JP2009126882A - 炉設備 - Google Patents
炉設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009126882A JP2009126882A JP2007300413A JP2007300413A JP2009126882A JP 2009126882 A JP2009126882 A JP 2009126882A JP 2007300413 A JP2007300413 A JP 2007300413A JP 2007300413 A JP2007300413 A JP 2007300413A JP 2009126882 A JP2009126882 A JP 2009126882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- raw material
- pipe
- material supply
- supply pipe
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
【課題】石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物である原料を用いても、発生した水蒸気やタールが原料供給管内壁に凝縮しないようにし、且つ発生した一酸化炭素等が原料供給管を逆流して気密性の弱い場所から外部へ漏洩しないようにした炉設備を提供する。
【解決手段】ガス化炉本体1へ石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物を原料Mとして供給するための原料供給管4に抽気管11を接続する。
【選択図】図1
【解決手段】ガス化炉本体1へ石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物を原料Mとして供給するための原料供給管4に抽気管11を接続する。
【選択図】図1
Description
本発明は炉設備に関するものである。
燃料として、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物を使用する反応炉が炉設備として使用されており、一例としては、図8に示すものがある。図8の炉設備は流動層ガス化炉の例で、図中1はガス化炉本体である。ガス化炉本体1の下部には、下面からガス化剤として水蒸気V及び空気Aが導入されるボックス部1aが形成されており、ガス化炉本体1内では、ボックス部1aから吹込まれる水蒸気V及び空気Aにより流動層2が形成されるようになっている。
3は石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物である原料Mが収納される原料ホッパ、4は原料ホッパ3の下部に配置されたロータリバルブ5から切出された原料Mをガス化炉本体1の流動層2の上方側へ供給する原料供給管、6はガス化炉本体1内で生成されたガス化ガスGが導出されるよう、ガス化炉本体1上面に接続されたガス化ガス管、7はガス化ガス管6の中途部に設けられたガス精製装置、8はガス化ガス管6の先端部に接続されたガス化ガス取出しファン、9はガス精製装置7のガス流れ方向下流側において、ガス化ガス取出しファン8の入側に位置するようガス化ガス管6に設けられた制御弁である。
10はガス化炉本体1の内圧を検出して制御弁9を制御するための圧力計であり、圧力計10により検出された圧力を基として制御弁9の開度の制御を行い得るようになっている。
上記ガス化炉においては、下面からボックス部1a内に導入された、水蒸気V及び空気Aといったガス化剤は、ガス化炉本体1内に供給されるため、ガス化炉本体1内においては砂等の流動媒体が流動して流動層2が形成されている。而して、原料ホッパ3からロータリバルブ5により切出された原料Mは、原料供給管4を通ってガス化炉本体1内の流動層2の上部に供給され、水蒸気V及び空気Aにより流動化されている流動層2に混入する。
又、流動層2内の流動媒体は高温度(約800℃)であるため、流動層2内に混入した原料Mは流動媒体の熱により、水蒸気Vの存在の下で還元反応により水素(H2)、一酸化炭素(CO)、メタン(CH4)等が混在したガス化ガスとなる。
一方、ガス化ガス取出しファン8が駆動されているため、ガス化炉本体1内で生成されたガス化ガスGは、ガス化ガス管6に取出され上昇して後水平方向へ送給され、ガス精製装置7で精製されたうえ、制御弁9で圧力を所定圧力に制御され、ガス化ガス取出しファン8により更に下流へ送給される。
すなわち、ガス化炉本体1においては、圧力計10により検出された圧力と圧力計10の制御部に設定された圧力との偏差に基き制御弁9を制御して、ガス化ガス取出しファン8下流へ送給されるガス化ガスGの圧力が所定の圧力になるよう制御が行なわれる。
バイオマスとガス化剤をガス化炉内で反応させてバイオマスから生成ガスを得るガス化装置としては、例えば特許文献1がある。この特許文献1では、バイオマスは傾斜した供給管からバイオマスをガス化炉内へ供給するようにしている。
特開2004−91568号公報
図8のガス化炉に適用する原料Mは、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の含水有機物のように、高温下で発生して常温で凝縮するような水蒸気やタールのような物質を含んでいる。このため、ガス化炉本体1内で原料Mが燃焼することにより発生した水蒸気やタールは、原料供給管4のガス化炉本体1に対する入口部近傍で凝縮され、原料供給管4の内壁に付着して凝縮物Mcが生成される。その結果、原料Mが原料供給管4を通して高温のガス化炉本体1に供給される際に、原料供給管4を通過する原料Mが凝縮物Mcにへばり付いて原料供給管4を閉塞に至らしめる虞がある。
