JP2009007474A - Biomass gasifying apparatus and biomass gasifying method - Google Patents

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Minoru Kawashima
実 川島
Kenji Nozaki
健次 野崎
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Shimizu Construction Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biomass gasifying apparatus primarily capable of continuously producing a produced gas and secondly capable of producing a clean and high calory produced gas by reducing the incorporation of nitrogen. <P>SOLUTION: The biomass gasifying apparatus B for gasifying biomass S3 is provided with a biomass charging tank 20b connected to a reaction tube 7, wherein steam flows, through a first supply pipe 20a and temporarily storing the biomass S3 supplied to the reaction tube 7 and a hopper 20d connected to the biomass charging tank 20b through a second supply pipe 20c and temporarily storing the biomass S3 to be supplied to the biomass charging tank 20b. The second supply pipe 20c is provided with a biomass supplying feeder valve 21 for supplying the biomass S3 to the biomass charging tank 20b from the hopper 20d without making the hopper 20d communicate with the biomass charging tank 20b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、バイオマスをガス化してクリーンな高カロリーガスを生成するバイオマスのガス化装置及びバイオマスのガス化方法に関する。   The present invention relates to a biomass gasification apparatus and a biomass gasification method that gasify biomass to produce clean high-calorie gas.

従来、例えば発電効率の高い発電用ガスエンジンの燃料などに用いるクリーンな高カロリーガス(生成ガス)を、バイオマスをガス化して生成するバイオマスのガス化装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。そして、この種のバイオマスのガス化装置(ガス化装置)Aには、例えば、図3に示すように、バイオマスをガス化するガス化反応設備1と、ガス化反応設備1を加熱するための熱ガス発生炉2と、ガス化反応設備1にバイオマスを供給するバイオマス供給設備3と、ガス化反応設備1で生成したバイオマスガス(含水生成ガス)G1から水分などを除去する脱水装置4と、脱水装置4で処理した生成ガスG2を貯留するガスタンク5とを備えて構成したものがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a biomass gasification apparatus that generates clean high calorie gas (produced gas) used for fuel of a power generation gas engine having high power generation efficiency by gasifying biomass is known (for example, Patent Document 1). reference). And in this kind of biomass gasification apparatus (gasification apparatus) A, as shown in FIG. 3, for example, the gasification reaction equipment 1 which gasifies biomass and the gasification reaction equipment 1 are heated. A hot gas generation furnace 2, a biomass supply facility 3 for supplying biomass to the gasification reaction facility 1, a dehydrator 4 for removing moisture and the like from the biomass gas (hydrated product gas) G1 generated by the gasification reaction facility 1, Some have a gas tank 5 that stores the generated gas G2 processed by the dehydrator 4.

また、ガス化反応設備1は、加熱チャンバ6と反応管7とを備えて構成され、加熱チャンバ6は、粉砕設備8で乾燥状態のバイオマス原料S1を粉砕して生成したバイオマス粗粉S2を受け入れてこれを燃焼させる熱ガス発生炉2に繋がり、この熱ガス発生炉2から内部に導入した高温の熱ガスHによって加熱される。また、反応管7は、第1U字状管7aと逆U字状管7bと第2U字状管7cを連結して形成され、第1U字状管7a及び第2U字状管7cの逆U字状管7bと連結していないそれぞれの一方の直管部7d、7eを加熱チャンバ6の外側に延出させた状態で加熱チャンバ6内に設けられている。そして、このように設けられた反応管7は、加熱チャンバ6内に導入した熱ガスHによって例えば800℃を超える高温で加熱される。また、加熱チャンバ6内の反応管7は、第1U字状管7aの一方の直管部7dが反応水蒸発部9、第1U字状管7aの他方の直管部及びこの他方の直管部と連結する逆U字状管7bの一方の直管部が1次ガス化部10、逆U字状管7bの他方の直管部及び第2U字状管7cが2次ガス化部11を構成している。   The gasification reaction facility 1 includes a heating chamber 6 and a reaction tube 7, and the heating chamber 6 receives a biomass coarse powder S 2 generated by pulverizing the dried biomass raw material S 1 with the pulverization facility 8. Then, it is connected to the hot gas generating furnace 2 for burning it, and is heated by the high temperature hot gas H introduced into the hot gas generating furnace 2 from the inside. The reaction tube 7 is formed by connecting a first U-shaped tube 7a, an inverted U-shaped tube 7b, and a second U-shaped tube 7c, and is an inverted U of the first U-shaped tube 7a and the second U-shaped tube 7c. Each straight pipe portion 7d, 7e that is not connected to the letter-shaped pipe 7b is provided in the heating chamber 6 in a state of extending outside the heating chamber 6. The reaction tube 7 provided in this way is heated at a high temperature exceeding 800 ° C., for example, by the hot gas H introduced into the heating chamber 6. The reaction tube 7 in the heating chamber 6 includes a reaction water evaporation unit 9, the other straight tube portion of the first U-shaped tube 7a, and the other straight tube portion of the first U-shaped tube 7a. One straight pipe part of the inverted U-shaped tube 7b connected to the part is the primary gasification part 10, the other straight pipe part of the inverted U-shaped pipe 7b and the second U-shaped pipe 7c are the secondary gasification part 11. Is configured.

一方、バイオマス供給設備3は、粉砕設備8で粉砕して生成したバイオマス微粉S3を一時的に貯留するバイオマス投入用タンク3aと、バイオマス投入用タンク3aと反応管7の1次ガス化部10に連結した供給管3bと、供給管3bを通じてバイオマス投入用タンク3aから所定量のバイオマス微粉S3を反応管7に供給するバイオマス供給装置3cとを備えて構成されている。   On the other hand, the biomass supply facility 3 includes a biomass charging tank 3a for temporarily storing the biomass fine powder S3 pulverized by the pulverizing facility 8, and a primary gasification unit 10 for the biomass charging tank 3a and the reaction tube 7. A connected supply pipe 3b and a biomass supply apparatus 3c for supplying a predetermined amount of biomass fine powder S3 from the biomass charging tank 3a to the reaction pipe 7 through the supply pipe 3b are provided.

そして、上記のように構成したガス化装置Aにおいては、第1U字管7aの加熱チャンバ6の外側に延出した一方の直管部7dから反応水Wを供給すると、この反応水Wが反応水蒸発部9を流通するとともに蒸発し、水蒸気が1次ガス化部10に供給される。また、このとき、バイオマス投入用タンク3aに貯留したバイオマス微粉S3が、バイオマス供給装置3cの駆動によって供給管3bから反応管7の1次ガス化部10に供給される。供給したバイオマス微粉S3は、1次ガス化部10で水蒸気気流中に浮遊しつつほぼ瞬時に熱分解してガス化し、このガス化によって生成されたバイオマスガスは、2次ガス化部11を流通するとともにガス中に含まれるタール・煤が分解される。そして、このようにして生成(製造)した含水生成ガスG1は、脱水装置4に送られ水分などが除去されてクリーンで高カロリーの生成ガスG2となり、ガスタンク5に貯留される。   In the gasifier A configured as described above, when the reaction water W is supplied from one straight pipe portion 7d that extends outside the heating chamber 6 of the first U-shaped tube 7a, the reaction water W reacts. The water evaporates and evaporates, and the water vapor is supplied to the primary gasifier 10. At this time, the biomass fine powder S3 stored in the biomass charging tank 3a is supplied from the supply pipe 3b to the primary gasification unit 10 of the reaction pipe 7 by driving the biomass supply device 3c. The supplied biomass fine powder S3 is pyrolyzed and gasified almost instantaneously while floating in the water vapor stream in the primary gasification unit 10, and the biomass gas generated by this gasification circulates in the secondary gasification unit 11. At the same time, tar and soot contained in the gas are decomposed. Then, the water-containing product gas G1 produced (produced) in this way is sent to the dehydrating device 4 to remove moisture and the like to become a clean and high-calorie product gas G2, which is stored in the gas tank 5.

