulation site near the generation site of the woody biomass in order to eliminate the trouble of transporting the chip, and therefore, it is preferable to use a movable device. Of course, it is possible to carry out the carbonization treatment in another place such as a grinding facility.
By carbonizing the chip before pulverization in this way, it is possible to remove the moisture content and components unnecessary for combustion to some extent, and further destroy the fiber structure of the woody biomass and facilitate its pulverization Can do.

炭化したチップは上記と同様に最も近くの粉砕施設まで運搬され、そこで50〜1000μmの粒径に粉砕機により微粉化される。微粉化された木質バイオマスは、液体成分である燃料油に対して30重量%〜50重量%だけ混合され、木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液として調製される。
なお輸送コスト低減のために、木質バイオマスのチップへの粉砕、粉砕機によるチップの微粉化、微粉化した木質バイオマスと燃料油との混合なども、可能であれば木質バイオマスの発生場所の近くの集積場所など一箇所で行うことがもっとも好ましい。
The carbonized chips are transported to the nearest grinding facility in the same manner as described above, where they are pulverized to a particle size of 50 to 1000 μm by a grinding machine. The pulverized woody biomass is mixed by 30 to 50% by weight with respect to the fuel oil that is a liquid component, and is prepared as a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil.
In order to reduce transportation costs, if possible, pulverization of wood biomass into chips, pulverization of chips with a pulverizer, mixing of pulverized wood biomass and fuel oil, if possible, near the location where the wood biomass is generated. It is most preferable to carry out at one place such as a collecting place.

調製された木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液は、上記と同様にポンプによって混合用タンクから伸びる配管を通じてタンクローリー車やタンクを搭載した貨物列車に移し替えられて、内燃機関の設置施設まで輸送される。   The prepared mixed fuel mixture of woody biomass and fuel oil is transferred to a tanker truck or a freight train equipped with a tank through a pipe extending from the mixing tank by a pump in the same manner as described above, and transported to the installation facility of the internal combustion engine. Is done.

このようにバイオマスの発生場所の近くで、粉砕して微粉化した木質バイオマスを液体成分である燃料油に高濃度で混合して混合燃料原液を調製し、燃料油を木質バイオマスに含侵させることで、(1)非常に嵩だかな木質バイオマスの単位発熱量当たりの体積が減少する、(2)一定の流動性を確保することで液体燃料として扱うことができ取扱性が向上する、(3)微粉化した木質バイオマスへの湿気などの影響を回避することができる、などの効果が発揮される。これによりその輸送コストの低減が図られ、木質バイオマスの燃料としての使用が促進される。   In this way, near the place where the biomass is generated, pulverized and pulverized woody biomass is mixed with fuel oil, which is a liquid component, at a high concentration to prepare a mixed fuel stock solution, and the fuel oil is impregnated into the woody biomass (1) The volume per unit calorific value of very bulky woody biomass is reduced, (2) By ensuring a certain fluidity, it can be handled as a liquid fuel, and the handleability is improved (3 ) The effect of being able to avoid the influence of moisture etc. on the pulverized woody biomass is exhibited. This reduces the transportation cost and promotes the use of woody biomass as fuel.

図3に調製した木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を、ボイラ燃焼用燃料として利用する火力発電所の発電プラントの概略構成図を示した。   The schematic block diagram of the power plant of the thermal power plant which uses the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil prepared for FIG. 3 as a fuel for boiler combustion was shown.

この発電プラント1では、熱エネルギを発生させるための内燃機関であるボイラ11内での燃料の燃焼によって過熱器12の水を加熱して蒸気を発生させ、発生した蒸気をタービン関係配管13を介してタービンケーシング内に送ることでタービン14を軸廻りに高速回転させ、この回転を発電機15に動力として伝達することで発電がなされている。
この発電プラント1は、ボイラ11に燃料を供給する燃料系統と、ボイラで燃料を燃焼させるための燃焼系統と、水から蒸気を発生させてタービン14を回転させるための復水・蒸気系統と、これら系統の設備に冷却水を供給する冷却系統との4系統に大別される。
In this power plant 1, steam is generated by heating water in the superheater 12 by combustion of fuel in a boiler 11 that is an internal combustion engine for generating thermal energy, and the generated steam is passed through a turbine-related pipe 13. The turbine 14 is sent into the turbine casing to rotate at high speed around the shaft, and the rotation is transmitted to the generator 15 as power to generate power.
The power plant 1 includes a fuel system for supplying fuel to the boiler 11, a combustion system for burning fuel in the boiler, a condensate / steam system for generating steam from water and rotating the turbine 14, The system is roughly divided into four systems including a cooling system that supplies cooling water to the facilities of these systems.

燃焼系統のボイラ11に燃料を供給するための燃料系統は、重油、軽油又は原油である燃料油を貯蔵する燃料油貯蔵タンク32と、タンクローリー等から木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を受け入れるとともに燃料油貯蔵タンク32と配管接続された希釈タンク31と、燃料油貯蔵タンク32及び希釈タンク31に配管接続された混合用補助タンク33を備えている。   The fuel system for supplying fuel to the boiler 11 of the combustion system receives a fuel oil storage tank 32 for storing fuel oil that is heavy oil, light oil or crude oil, and a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil from a tank truck or the like. In addition, a dilution tank 31 connected by piping to the fuel oil storage tank 32 and an auxiliary mixing tank 33 connected by piping to the fuel oil storage tank 32 and the dilution tank 31 are provided.

燃焼系統のボイラ11は、燃料を燃焼するための火炉11aを本体とする。この火炉11a内には燃焼バーナ11bが設けられている。燃焼バーナ11bには、混合用補助タンク33から燃料が供給され、図示しないバーナ用ノズルから燃料が火炉内に噴霧されるとともに、押込通風機から燃焼空気が供給され、火炉内での燃料の燃焼が行われる。火炉11aの下流側には、前記燃焼によって発生した排ガスを処理するための排ガス処理設備18が設けられている。なおこの燃焼系統は一般に稼動しているこれまでの火力発電所の設備と特に変わるところはない。   The boiler 11 of the combustion system has a furnace 11a for burning fuel as a main body. A combustion burner 11b is provided in the furnace 11a. Fuel is supplied to the combustion burner 11b from the auxiliary mixing tank 33, fuel is sprayed into the furnace from a burner nozzle (not shown), and combustion air is supplied from the forced air blower to burn the fuel in the furnace. Is done. An exhaust gas treatment facility 18 for treating the exhaust gas generated by the combustion is provided on the downstream side of the furnace 11a. In addition, this combustion system is not particularly different from the facilities of conventional thermal power plants that are generally operating.

また、復水・蒸気系統は、タービン14からの排出蒸気を凝縮して水にする復水器19を備え、復水器は配管20によって過熱器12と接続している。これによって当該復水・蒸気系統は循環系となっている。
図示しない冷却系統は、タービン14の軸受け潤滑油の冷却や、タービン14から復水器19へと排出される排出蒸気の冷却を主に行っている。
この復水・蒸気系統や冷却系統も一般に稼動しているこれまでの火力発電所の設備と特に変わるところはない。
Further, the condensate / steam system includes a condenser 19 that condenses the steam discharged from the turbine 14 into water, and the condenser is connected to the superheater 12 by a pipe 20. As a result, the condensate / steam system is a circulation system.
A cooling system (not shown) mainly cools the bearing lubricating oil of the turbine 14 and cools the exhaust steam discharged from the turbine 14 to the condenser 19.
The condensate / steam system and the cooling system are not particularly different from the existing thermal power plant facilities that are generally in operation.