一方、上記のようにバイオマスS1から生成ガスG2を生成する際には、反応管7の下部(例えば第2U字状管7cの下部)に灰などの残渣が溜まる。このため、ガス化装置Aには、2次ガス化部11の下部に一端が繋がり、加熱チャンバ6の外側に延出した残渣排出管12が設けられ、反応管7に溜まった残渣を適宜この残渣排出管12を通じて外部に排出するようにしている。
特開2004−51717号公報
On the other hand, when producing the product gas G2 from the biomass S1 as described above, residues such as ash accumulate in the lower part of the reaction tube 7 (for example, the lower part of the second U-shaped tube 7c). For this reason, the gasifier A is provided with a residue discharge pipe 12 having one end connected to the lower portion of the secondary gasification section 11 and extending to the outside of the heating chamber 6, so that the residue accumulated in the reaction tube 7 can be appropriately removed. It discharges to the outside through the residue discharge pipe 12.
JP 2004-51717 A

しかしながら、上記のガス化装置Aにおいては、反応水蒸発部9から1次ガス化部10に流通した水蒸気がバイオマス供給設備3の供給管3bを通じてバイオマス投入用タンク3a側に流れ、貯留したバイオマス微粉S3が湿って反応管7に好適にバイオマス微粉S3を供給できなくなるおそれがある。   However, in the gasifier A, the water vapor circulated from the reaction water evaporation unit 9 to the primary gasification unit 10 flows to the biomass charging tank 3a side through the supply pipe 3b of the biomass supply facility 3, and the stored biomass fines There is a possibility that the S3 becomes wet and the biomass fine powder S3 cannot be suitably supplied to the reaction tube 7.

このため、上記従来のガス化装置Aでは、バイオマス投入用タンク3aに空気や窒素ガスを別途供給し、バイオマス投入用タンク3aからバイオマス微粉S3と一緒に空気や窒素ガスを反応管7に向けて流通させるように供給管3bに供給して、この空気や窒素ガスの流れによって水蒸気がバイオマス投入用タンク3a側に流れることを防止している。   Therefore, in the conventional gasifier A, air and nitrogen gas are separately supplied to the biomass charging tank 3a, and the air and nitrogen gas are directed to the reaction tube 7 together with the biomass fine powder S3 from the biomass charging tank 3a. It is supplied to the supply pipe 3b so as to be circulated, and the flow of air or nitrogen gas prevents water vapor from flowing to the biomass charging tank 3a side.

しかしながら、このように空気や窒素ガスを供給してバイオマス投入用タンク3a側への水蒸気の流入を防止する場合には、バイオマス投入用タンク3aを気密状態で保持する必要が生じる。このため、生成ガスG2の生成をバイオマス投入用タンク3aのバッチ処理で行なうことになり、長時間の連続運転ができなくなって、生成ガスG2の生産効率の低下を招くという問題があった。   However, when air or nitrogen gas is supplied in this way to prevent water vapor from flowing into the biomass charging tank 3a, it is necessary to keep the biomass charging tank 3a in an airtight state. For this reason, the production gas G2 is produced by the batch processing of the biomass charging tank 3a, which makes it impossible to operate continuously for a long time, leading to a decrease in production efficiency of the production gas G2.

また、反応管7にバイオマス微粉S3とともに空気や窒素ガスが供給されることで、生成ガスG2中に窒素が多く含まれることになるため、生成ガスG2の単位量当たりの発熱量が低くなってしまう。すなわち、バイオマス投入用タンク3aへの水蒸気の流入を防止するために供給した空気や窒素ガスによって、生成ガスG2のカロリー低下を招くという問題があった。そして、この窒素が多く混入した生成ガスG2を発電用ガスエンジンEの燃料に用いる際には、ガスエンジンEでLPG(Liquefied Petroleum Gas)との混焼などが必要になるという不都合が生じてしまう。   Moreover, since air and nitrogen gas are supplied to the reaction tube 7 together with the biomass fine powder S3, a large amount of nitrogen is contained in the product gas G2, so that the calorific value per unit amount of the product gas G2 is reduced. End up. That is, there is a problem that the calorific value of the generated gas G2 is reduced by the air or nitrogen gas supplied to prevent the inflow of water vapor into the biomass charging tank 3a. When the product gas G2 mixed with a large amount of nitrogen is used as the fuel for the power generation gas engine E, there is a disadvantage that the gas engine E needs to be mixed with LPG (Liquefied Petroleum Gas).

本発明は、上記事情を鑑み、第一に、連続的に生成ガスの生成を行うことができるバイオマスのガス化装置、第二に、窒素の混入量を低減させてよりクリーンで高カロリーの生成ガスを生成できるバイオマスのガス化装置及びバイオマスのガス化方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention is firstly a biomass gasifier capable of continuously generating product gas, and secondly, a cleaner and higher-calorie production by reducing the amount of nitrogen mixed in. An object of the present invention is to provide a biomass gasification apparatus and a biomass gasification method capable of generating gas.

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

本発明のバイオマスのガス化装置は、水蒸気が流通する反応管にバイオマスを供給して該バイオマスをガス化するバイオマスのガス化装置であって、前記反応管に第1供給管を介して連結されるとともに、前記反応管に供給する前記バイオマスを一時的に貯留するバイオマス投入用タンクと、該バイオマス投入用タンクに第2供給管を介して連結されるとともに、前記バイオマス投入用タンクに供給する前記バイオマスを一時的に貯留するホッパとを備え、前記第2供給管には、前記ホッパと前記バイオマス投入用タンクを連通させることなく前記ホッパから前記バイオマス投入用タンクに前記バイオマスを供給するバイオマス供給用フィーダバルブが設けられていることを特徴とする。   The biomass gasification apparatus of the present invention is a biomass gasification apparatus that supplies biomass to a reaction tube through which water vapor flows to gasify the biomass, and is connected to the reaction tube via a first supply tube. And a biomass input tank for temporarily storing the biomass to be supplied to the reaction tube, and the biomass input tank connected to the biomass input tank via a second supply tube and supplied to the biomass input tank A biomass hopper for temporarily storing biomass, and supplying the biomass from the hopper to the biomass input tank without connecting the hopper and the biomass input tank to the second supply pipe. A feeder valve is provided.

この発明においては、ホッパとバイオマス投入用タンクを繋ぐ第2供給管にバイオマス供給用フィーダバルブが設けられていることによって、このフィーダバルブを駆動することでホッパからバイオマス投入用タンクにバイオマスを供給することができる。また、このとき、ホッパとバイオマス投入用タンクが連通することがないため、バイオマス投入用タンクの気密性を確保した状態で、ホッパからバイオマス投入用タンクにバイオマスを供給することができ、連続的にバイオマス供給用フィーダバルブを駆動することで、連続的にバイオマス投入用タンクにバイオマスを供給することができる。   In the present invention, the biomass supply feeder valve is provided in the second supply pipe connecting the hopper and the biomass input tank, so that the biomass is supplied from the hopper to the biomass input tank by driving the feeder valve. be able to. Also, at this time, since the hopper and the biomass input tank do not communicate with each other, the biomass can be supplied from the hopper to the biomass input tank in a state where airtightness of the biomass input tank is secured. By driving the biomass supply feeder valve, the biomass can be continuously supplied to the biomass input tank.

また、本発明のバイオマスのガス化装置においては、前記反応管に一端が連結され、前記バイオマスのガス化によって前記反応管に溜まった残渣を外部に排出するための残渣排出管を備え、該残渣排出管には、前記反応管と外部を連通させることなく前記反応管から前記残渣を排出させる残渣排出用フィーダバルブが設けられていることが望ましい。   Further, in the biomass gasification apparatus of the present invention, one end is connected to the reaction tube, and a residue discharge pipe for discharging the residue accumulated in the reaction tube by gasification of the biomass to the outside is provided, the residue It is desirable that the discharge pipe is provided with a residue discharge feeder valve that discharges the residue from the reaction pipe without communicating the reaction pipe with the outside.

この発明においては、残渣排出用フィーダバルブを駆動することで、反応管に溜まった残渣を外部に排出することができる。そして、このとき、反応管と外部が連通することがなく、連続的に残渣排出用フィーダバルブを駆動して連続的に残渣を外部に排出することができるため、ガス化装置の運転を停止することなく、反応管に溜まった残渣を排出することができる。   In this invention, the residue collected in the reaction tube can be discharged to the outside by driving the residue discharge feeder valve. At this time, the reaction tube and the outside do not communicate with each other, and the residue discharging feeder valve can be continuously driven to continuously discharge the residue to the outside, so that the operation of the gasifier is stopped. The residue accumulated in the reaction tube can be discharged without any trouble.

さらに、本発明のバイオマスのガス化装置においては、前記反応管で前記バイオマスをガス化して生成された生成ガスを貯留するガスタンクと、該ガスタンクに貯留した前記生成ガスを前記バイオマス投入用タンクに供給する生成ガス返送手段とを備えることがより望ましい。   Furthermore, in the biomass gasification apparatus of the present invention, a gas tank that stores the generated gas generated by gasifying the biomass in the reaction tube, and the generated gas stored in the gas tank is supplied to the biomass input tank. It is more desirable to provide the product gas returning means.

この発明においては、生成ガス返送手段によってバイオマス投入用タンクに生成ガスを供給することで、第1供給管を通じて、バイオマス投入用タンクに貯留したバイオマスを生成ガスとともに反応管に供給することができ、生成ガスの流れによって水蒸気がバイオマス投入用タンク側に流れることを防止できる。これにより、従来のように空気や窒素ガスを用いることなくバイオマスを好適に反応管に供給することができるため、窒素の混入量が少ない生成ガスを生成することが可能になる。   In this invention, by supplying the generated gas to the biomass input tank by the generated gas return means, the biomass stored in the biomass input tank can be supplied to the reaction tube together with the generated gas through the first supply pipe. It is possible to prevent water vapor from flowing toward the biomass charging tank by the flow of the product gas. Thereby, since biomass can be suitably supplied to the reaction tube without using air or nitrogen gas as in the prior art, it is possible to generate a product gas with a small amount of nitrogen.

本発明のバイオマスのガス化方法は、バイオマスのガス化装置が備える反応管に、水蒸気を流通させるとともに前記反応管に繋がる供給管を通じてバイオマスを供給し、前記バイオマスをガス化する方法であって、前記ガス化装置で前記バイオマスをガス化して生成した生成ガスを、前記バイオマスとともに前記反応管に向けて流通させるように、前記供給管に供給することを特徴とする。   The biomass gasification method of the present invention is a method of gasifying the biomass by supplying biomass through a supply pipe connected to the reaction pipe while circulating water vapor in a reaction pipe provided in the biomass gasification apparatus, A product gas generated by gasifying the biomass by the gasifier is supplied to the supply pipe so as to be circulated toward the reaction pipe together with the biomass.

この発明においては、ガス化装置で先行して生成した生成ガスを、供給管を通じてバイオマスとともに反応管に供給することによって、水蒸気が反応管から供給管に流れることを防止することができる。また、従来の空気や窒素ガスに換えて生成ガスを用いることによって、窒素の混入量が少ない生成ガスを生成することが可能になる。   In this invention, it is possible to prevent water vapor from flowing from the reaction tube to the supply tube by supplying the product gas generated in advance by the gasifier to the reaction tube together with the biomass through the supply tube. Further, by using the product gas instead of the conventional air or nitrogen gas, it is possible to generate a product gas with a small amount of nitrogen.

本発明のバイオマスのガス化装置によれば、従来のガス化装置のように生成ガスの生成をバイオマス投入用タンクのバッチ処理で行う必要がなく、長時間の連続運転を行って生成ガスを生成することができ、生産効率の向上を図ることが可能になる。   According to the biomass gasification apparatus of the present invention, it is not necessary to perform generation of the generated gas by batch processing of the biomass input tank as in the conventional gasifier, and the generated gas is generated by performing continuous operation for a long time. It is possible to improve production efficiency.

また、本発明のバイオマスのガス化装置及びバイオマスのガス化方法によれば、従来のガス化装置と比較し生成ガスの窒素の混入量が少ないクリーンで高カロリーな生成ガスを確実に生成することが可能になる。   Moreover, according to the biomass gasification apparatus and the biomass gasification method of the present invention, it is possible to reliably generate a clean and high-calorie product gas with a smaller amount of nitrogen in the product gas compared to conventional gasifiers. Is possible.

以下、図1及び図2を参照し、本発明の一実施形態に係るバイオマスのガス化装置について説明する。本実施形態は、バイオマスからクリーンで高カロリーの生成ガスを効率的に生成可能なバイオマスのガス化装置及びバイオマスのガス化方法に関するものである。   Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the gasification apparatus of biomass which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. The present embodiment relates to a biomass gasification apparatus and a biomass gasification method capable of efficiently producing clean and high calorie product gas from biomass.

本実施形態のバイオマスのガス化装置(ガス化装置)Bは、図1に示すように、バイオマス原料S1を粉砕する粉砕設備8と、バイオマス(バイオマス微粉S3)をガス化するガス化反応設備1と、ガス化反応設備1を加熱するための熱ガス発生炉2と、粉砕設備8で粉砕したバイオマス微粉S3を受け入れてガス化反応設備1に供給するバイオマス供給設備20と、ガス化反応設備1で生成した含水生成ガスG1から水分などを除去する脱水装置4と、脱水装置4で処理した生成ガスG2を貯留するガスタンク5とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the biomass gasification apparatus (gasification apparatus) B of the present embodiment includes a pulverization facility 8 for pulverizing the biomass raw material S1 and a gasification reaction facility 1 for gasifying the biomass (biomass fine powder S3). A hot gas generator 2 for heating the gasification reaction facility 1, a biomass supply facility 20 that receives the biomass fine powder S3 pulverized by the pulverization facility 8 and supplies it to the gasification reaction facility 1, and a gasification reaction facility 1. The dehydrating device 4 that removes moisture and the like from the water-containing product gas G1 generated in step 1 and the gas tank 5 that stores the generated gas G2 processed by the dehydrating device 4 are configured.

粉砕設備8は、例えば破砕機とインパクトミルとを備え、例えば含水率が30%以下となるように予め乾燥処理したバイオマス原料S1を受け入れてこれを粉砕するとともに、例えば平均粒径3mmを超えるバイオマス粗粉S2と平均粒径3mm以下のバイオマス微粉S3とに分別可能に構成されている。   The crushing equipment 8 includes, for example, a crusher and an impact mill. For example, the pulverization equipment 8 receives and pulverizes the biomass raw material S1 that has been dried in advance so that the moisture content is 30% or less. The coarse powder S2 and the biomass fine powder S3 having an average particle size of 3 mm or less are configured to be separable.

熱ガス発生炉2は、粉砕設備8からバイオマス粗粉S2を受け入れ、空気などの支燃剤によりバイオマス粗粉S2を例えば900〜1200℃の高温で燃焼させ、高温の熱ガス(バイオマス燃焼高温ガス)Hを生成する。そして、生成した熱ガスHをガス化反応設備1に供給し、このガス化反応設備1を加熱させる。   The hot gas generating furnace 2 receives the biomass coarse powder S2 from the pulverization facility 8, burns the biomass coarse powder S2 at a high temperature of, for example, 900 to 1200 ° C. with a combustion support agent such as air, and the like. H is generated. And the produced | generated hot gas H is supplied to the gasification reaction equipment 1, and this gasification reaction equipment 1 is heated.

また、ガス化反応設備1は、図3に示した従来のガス化装置Aと同様に、加熱チャンバ6と反応管7とを備え、加熱チャンバ6には、熱ガス発生炉2で生成した熱ガスHを導入する導入口6aと、加熱チャンバ6内を流通した熱ガスHを外部に排出する排出口6bとが設けられている。なお、排出口6bから排出した熱ガスHは、例えば煙突などに送られて放出される。   The gasification reaction facility 1 includes a heating chamber 6 and a reaction tube 7 as in the conventional gasification apparatus A shown in FIG. 3, and the heating chamber 6 includes heat generated in the hot gas generator 2. An inlet 6a for introducing the gas H and an outlet 6b for discharging the hot gas H flowing through the heating chamber 6 to the outside are provided. In addition, the hot gas H discharged | emitted from the discharge port 6b is sent, for example to a chimney etc., and is discharged | emitted.