以上に説明した火力発電所の燃料系統では、本発明の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液は次のように希釈処理されてからボイラ用の燃料としての利用に供される。
タンクローリー等から希釈タンク31に受け入れられた木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液は、燃料油貯蔵タンク32から導入された燃料油と希釈タンク内で混合され、2〜3倍程度に希釈されその流動性が向上させられる。その後、配管を通じて混合用補助タンク33に送られ、燃料油貯蔵タンク32から導入された燃料油と混合用補助タンク33内で混合されてさらに2倍〜10倍程度に希釈される。調製された希釈木質バイオマス含有燃料中の木質バイオマスの濃度は、ボイラでの燃焼に最適な1重量%〜10重量%程度となる。
なお、希釈タンク31が大型タンクであり、希釈タンク内で混合燃料原液を1重量%〜10重量%程度にまで希釈することが可能である場合には、混合用補助タンク33を不要とすることができる。
In the fuel system of the thermal power plant described above, the mixed fuel stock solution of the woody biomass and the fuel oil of the present invention is subjected to dilution treatment as follows and then used as fuel for boilers.
The mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil received by the dilution tank 31 from a tank lorry or the like is mixed in the dilution tank with the fuel oil introduced from the fuel oil storage tank 32 and diluted to about 2 to 3 times. Fluidity is improved. After that, it is sent to the mixing auxiliary tank 33 through the pipe, mixed with the fuel oil introduced from the fuel oil storage tank 32 in the mixing auxiliary tank 33, and further diluted to about 2 to 10 times. The concentration of the woody biomass in the prepared diluted woody biomass-containing fuel is about 1% by weight to 10% by weight which is optimal for combustion in the boiler.
If the dilution tank 31 is a large tank and the mixed fuel stock solution can be diluted to about 1 wt% to 10 wt% in the dilution tank, the auxiliary mixing tank 33 is not required. Can do.

図4のフロー図に本発明の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の火力発電所における利用方法についてまとめた。
この利用方法は、混合燃料原液調製工程(S101)、輸送工程(S102)、希釈工程(S103)および燃焼工程(S104)からなる。
The flow chart of FIG. 4 summarizes the utilization method of the mixed fuel stock solution of the present invention woody biomass and fuel oil in a thermal power plant.
This utilization method includes a mixed fuel stock solution preparation step (S101), a transport step (S102), a dilution step (S103), and a combustion step (S104).

混合燃料原液調製工程では、木質バイオマスを粉砕して微粉化し、微粉化した木質バイオマスを高濃度で燃料油と混合して木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を調製する。ここで木質バイオマスを微粉化する前に炭化しておくことも好ましい。
木質バイオマスの炭化、粉砕および粉砕した木質バイオマスと燃料油との混合は、輸送コスト低減のために木質バイオマスの発生場所の近くで行われることが好ましく、同じ場所で行われることがより好ましい。
In the mixed fuel stock solution preparing step, the wood biomass is pulverized and pulverized, and the pulverized wood biomass is mixed with fuel oil at a high concentration to prepare a mixed fuel stock solution of wood biomass and fuel oil. It is also preferable to carbonize the woody biomass before pulverizing.
The carbonization, pulverization, and mixing of the pulverized wood biomass and fuel oil are preferably performed near the location where the wood biomass is generated in order to reduce transportation costs, and more preferably performed at the same location.

輸送工程では、調製された混合燃料原液をタンクローリー等の輸送機関に積み込み、火力発電所まで輸送する。なお微粉化した木質バイオマスを燃料油と混合した混合燃料原液は一定の流動性があり流体として扱うことができるため、その取扱性が向上する。また、微粉化したままの木質バイオマスと比べて単位体積当たりの発熱量も増大するため、その輸送コストも低減することができる。   In the transportation process, the prepared mixed fuel stock solution is loaded into a transportation facility such as a tank truck and transported to a thermal power plant. In addition, since the mixed fuel stock solution obtained by mixing finely divided woody biomass with fuel oil has a certain fluidity and can be handled as a fluid, its handling property is improved. Moreover, since the calorific value per unit volume increases compared with the pulverized woody biomass, the transportation cost can also be reduced.

希釈工程では、混合燃料原液を燃料油によって希釈することで、木質バイオマスを火力発電所のボイラ11で燃焼させるための最適な濃度とする。この濃度は1重量%〜10重量%程度である。   In the dilution step, the mixed fuel stock solution is diluted with fuel oil to obtain an optimum concentration for burning the woody biomass in the boiler 11 of the thermal power plant. This concentration is about 1% to 10% by weight.

燃焼工程では、得られた希釈木質バイオマス含有燃料を火力発電所のボイラ11で燃焼させる。なお、希釈木質バイオマス含有燃料中の木質バイオマス微粉の粒径および濃度は、ボイラ11に備えられた燃料噴射用のノズルの特性によって適宜決定される。木質バイオマス含有燃料油は、ボイラ内で通常と変わらぬ運転によって燃焼され、発電に供される。木質バイオマス含有燃料油を使用することにより、木質バイオマス微粉が燃焼促進のための心材となり、未燃分減少による燃焼効率の向上、燃焼灰の抑制およびNOx生成量の抑制等も図られる。   In the combustion process, the obtained diluted woody biomass-containing fuel is burned in the boiler 11 of the thermal power plant. In addition, the particle size and concentration of the woody biomass fine powder in the diluted woody biomass-containing fuel are appropriately determined depending on the characteristics of the fuel injection nozzle provided in the boiler 11. The woody biomass-containing fuel oil is burned by an operation that does not change in the boiler and is used for power generation. By using the woody biomass-containing fuel oil, the woody biomass fine powder becomes a core material for promoting combustion, and it is possible to improve the combustion efficiency by reducing the unburned content, to suppress the combustion ash, and to suppress the NOx generation amount.

なお、本発明は上述した発明の実施の形態に限定されず、輸送コストの低減や燃焼効率の改善を図ることにより、火力発電所などの内燃機関設置施設において木質バイオマスの利用を促進するものであれば、図示したような構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。   The present invention is not limited to the embodiment of the invention described above, and promotes the use of woody biomass in an internal combustion engine installation facility such as a thermal power plant by reducing transportation costs and improving combustion efficiency. If there is, it is not limited to the structure as illustrated, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明は、熱エネルギを発生させるための内燃機関の燃料としての木質バイオマスの利用を促進するためのものであり、工業用の内燃機関に限られず、家庭用の内燃機関にも適用することが可能である。木質バイオマスの利用を促進することで、しいては地球温暖化の防止、循環型社会の形成などに有効に貢献することができる。なお炭素成分を含み微粉化することができる原料、例えばプラスティックや布などにも本発明を適用することも可能である。   The present invention is intended to promote the use of woody biomass as a fuel for an internal combustion engine for generating thermal energy, and is not limited to an industrial internal combustion engine, but may be applied to a domestic internal combustion engine. Is possible. By promoting the use of woody biomass, it can effectively contribute to the prevention of global warming and the formation of a recycling society. The present invention can also be applied to raw materials that contain a carbon component and can be pulverized, such as plastics and cloth.

本実施例の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の調製手順を示したフロー図である。It is the flowchart which showed the preparation procedure of the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil of a present Example. 本実施例の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の他の調製手順を示したフロー図である。It is the flowchart which showed the other preparation procedure of the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil of a present Example. 調製した木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を、ボイラ燃焼用燃料として利用する火力発電所の発電プラントを示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed the power plant of the thermal power plant which utilizes the mixed fuel stock solution of the prepared woody biomass and fuel oil as a fuel for boiler combustion. 本発明の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の火力発電所における利用方法についてまとめたフロー図である。It is the flow figure put together about the utilization method in the thermal power plant of the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 発電プラント
11 ボイラ
11a 火炉
11b 燃焼バーナ
12 過熱器
13 タービン関係配管
14 タービン
15 発電機
18 排ガス処理設備
19 復水器
20 配管
31 希釈タンク
32 燃料油貯蔵タンク
33 混合用補助タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation plant 11 Boiler 11a Furnace 11b Combustion burner 12 Superheater 13 Turbine connection piping 14 Turbine 15 Generator 18 Exhaust gas treatment equipment 19 Condenser 20 Piping 31 Dilution tank 32 Fuel oil storage tank 33 Auxiliary tank for mixing

Claims (7)