反応管7は、第1U字状管7aと逆U字状管7bと第2U字状管7cを連結して形成され、加熱チャンバ6の内部に配設されている。また、第1U字状管7a及び第2U字状管7cのそれぞれの一方の直管部7d、7eが加熱チャンバ6の外側に延出して設けられている。そして、第1U字状管7aの一方の直管部7dが反応水蒸発部9、第1U字状管7aの他方の直管部及びこの他方の直管部と連結する逆U字状管7bの一方の直管部が1次ガス化部10、逆U字状管7bの他方の直管部及び第2U字状管7cが2次ガス化部11を構成している。   The reaction tube 7 is formed by connecting a first U-shaped tube 7 a, an inverted U-shaped tube 7 b, and a second U-shaped tube 7 c, and is disposed inside the heating chamber 6. Further, one straight pipe portion 7d, 7e of each of the first U-shaped tube 7a and the second U-shaped tube 7c is provided to extend to the outside of the heating chamber 6. Then, one straight pipe part 7d of the first U-shaped pipe 7a is connected to the reaction water evaporation part 9, the other straight pipe part of the first U-shaped pipe 7a and the other straight pipe part 7b. One of the straight pipe sections constitutes the primary gasification section 10, and the other straight pipe section of the inverted U-shaped pipe 7b and the second U-shaped pipe 7c constitute the secondary gasification section 11.

一方、バイオマス供給設備20は、反応管7の逆U字状管7bに第1供給管(供給管)20aを介して連結され(繋げられ)、第1供給管20aを通じて1次ガス化部10に供給するバイオマス微粉S3を一時的に貯留するバイオマス投入用タンク20bと、このバイオマス投入用タンク20bに第2供給管20cを介して連結され、粉砕設備8からバイオマス微粉S3を受け入れて、これを一時的に貯留するホッパ20dと、第1供給管20aに設けられ、ホッパ20dからバイオマス投入用タンク20bに供給したバイオマス微粉S3を、バイオマス投入用タンク20bから所定量で1次ガス化部10(反応管7)に供給するバイオマス供給装置20eとを備えて構成されている。   On the other hand, the biomass supply facility 20 is connected (connected) to the inverted U-shaped tube 7b of the reaction tube 7 via a first supply tube (supply tube) 20a, and the primary gasification unit 10 is connected through the first supply tube 20a. The biomass charging tank 20b for temporarily storing the biomass fine powder S3 to be supplied to the tank, and the biomass charging tank 20b are connected to the biomass charging tank 20b via the second supply pipe 20c. Temporarily storing hopper 20d and biomass fine powder S3, which is provided in the first supply pipe 20a and supplied from the hopper 20d to the biomass input tank 20b, is supplied from the biomass input tank 20b to the primary gasifier 10 ( A biomass supply device 20e that supplies the reaction tube 7) is provided.

また、本実施形態のバイオマス供給設備20には、第2供給管20cに、ホッパ20dからバイオマス投入用タンク20bにバイオマス微粉S3を供給するためのバイオマス供給用フィーダバルブ21が設けられている。本実施形態のバイオマス供給用フィーダバルブ21は、いわゆるボールフィーダであり、図2(a)に示すように、筒状に形成されるとともに、軸線O1方向中央部に内面(球面座)22aが断面円形状に形成されたボール収容部22bを備えたフィーダ本体部22と、フィーダ本体部22のボール収容部22bに回転可能に収容されたボール23とで構成されている。また、ボール23は、中空構造の球状に形成されるとともに、外面から内面に貫通し中空部23aと外部を連通させる開口部23bを備えて形成されている。さらに、ボール23は、その外面をフィーダ本体部22の球面座22aに密着させた状態でボール収容部22bに収容され、図2(a)に示す一方向(回転方向T)に外面を球面座22aに摺接させつつ回転可能に設けられている。   Further, the biomass supply facility 20 of the present embodiment is provided with a biomass supply feeder valve 21 for supplying the biomass fine powder S3 from the hopper 20d to the biomass input tank 20b in the second supply pipe 20c. The biomass supply feeder valve 21 of the present embodiment is a so-called ball feeder, and as shown in FIG. 2A, the biomass supply feeder valve 21 is formed in a cylindrical shape and has an inner surface (spherical seat) 22a in the center in the direction of the axis O1. The feeder main body portion 22 includes a ball housing portion 22 b formed in a circular shape, and the balls 23 are rotatably accommodated in the ball housing portion 22 b of the feeder main body portion 22. The ball 23 is formed in a hollow spherical shape and includes an opening 23b penetrating from the outer surface to the inner surface to communicate the hollow portion 23a with the outside. Further, the ball 23 is accommodated in the ball accommodating portion 22b in a state where the outer surface thereof is in close contact with the spherical seat 22a of the feeder main body 22, and the outer surface is spherically seated in one direction (rotation direction T) shown in FIG. It is provided to be rotatable while being in sliding contact with 22a.

そして、上記のように構成したバイオマス供給用フィーダバルブ21は、フィーダ本体部22の上端側に、ホッパ20dに繋がる上方の第2供給管20f(20c)の下端部が嵌合し、フィーダ本体22の下端側に、バイオマス投入用タンク20bに繋がる下方の第2供給管20g(20c)の上端部が嵌合して、第2供給管20cに設けられている。また、このように設けられたバイオマス供給用フィーダバルブ21は、上方の第2供給管20fと下方の第2供給管20gを、ひいてはホッパ20dとバイオマス投入用タンク20bを、ボール23によって常時連通させることがないように設けられている。これにより、第1供給管20aを通じて反応管7に繋がるバイオマス投入用タンク20bは、バイオマス供給用フィーダバルブ21によって気密性が確保されている。   In the biomass supply feeder valve 21 configured as described above, the lower end portion of the upper second supply pipe 20f (20c) connected to the hopper 20d is fitted to the upper end side of the feeder main body portion 22 so that the feeder main body 22 is fitted. An upper end portion of a lower second supply pipe 20g (20c) connected to the biomass charging tank 20b is fitted to the lower end side of the second supply pipe 20c. Further, the biomass supply feeder valve 21 provided in this way always allows the upper second supply pipe 20f and the lower second supply pipe 20g to communicate with each other by the ball 23, and the hopper 20d and the biomass charging tank 20b are always in communication with each other. It is provided so that there is nothing. As a result, the biomass charging tank 20 b connected to the reaction tube 7 through the first supply pipe 20 a is secured by the biomass supply feeder valve 21.

また、図1に示す脱水装置4は、内部に冷却伝熱面を備え、反応管7から塔内に導入された含水生成ガスG1中の水分及び硫黄化合物など高沸点物を凝縮して除去するように構成されている。また、この脱水装置4で処理した生成ガスG2を貯留するガスタンク5は、水封式のガスタンクであり、脱水装置4に配管を介して連結されている。   Further, the dehydrator 4 shown in FIG. 1 has a cooling heat transfer surface inside, and condenses and removes high-boiling substances such as moisture and sulfur compounds in the water-containing product gas G1 introduced into the tower from the reaction tube 7. It is configured as follows. The gas tank 5 that stores the generated gas G2 processed by the dehydrating device 4 is a water-sealed gas tank, and is connected to the dehydrating device 4 through a pipe.

さらに、本実施形態においては、このガスタンク5に貯留した生成ガスG2を、バイオマス供給設備20のバイオマス投入用タンク20bに供給するための生成ガス返送手段25が設けられている。この生成ガス返送手段25は、一端がガスタンク5に、他端がバイオマス投入用タンク20bに繋がる返送管25aと、ブロアなどの送気手段25bとを備えて構成されている。そして、送気手段25bの駆動によって、返送管25a内を、ガスタンク5に貯留した生成ガスG2がバイオマス投入用タンク20bに向けて流通し、生成ガスG2がバイオマス投入用タンク20bに供給される。なお、送気手段25bは、駆動停止時においても、バイオマス投入用タンク20b側の気体がガスタンク5側に逆流することがないように構成されている。   Further, in the present embodiment, the product gas return means 25 for supplying the product gas G2 stored in the gas tank 5 to the biomass input tank 20b of the biomass supply facility 20 is provided. The product gas return means 25 includes a return pipe 25a having one end connected to the gas tank 5 and the other end connected to the biomass input tank 20b, and an air supply means 25b such as a blower. And by the drive of the air supply means 25b, the product gas G2 stored in the gas tank 5 flows through the return pipe 25a toward the biomass input tank 20b, and the generated gas G2 is supplied to the biomass input tank 20b. The air supply means 25b is configured so that the gas on the biomass charging tank 20b side does not flow backward to the gas tank 5 side even when the driving is stopped.