液体成分である燃料油に対して粉砕して微粉化した木質バイオマスを30重量%〜50重量%混合することで調製され、熱エネルギを発生させるための内燃機関の燃料としての使用時には前記燃料油によって希釈されて用いられる、ことを特徴とする木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液。   Prepared by mixing 30 wt% to 50 wt% of woody biomass pulverized and pulverized with respect to fuel oil that is a liquid component, and the fuel oil when used as fuel for an internal combustion engine for generating thermal energy A mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil, which is diluted with 微粉化した前記木質バイオマスの粒径は、50〜1000μmである、ことを特徴とする請求項1に記載の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液。   2. The mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil according to claim 1, wherein a particle size of the finely ground woody biomass is 50 to 1000 μm. 木質バイオマスを微粉化する前に、木質バイオマスを炭化処理した、ことを特徴とする請求項1に記載の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液。   The mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil according to claim 1, wherein the woody biomass is carbonized before pulverizing the woody biomass. 前記内燃機関はボイラ(11)であって、前記燃料油には重油、軽油又は原油が用いられる、ことを特徴とする請求項1に記載の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液。   The mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil according to claim 1, wherein the internal combustion engine is a boiler (11), and heavy oil, light oil or crude oil is used as the fuel oil. 木質バイオマスを粉砕して微粉化し、微粉化した木質バイオマスを高濃度で燃料油と混合して木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を木質バイオマスの発生場所の近くで調製する混合燃料原液調製工程(S101)と、
該混合燃料原液調製工程で得られた混合燃料原液を内燃機関設置施設まで輸送する輸送工程(S102)と、
内燃機関設置施設において前記混合燃料原液を前記燃料油により希釈し、燃料油に対しする木質バイオマスの濃度を1重量%〜10重量%に希釈する希釈工程(S103)と、
得られた希釈木質バイオマス含有燃料を内燃機関で燃焼させる燃焼工程(S104)と、を備えた、ことを特徴とする木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の利用方法。
A mixed fuel stock solution preparation process that pulverizes and pulverizes woody biomass, mixes the pulverized woody biomass with fuel oil at a high concentration, and prepares a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil near the location where the woody biomass is generated (S101),
A transport step (S102) for transporting the mixed fuel stock solution obtained in the mixed fuel stock solution preparation step to an internal combustion engine installation facility;
A dilution step (S103) of diluting the mixed fuel stock solution with the fuel oil in an internal combustion engine installation facility and diluting the concentration of the woody biomass with respect to the fuel oil to 1 wt% to 10 wt%;
A method of using a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil, comprising a combustion step (S104) of burning the obtained diluted woody biomass-containing fuel in an internal combustion engine.
前記混合燃料原液調製工程(S101)に、木質バイオマスを微粉化する前に、木質バイオマスを炭化処理する工程を含む、ことを特徴とする請求項5に記載の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の利用方法。   6. The mixed fuel of woody biomass and fuel oil according to claim 5, wherein the mixed fuel stock solution preparing step (S <b> 101) includes a step of carbonizing the woody biomass before pulverizing the woody biomass. How to use the stock solution. 前記内燃機関はボイラ(11)であり、
前記希釈工程(S104)において、希釈タンク(31)内で前記木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液を燃料油により2〜3倍程度に希釈することで流動性を高め、得られた希釈木質バイオマス含有燃料を、燃料油貯蔵タンク(32)から送られてきた燃料油により、混合用補助タンク(33)内でさらに混合して希釈木質バイオマス含有燃料の2倍〜10倍程度に希釈した後に、これを内燃機関で燃焼させる、ことを特徴とする請求項5に記載の木質バイオマスと燃料油との混合燃料原液の利用方法。
The internal combustion engine is a boiler (11);
In the dilution step (S104), fluidity is improved by diluting the mixed fuel stock solution of the woody biomass and fuel oil with the fuel oil in the dilution tank (31) by about 2 to 3 times, and the diluted wood obtained After the biomass-containing fuel is further mixed in the auxiliary tank for mixing (33) with the fuel oil sent from the fuel oil storage tank (32) and diluted to about 2 to 10 times the diluted woody biomass-containing fuel. The method of using a mixed fuel stock solution of woody biomass and fuel oil according to claim 5, which is burned by an internal combustion engine.
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