また、反応管7の2次ガス化部11(第2U字管7c)の下部に一端が連結し加熱チャンバ6の外側に延び、バイオマスS3のガス化によって反応管7に溜まった灰などの残渣を外部に排出するための残渣排出管12が設けられている。さらに、残渣排出管12には、残渣排出用フィーダバルブ26が設けられている。本実施形態の残渣排出用フィーダバルブ26は、いわゆるボールフィーダであり、バイオマス供給設備20のバイオマス供給用フィーダバルブ21と同様に構成されている。すなわち、図2(a)に示すように、筒状に形成され、軸線O1方向中央部にボール収容部22bを備えるフィーダ本体部22と、フィーダ本体部22のボール収容部22bに回転可能に収容され、中空部23aと外部を連通させる開口部23bを備えたボール23とで構成されている。   Moreover, one end is connected to the lower part of the secondary gasification part 11 (2nd U-shaped pipe 7c) of the reaction tube 7 and extends to the outside of the heating chamber 6, and residues such as ash accumulated in the reaction tube 7 due to gasification of the biomass S3. A residue discharge pipe 12 is provided for discharging the gas to the outside. Further, the residue discharge pipe 12 is provided with a residue discharge feeder valve 26. The residue discharge feeder valve 26 of the present embodiment is a so-called ball feeder, and is configured in the same manner as the biomass supply feeder valve 21 of the biomass supply facility 20. That is, as shown in FIG. 2A, the feeder body 22 is formed in a cylindrical shape and includes a ball housing portion 22b at the center in the direction of the axis O1, and is rotatably accommodated in the ball housing portion 22b of the feeder body portion 22. The hollow portion 23a and the ball 23 provided with an opening portion 23b that communicates with the outside.

そして、この残渣排出用フィーダバルブ26は、フィーダ本体部22の上端側に、反応管7に繋がる上方の残渣排出管12a(12)の下端部が嵌合し、フィーダ本体22の下端側に、外部に延出した下方の残渣排出管12b(12)の上端部が嵌合して、残渣排出管12に設けられている。また、このように設けられた残渣排出用フィーダバルブ26は、上方の残渣排出管12aと下方の残渣排出管12bを、ボール23によって常時閉塞し、反応管7と外部を連通させることがないように設けられている。   The residue discharge feeder valve 26 is fitted with the lower end portion of the upper residue discharge pipe 12a (12) connected to the reaction tube 7 on the upper end side of the feeder main body portion 22, and on the lower end side of the feeder main body 22. The upper end portion of the lower residue discharge pipe 12b (12) extending outward is fitted to the residue discharge pipe 12. Further, the residue discharge feeder valve 26 provided in this way always closes the upper residue discharge pipe 12a and the lower residue discharge pipe 12b with the balls 23 so that the reaction tube 7 and the outside do not communicate with each other. Is provided.

ついで、上記の構成からなるバイオマスのガス化装置Bを用いて生成ガスG2を製造する方法(バイオマスをガス化する方法)について説明し、本実施形態のバイオマスのガス化装置B及びバイオマスのガス化方法の作用及び効果について説明する。   Next, a method for producing the product gas G2 (a method for gasifying biomass) using the biomass gasification apparatus B having the above-described configuration will be described, and the biomass gasification apparatus B and biomass gasification according to the present embodiment will be described. The operation and effect of the method will be described.

本実施形態のバイオマスのガス化装置Bを用いて生成ガスG2を製造する際には、粉砕設備8でバイオマス原料S1を粉砕し分別したバイオマス粗粉S2を熱ガス発生炉2に供給する。そして、この熱ガス発生炉2でバイオマス微粉S2を燃焼させ、熱ガスHを加熱チャンバ6の導入口6aから供給して加熱チャンバ6及び反応管7を加熱する。このように反応管7を加熱した段階で、反応管7の第1U字状管7a(一方の直管部7d)に反応水Wを供給し、反応水蒸発部9で蒸発した水蒸気を1次ガス化部10に流通させる。これとともに、バイオマス供給設備20から1次ガス化部10にバイオマス微粉S3を供給する。   When the produced gas G2 is produced using the biomass gasification apparatus B of the present embodiment, the biomass coarse powder S2 obtained by pulverizing and separating the biomass raw material S1 by the pulverization facility 8 is supplied to the hot gas generator 2. Then, the biomass fine powder S2 is combusted in the hot gas generating furnace 2, and the hot gas H is supplied from the inlet 6a of the heating chamber 6 to heat the heating chamber 6 and the reaction tube 7. When the reaction tube 7 is heated in this way, the reaction water W is supplied to the first U-shaped tube 7a (one straight tube portion 7d) of the reaction tube 7, and the water vapor evaporated in the reaction water evaporation unit 9 is primary. The gasification unit 10 is circulated. At the same time, the biomass fine powder S3 is supplied from the biomass supply facility 20 to the primary gasifier 10.

ここで、本実施形態においては、粉砕設備8で粉砕したバイオマス微粉S3を反応管7の1次ガス化部10に供給する際に、まず、粉砕設備8で分別したバイオマス微粉S3がバイオマス供給設備20のホッパ20dに供給されるとともに、図2(a)に示すように、ホッパ20dに貯留したバイオマス微粉S3が上方の第2供給管20f(20c)内に供給される。そして、バイオマス供給用フィーダバルブ21のボール23を回転駆動させ、このボール23の開口部23bが、図2(b)に示すように上方を向いてこの開口部23bを通じて中空部23aと上方の第2供給管20fが連通するとともに、バイオマス微粉S3が中空部23a内に落下して充填される。   Here, in this embodiment, when supplying the biomass fine powder S3 pulverized by the pulverization equipment 8 to the primary gasification unit 10 of the reaction tube 7, first, the biomass fine powder S3 separated by the pulverization equipment 8 is the biomass supply equipment. As shown in FIG. 2A, biomass fine powder S3 stored in the hopper 20d is supplied into the upper second supply pipe 20f (20c). Then, the ball 23 of the biomass supply feeder valve 21 is driven to rotate, and the opening 23b of the ball 23 faces upward as shown in FIG. The two supply pipes 20f communicate with each other, and the biomass fine powder S3 falls into the hollow portion 23a and is filled.

このように中空部23aにバイオマス微粉S3が充填されたボール23がさらに回転すると、図2(c)に示すように、中空部23aと上方の第2供給管20fの連通が解除される。そして、ボール23の開口部23bが、図2(d)に示すように下方を向くとともに、この開口部23bを通じて中空部23aと下方の第2供給管20g(20c)が連通し、これとともに中空部23a内のバイオマス微粉S3が下方の第2供給管20gに供給され、この下方の第2供給管20gを通じてバイオマス投入用タンク20bに供給される。このように、ボール23が回転して順次開口部23bの位置が変わることによって、ホッパ20dに貯留したバイオマス微粉S3がバイオマス投入用タンク20bに供給され、ボール23を連続的に回転駆動させることによって、バイオマス投入用タンク20bに連続的に供給されてゆく。   When the ball 23 in which the hollow portion 23a is filled with the biomass fine powder S3 is further rotated, the communication between the hollow portion 23a and the upper second supply pipe 20f is released as shown in FIG. The opening 23b of the ball 23 faces downward as shown in FIG. 2 (d), and the hollow portion 23a communicates with the lower second supply pipe 20g (20c) through the opening 23b. The biomass fine powder S3 in the section 23a is supplied to the lower second supply pipe 20g and supplied to the biomass charging tank 20b through the lower second supply pipe 20g. Thus, the ball 23 rotates and the position of the opening 23b sequentially changes, whereby the biomass fine powder S3 stored in the hopper 20d is supplied to the biomass charging tank 20b, and the ball 23 is continuously rotated. Then, it is continuously supplied to the biomass charging tank 20b.

また、このとき、ボール23の外面がフィーダ本体部22の球面座22aに摺接(密着)した状態でボール23が回転し、上方の第2供給管20fと下方の第2供給管20g、ひいてはホッパ20dとバイオマス投入用タンク20bが連通することがなく、バイオマス投入用タンク20bの気密性を常時確保した状態でバイオマス微粉S3の供給が行われる。   At this time, the ball 23 rotates in a state where the outer surface of the ball 23 is in sliding contact (contact) with the spherical seat 22a of the feeder main body 22, and the upper second supply pipe 20f, the lower second supply pipe 20g, and thus The hopper 20d and the biomass charging tank 20b do not communicate with each other, and the biomass fine powder S3 is supplied in a state where airtightness of the biomass charging tank 20b is always secured.

そして、上記のようにバイオマス投入用タンク20bに供給して貯留されたバイオマス微粉S3は、バイオマス供給装置20eの駆動とともに、第1供給管20aを通じて1次ガス化部10に所定量ずつ供給される。このとき、本実施形態においては、先行して生成されガスタンク5に貯留されている生成ガスG2が、生成ガス返送手段25の送気手段25bの駆動とともにガスタンク5からバイオマス投入用タンク20bに供給される。このため、バイオマス投入用タンク20bから1次ガス化部10にバイオマス微粉S3を供給する際には、バイオマス微粉S3とともに生成ガスG2が第1供給管20aに供給され、この生成ガスG2が、第1供給管20aをバイオマス微粉S3とともに1次ガス化部10(反応管7)に向けて流通することによって、反応管7を流通する水蒸気がバイオマス投入用タンク20bに流れることが防止される。   The biomass fine powder S3 supplied and stored in the biomass charging tank 20b as described above is supplied to the primary gasification unit 10 through the first supply pipe 20a by a predetermined amount together with the driving of the biomass supply device 20e. . At this time, in the present embodiment, the product gas G2 that is generated in advance and stored in the gas tank 5 is supplied from the gas tank 5 to the biomass input tank 20b together with the drive of the air supply means 25b of the product gas return means 25. The For this reason, when supplying the biomass fine powder S3 from the biomass charging tank 20b to the primary gasification unit 10, the generated gas G2 is supplied to the first supply pipe 20a together with the biomass fine powder S3, By circulating the 1 supply pipe 20a together with the biomass fine powder S3 toward the primary gasification unit 10 (reaction pipe 7), the water vapor flowing through the reaction pipe 7 is prevented from flowing into the biomass charging tank 20b.

そして、このように1次ガス化部10に生成ガスG2とともに供給したバイオマス微粉S3は、1次ガス化部10を流通する水蒸気気流中に浮遊し、この水蒸気によって例えば0.2秒以下の瞬時にガス化される。バイオマス微粉S3をガス化して生成された含水状態のバイオマスガス(含水生成ガスG1)は、2次ガス化部11を流通するとともに、少量の副生したタール・煤が分解され、且つ固形有機物及び炭素が全て分解され、脱水装置4に送られる。この脱水装置4で含水生成ガスG1から水分と硫黄分と塩素分などが除去され、生成ガスG2がガスタンク5に貯留される。   And the biomass fine powder S3 supplied to the primary gasification unit 10 together with the product gas G2 in this way floats in the water vapor stream flowing through the primary gasification unit 10, and the water vapor instantaneously takes, for example, 0.2 seconds or less. Is gasified. The biomass gas (hydrated product gas G1) in a hydrated state produced by gasifying the biomass fine powder S3 circulates through the secondary gasification unit 11, and a small amount of by-produced tar and soot is decomposed, and solid organic matter and All the carbon is decomposed and sent to the dehydrator 4. The dehydrator 4 removes moisture, sulfur, chlorine, and the like from the water-containing product gas G1, and the product gas G2 is stored in the gas tank 5.

ここで、本実施形態においては、反応管7へのバイオマス微粉S3の供給時に、バイオマス微粉S3とともに空気や窒素ガスを供給する従来のガス化装置Aと異なり、生成ガス返送手段25でバイオマス投入用タンク20bに供給した生成ガスG2とともにバイオマス微粉S3を供給するため、含水生成ガスG1ひいては生成ガスG2に窒素が多く含まれることがなく、クリーンで高カロリーの生成ガスG2が生成(製造)される。   Here, in the present embodiment, unlike the conventional gasifier A that supplies air and nitrogen gas together with the biomass fine powder S3 at the time of supplying the biomass fine powder S3 to the reaction tube 7, the product gas return means 25 is used to input the biomass. Since the biomass fine powder S3 is supplied together with the product gas G2 supplied to the tank 20b, the water-containing product gas G1 and thus the product gas G2 do not contain much nitrogen, and a clean and high-calorie product gas G2 is produced (produced). .

一方、このようにバイオマス微粉S3をガス化することによって、反応管7の2次ガス化部11の下部に灰などの残渣が溜まってゆくが、本実施形態においては、残渣排出用フィーダバルブ26を回転駆動することによって、ガス化装置Bの運転を停止することなく残渣が外部に排出される。すなわち、図2(a)に示すように、反応管7に残渣Pが溜まるとともにこの残渣Pが上方の残渣排出管12a(12)内に落下する。そして、残渣排出用フィーダバルブ26のボール23を回転駆動させ、このボール23の開口部23bが、図2(b)に示すように上方を向いてこの開口部23bを通じて中空部23aと上方の残渣排出管12aが連通するとともに、残渣Pが中空部23a内に落下して充填される。   On the other hand, by gasifying the biomass fine powder S3 in this way, residues such as ash accumulate in the lower part of the secondary gasification unit 11 of the reaction tube 7, but in this embodiment, the residue discharge feeder valve 26 is used. By rotating and driving, the residue is discharged to the outside without stopping the operation of the gasifier B. That is, as shown in FIG. 2A, the residue P accumulates in the reaction tube 7 and the residue P falls into the upper residue discharge tube 12a (12). Then, the ball 23 of the residue discharge feeder valve 26 is driven to rotate, and the opening 23b of the ball 23 faces upward as shown in FIG. 2 (b), and the hollow portion 23a and the upper residue through the opening 23b. While the discharge pipe 12a communicates, the residue P falls into the hollow portion 23a and is filled.

中空部23aに残渣Pが充填されたボール23がさらに回転すると、図2(c)に示すように、中空部23aと上方の残渣排出管12aの連通が解除され、さらなるボール23の回転によって、開口部23bが、図2(d)に示すように下方を向くとともに、この開口部23bを通じて中空部23aと下方の残渣排出管12b(12)が連通し、これとともに中空部23a内の残渣Pが下方の残渣排出管12bを通じて外部に排出される。このように、ボール23が回転して順次開口部23bの位置が変わることによって、反応管7に溜まった残渣Pが外部に排出され、ボール23を連続的に回転駆動させることによって連続的に残渣Pが排出されてゆく。   When the ball 23 filled with the residue P in the hollow portion 23a further rotates, the communication between the hollow portion 23a and the upper residue discharge pipe 12a is released, as shown in FIG. The opening 23b faces downward as shown in FIG. 2 (d), and the hollow portion 23a communicates with the lower residue discharge pipe 12b (12) through the opening 23b, together with the residue P in the hollow portion 23a. Is discharged to the outside through the lower residue discharge pipe 12b. In this way, the ball 23 rotates and the position of the opening 23b sequentially changes, so that the residue P accumulated in the reaction tube 7 is discharged to the outside, and the ball 23 is continuously rotated to drive the residue 23 continuously. P is discharged.

また、このとき、ボール23の外面がフィーダ本体部22の球面座22aに摺接(密着)した状態でボール23が回転し、上方の残渣排出管12aと下方の残渣排出管12b、ひいては反応管7と外部が連通することがなく、すなわち反応管7の気密状態を損なうことなく残渣Pの排出が行われる。   At this time, the ball 23 rotates in a state where the outer surface of the ball 23 is in sliding contact (contact) with the spherical seat 22a of the feeder main body 22, and the upper residue discharge pipe 12a, the lower residue discharge pipe 12b, and thus the reaction tube 7 and the outside are not communicated, that is, the residue P is discharged without impairing the airtight state of the reaction tube 7.

したがって、本実施形態のバイオマスのガス化装置Bにおいては、ホッパ20dとバイオマス投入用タンク20bを繋ぐ第2供給管20cにバイオマス供給用フィーダバルブ21が設けられていることによって、このフィーダバルブ21を駆動することでホッパ20dからバイオマス投入用タンク10bにバイオマス微粉S3を供給することができる。また、このとき、ホッパ20dとバイオマス投入用タンク20bが連通することがないため、バイオマス投入用タンク20bの気密性を確保した状態で、ホッパ20dからバイオマス投入用タンク20bにバイオマス微粉S3を供給することができ、連続的にバイオマス供給用フィーダバルブ21を駆動することで、バイオマス投入用タンク20bに気密性を確保しつつバイオマス微粉S3を連続的に供給することができる。   Therefore, in the biomass gasification apparatus B according to the present embodiment, the feeder valve 21 for supplying biomass is provided in the second supply pipe 20c that connects the hopper 20d and the tank 20b for charging biomass. By driving, the biomass fine powder S3 can be supplied from the hopper 20d to the biomass charging tank 10b. At this time, since the hopper 20d and the biomass charging tank 20b do not communicate with each other, the biomass pulverized powder S3 is supplied from the hopper 20d to the biomass charging tank 20b while the airtightness of the biomass charging tank 20b is secured. In addition, by continuously driving the biomass supply feeder valve 21, the biomass fine powder S3 can be continuously supplied to the biomass charging tank 20b while ensuring airtightness.

また、バイオマスS3のガス化によって反応管7に溜まった残渣Pを外部に排出するための残渣排出管12に残渣排出用フィーダバルブ26が設けられていることによって、この残渣排出用フィーダバルブ26の駆動とともに残渣Pを外部に排出することができる。そして、この残渣Pの排出時においても、反応管7と外部が連通することがなく、連続的に残渣Pを外部に排出することができるため、ガス化装置Bの運転を停止することなく、残渣Pを排出することができる。   Further, the residue discharge feeder valve 26 for discharging the residue P accumulated in the reaction tube 7 by gasification of the biomass S3 to the outside is provided with the residue discharge feeder valve 26. Residue P can be discharged to the outside with driving. And even when discharging the residue P, the reaction tube 7 and the outside do not communicate with each other, and the residue P can be continuously discharged to the outside. Therefore, without stopping the operation of the gasifier B, Residue P can be discharged.

よって、本実施形態のバイオマスのガス化装置Bによれば、従来のガス化装置Aのように生成ガスG2の製造をバイオマス投入用タンク20bのバッチ処理で行う必要がなく、また、ガス化装置Bの運転を停止することなく連続的に残渣Pを外部に排出することができるため、長時間の連続運転を行って生成ガスG2を製造することができ、生成ガスG2の生産効率の向上を図ることが可能になる。   Therefore, according to the biomass gasification apparatus B of the present embodiment, there is no need to produce the product gas G2 by batch processing of the biomass charging tank 20b unlike the conventional gasification apparatus A, and the gasification apparatus Since the residue P can be continuously discharged to the outside without stopping the operation of B, the product gas G2 can be produced by performing a continuous operation for a long time, and the production efficiency of the product gas G2 can be improved. It becomes possible to plan.

また、本実施形態のバイオマスのガス化装置B及びバイオマスのガス化方法においては、生成ガス返送手段25によってバイオマス投入用タンク20bひいては第1供給管(供給管)20aに生成ガスG2を供給することで、バイオマス投入用タンク20bに貯留したバイオマス微粉S3を生成ガスG2とともに反応管7に供給することができ、この生成ガスG2の流れによって水蒸気がバイオマス投入用タンク20b側に流れることを防止できる。これにより、従来のように空気や窒素ガスを用いることなくバイオマスS3を好適に反応管7に供給することができるため、従来のガス化装置Aと比較し生成ガスG2の窒素の混入量を低減でき、クリーンで高カロリーな生成ガスG2を確実に製造することが可能になる。   Further, in the biomass gasification apparatus B and the biomass gasification method of the present embodiment, the product gas G2 is supplied to the biomass input tank 20b and then to the first supply pipe (supply pipe) 20a by the product gas return means 25. Thus, the biomass fine powder S3 stored in the biomass charging tank 20b can be supplied to the reaction tube 7 together with the generated gas G2, and the flow of the generated gas G2 can prevent water vapor from flowing toward the biomass charging tank 20b. Thereby, since biomass S3 can be suitably supplied to the reaction tube 7 without using air or nitrogen gas as in the past, the amount of nitrogen in the product gas G2 is reduced compared to the conventional gasifier A It is possible to reliably produce clean and high calorie product gas G2.

以上、本発明に係るバイオマスのガス化装置及びバイオマスのガス化方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、バイオマス供給用フィーダバルブ21と残渣排出用フィーダバルブ26が、ボールフィーダであるものとしたが、バイオマス供給用フィーダバルブ21は、ホッパ20dとバイオマス投入用タンク20bを連通させることなくバイオマス投入用タンク20bにバイオマスS3を供給することができればよく、また、残渣排出用フィーダバルブ26は、反応管7と外部を連通させることなく反応管7から残渣Pを排出させることができればよく、各フィーダバルブ21、26は、例えばドラムフィーダであってもよい。   The embodiment of the biomass gasification apparatus and the biomass gasification method according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention. Is possible. For example, in this embodiment, the biomass supply feeder valve 21 and the residue discharge feeder valve 26 are ball feeders, but the biomass supply feeder valve 21 allows the hopper 20d and the biomass input tank 20b to communicate with each other. As long as the biomass S3 can be supplied to the biomass charging tank 20b without any problem, and the residue discharge feeder valve 26 can discharge the residue P from the reaction tube 7 without allowing the reaction tube 7 to communicate with the outside. The feeder valves 21 and 26 may be drum feeders, for example.

また、本実施形態では、反応管7に反応水Wを供給し、この反応水Wを反応水蒸発部9で蒸発させて反応管7に水蒸気を流通させるものとしたが、水蒸気を直接反応管7に供給して流通させるようにしてもよい。このため、本実施形態では、反応管7が第1U字状管7aと逆U字状管7bと第2U字状管7cを連結して形成されているものとしたが、特に反応管7の構成を限定する必要はない。また、これに関連して、1つの残渣排出管12が2次ガス化部11の下部に連結されているものとしたが、残渣排出管12は、バイオマスS3のガス化に伴って反応管7に溜まる残渣Pを排出できれば、特に反応管7に対する連結位置を限定する必要はなく、さらに、複数の残渣排出管12を設けて残渣Pを排出するようにしてもよい。   In the present embodiment, the reaction water W is supplied to the reaction tube 7, and the reaction water W is evaporated by the reaction water evaporation unit 9 so that the water vapor flows through the reaction tube 7. 7 may be supplied and distributed. For this reason, in this embodiment, the reaction tube 7 is formed by connecting the first U-shaped tube 7a, the inverted U-shaped tube 7b, and the second U-shaped tube 7c. There is no need to limit the configuration. In this connection, it is assumed that one residue discharge pipe 12 is connected to the lower part of the secondary gasification unit 11, but the residue discharge pipe 12 is connected to the reaction tube 7 along with the gasification of the biomass S3. As long as the residue P collected in the gas can be discharged, it is not necessary to limit the connection position with respect to the reaction tube 7, and the residue P may be discharged by providing a plurality of residue discharge tubes 12.

さらに、本実施形態では、生成ガス返送手段25を設けて、ガスタンク5から生成ガスG2をバイオマス投入用タンク20bに供給するものとしたが、従来のバイオマスのガス化装置Aに本実施形態に示したバイオマス供給設備20を適用し、長時間の連続運転を行える効果のみを付与するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the product gas return means 25 is provided to supply the product gas G2 from the gas tank 5 to the biomass input tank 20b. However, a conventional biomass gasifier A is shown in this embodiment. Alternatively, the biomass supply facility 20 may be applied to provide only the effect of enabling continuous operation for a long time.

本発明の一実施形態に係るバイオマスのガス化装置を示す図である。It is a figure which shows the gasification apparatus of biomass which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバイオマス供給用フィーダバルブ(残渣排出用フィーダバルブ)を示す図である。It is a figure which shows the feeder valve for biomass supply (feeder valve for residue discharge) which concerns on one Embodiment of this invention. 従来のバイオマスのガス化装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional gasification apparatus of biomass.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガス化反応設備
2 熱ガス発生炉
3 従来のバイオマス供給設備
4 脱水装置
5 ガスタンク
6 加熱チャンバ
7 反応管
8 粉砕設備
9 反応水蒸発部
10 1次ガス化部
11 2次ガス化部
12 残渣排出管
20 バイオマス供給設備
20a 第1供給管(供給管)
20b バイオマス投入用タンク
20c 第2供給管
20d ホッパ
20e バイオマス供給装置
21 バイオマス供給用フィーダバルブ
25 生成ガス返送手段
25a 返送管
25b 送気手段
26 残渣排出用フィーダバルブ
A 従来のバイオマスのガス化装置
B バイオマスのガス化装置
E 発電用ガスエンジン
G1 含水生成ガス
G2 生成ガス
H 熱ガス
S1 バイオマス原料
S2 バイオマス粗粉
S3 バイオマス微粉(バイオマス)
P 残渣
W 反応水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasification reaction equipment 2 Hot gas generation furnace 3 Conventional biomass supply equipment 4 Dehydration apparatus 5 Gas tank 6 Heating chamber 7 Reaction tube 8 Grinding equipment 9 Reaction water evaporation part 10 Primary gasification part 11 Secondary gasification part 12 Residue discharge Pipe 20 Biomass supply equipment 20a First supply pipe (supply pipe)
20b Biomass charging tank 20c Second supply pipe 20d Hopper 20e Biomass supply device 21 Biomass supply feeder valve 25 Generated gas return means 25a Return pipe 25b Air supply means 26 Residue discharge feeder valve A Conventional biomass gasifier B Biomass Gasification device E Power generation gas engine G1 Water-containing product gas G2 Product gas H Hot gas S1 Biomass raw material S2 Biomass coarse powder S3 Biomass fine powder (biomass)
P Residue W Reaction water

Claims (4)

水蒸気が流通する反応管にバイオマスを供給して該バイオマスをガス化するバイオマスのガス化装置であって、
前記反応管に第1供給管を介して連結されるとともに、前記反応管に供給する前記バイオマスを一時的に貯留するバイオマス投入用タンクと、該バイオマス投入用タンクに第2供給管を介して連結されるとともに、前記バイオマス投入用タンクに供給する前記バイオマスを一時的に貯留するホッパとを備え、
前記第2供給管には、前記ホッパと前記バイオマス投入用タンクを連通させることなく前記ホッパから前記バイオマス投入用タンクに前記バイオマスを供給するバイオマス供給用フィーダバルブが設けられていることを特徴とするバイオマスのガス化装置。
A biomass gasification apparatus for supplying biomass to a reaction tube through which water vapor flows to gasify the biomass,
Connected to the reaction tube via a first supply tube, and connected to the biomass supply tank via a second supply tube for temporarily storing the biomass supplied to the reaction tube. And a hopper for temporarily storing the biomass to be supplied to the biomass charging tank,
The second supply pipe is provided with a biomass supply feeder valve for supplying the biomass from the hopper to the biomass input tank without allowing the hopper and the biomass input tank to communicate with each other. Biomass gasifier.
請求項1記載のバイオマスのガス化装置において、
前記反応管に一端が連結され、前記バイオマスのガス化によって前記反応管に溜まった残渣を外部に排出するための残渣排出管を備え、
該残渣排出管には、前記反応管と外部を連通させることなく前記反応管から前記残渣を排出させる残渣排出用フィーダバルブが設けられていることを特徴とするバイオマスのガス化装置。
The biomass gasification apparatus according to claim 1,
One end is connected to the reaction tube, and includes a residue discharge tube for discharging the residue accumulated in the reaction tube by gasification of the biomass to the outside.
The biomass gasification apparatus, wherein the residue discharge pipe is provided with a residue discharge feeder valve for discharging the residue from the reaction tube without communicating the reaction tube with the outside.
請求項1または請求項2に記載のバイオマスのガス化装置において、
前記反応管で前記バイオマスをガス化して生成された生成ガスを貯留するガスタンクと、該ガスタンクに貯留した前記生成ガスを前記バイオマス投入用タンクに供給する生成ガス返送手段とを備えることを特徴とするバイオマスのガス化装置。
In the biomass gasification apparatus according to claim 1 or 2,
A gas tank that stores a generated gas generated by gasifying the biomass in the reaction tube, and a generated gas return unit that supplies the generated gas stored in the gas tank to the biomass input tank. Biomass gasifier.
バイオマスのガス化装置が備える反応管に、水蒸気を流通させるとともに前記反応管に繋がる供給管を通じてバイオマスを供給し、前記バイオマスをガス化する方法であって、
前記ガス化装置で前記バイオマスをガス化して生成した生成ガスを、前記バイオマスとともに前記反応管に向けて流通させるように、前記供給管に供給することを特徴とするバイオマスのガス化方法。
A method of gasifying the biomass by supplying biomass through a supply pipe connected to the reaction pipe while circulating water vapor in a reaction pipe provided in a biomass gasification device,
A biomass gasification method, wherein a product gas generated by gasifying the biomass with the gasifier is supplied to the supply pipe so as to circulate along with the biomass toward the reaction pipe.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012176611A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 学校法人長崎総合科学大学 Method for producing production gas and apparatus using same
KR101845858B1 (en) * 2016-09-27 2018-05-18 청우에이스(주) System for gasification of biomass, gasification process using thereof and power system using thereof
CN112090920A (en) * 2019-06-17 2020-12-18 藤森工业株式会社 Raw material processing device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6260723A (en) * 1985-09-11 1987-03-17 ビ−ピ− ケミカルズ リミテツド Rotary type quantity controller for granular substance and usage thereof
JPH01271516A (en) * 1988-04-22 1989-10-30 Kumagai Gumi Co Ltd Powder exhaust device
JPH01278597A (en) * 1988-03-24 1989-11-08 Krupp Koppers Gmbh Method for transporting fine granular or powdery fuel gasfying reactor held under raised pressure
JP2002088379A (en) * 2000-09-19 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for gasifying biomass and apparatus for producing methanol equipped with apparatus for gasifying biomass
JP2004051717A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Biomass gasifier
JP2004051718A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Biomass gasification method
WO2008050727A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-02 Nagasaki Institute Of Applied Science Biomass gasification apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6260723A (en) * 1985-09-11 1987-03-17 ビ−ピ− ケミカルズ リミテツド Rotary type quantity controller for granular substance and usage thereof
JPH01278597A (en) * 1988-03-24 1989-11-08 Krupp Koppers Gmbh Method for transporting fine granular or powdery fuel gasfying reactor held under raised pressure
JPH01271516A (en) * 1988-04-22 1989-10-30 Kumagai Gumi Co Ltd Powder exhaust device
JP2002088379A (en) * 2000-09-19 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for gasifying biomass and apparatus for producing methanol equipped with apparatus for gasifying biomass
JP2004051717A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Biomass gasifier
JP2004051718A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Biomass gasification method
WO2008050727A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-02 Nagasaki Institute Of Applied Science Biomass gasification apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012176611A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 学校法人長崎総合科学大学 Method for producing production gas and apparatus using same
JP2013006914A (en) * 2011-06-22 2013-01-10 Nagasaki Institute Of Applied Science Method and apparatus for producing synthesis gas
KR101845858B1 (en) * 2016-09-27 2018-05-18 청우에이스(주) System for gasification of biomass, gasification process using thereof and power system using thereof
CN112090920A (en) * 2019-06-17 2020-12-18 藤森工业株式会社 Raw material processing device
JP2020203254A (en) * 2019-06-17 2020-12-24 藤森工業株式会社 Material processing device
JP7352386B2 (en) 2019-06-17 2023-09-28 藤森工業株式会社 Raw material processing equipment

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