又、ガス化炉本体1内で一酸化炭素のような非凝縮性の気体が発生した場合には、当該気体は原料供給管4内を原料ホッパ3側へ逆流して気密性の弱い場所、例えばロータリバルブ5の軸シール部等から外部へ漏洩する虞がある。
かかる現象はガス化炉に限らず、原料Mとして、燃焼やガス化により水蒸気やタールのような常温で凝縮するような物質を含んでいるものを使用する炉、例えば、固定層炉、燃焼炉、キルン炉、ストーカ炉等に対しても言えることである。
又、特許文献1においても、スクリューフィーダからガス化炉へバイオマスを供給する管路の内壁に、図8に示すガス化炉と同様にして、凝縮物が付着し、この付着物にバイオマスがへばり付いて、当該管路を閉塞させる虞があると共に、ガス化炉内で発生した一酸化炭素は原料供給管を逆流してスクリュフィーダの軸シール部等から外部へ漏洩する虞がある。
本発明は、斯かる実情に鑑み、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物である原料を用いても、発生した水蒸気やタールが原料供給管内壁に凝縮しないようにし、且つ発生した一酸化炭素等が原料供給管を逆流して気密性の弱い場所から外部へ漏洩しないようにした炉設備を提供することを目的としてなしたものである。
本発明の請求項1の炉設備は、炉本体に石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥といった各種含水有機物を含む原料を供給するための原料供給管と、該原料供給管の原料出口部近傍に接続されて、前記炉本体で生じたガスを抽気する抽気管とを備えたものである。
請求項2の炉設備は、抽気管に接続された抽気ファンを備えたものであり、請求項3の炉設備は、原料供給管内の圧力を検出するための圧力検出手段と、前記抽気管に接続されると共に前記圧力検出手段で検出された原料供給管内の圧力が所定の圧力に保持されるよう制御する制御弁を備えたものであり、請求項4の炉設備においては、炉本体は、内部に流動層が形成されるガス化炉本体であり、請求項5の炉設備においては、炉本体は、内部に固定層が形成されるガス化炉本体である。
請求項6の炉設備においては、炉本体は、前記原料供給管が直接連接される第一室と、該第一室に連通する第二室とを備えており、請求項7の炉設備は、前記炉本体の第二室から導入された流動媒体に含まれる未燃のチャーを燃焼させる流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉で得られた燃焼ガス中の流動媒体及び未燃のチャーを分離して降下管を介し炉本体の第二室に戻す分離器を備えている。
請求項8の炉設備においては、抽気管の先端は炉本体の第二室に連通するものであり、請求項9の炉設備においては、抽気管の先端は流動層燃焼炉に連通するものである。
請求項10の炉設備においては、抽気管は、原料供給管に接続された垂直部と、該垂直部に接続される水平部とを備え、垂直部の断面積は水平部の断面積よりも大きく形成されており、請求項11の炉設備においては、抽気管は、原料供給管の頂部に形成されて原料供給管側から離反するにつれ縮径されるフードに接続されており、請求項12の炉設備においては、抽気管は、炉本体の上面に沿い延びてその先端は炉本体の第二室に連通しているものであり、請求項13の炉設備は、前記抽気管を保温するか、加温することにより、当該抽気管内において水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスが凝縮しないよう構成されている。
本発明の請求項1〜13に記載の炉設備によれば、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物を原料として用いても、発生した水蒸気やタール、一酸化炭素といったガスは抽気管に抽気されるため、水蒸気やタールが原料供給管内壁に凝縮することがなく、従って、原料供給管が原料により閉塞することを防止することができ、しかも発生した一酸化炭素等が原料供給管を逆流して気密性の弱い場所から外部へ漏洩することもないため、システムの信頼性が向上する、という優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、図1〜図5の例では、図示してないが、原料供給管に接続される抽気管や制御弁、抽気ファン等は全て断熱材で被覆して保温するか、或はヒータで加温するものとし、図6及び図7の例では、抽気管はガス化炉本体の上面に当接させており、加熱されているため、断熱材で被覆せず、且つヒータも不用である。このように、抽気管等を保温或は加温するのは、抽気管内等において水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスが凝縮しないようにするためである。
図1は本発明を実施する形態の第一例であって、炉設備が一塔式ガス化炉の例である。図中、図8と同一の符号を付した部分は同一のものを表わし、基本的な構成は図8に示す従来のものと同様である。又、図1は流動層式のガス化炉の例であるが、固定層式のガス化炉、燃焼炉、キルン炉、ストーカ炉等の炉に対しても適用することができる。
図中、11は原料供給管4のガス化炉本体1接続部近傍、すなわち、原料供給管4の原料出口部近傍の頂部に接続されて上方に延在し中途部で水平方向へ延在するようにした抽気管、12は抽気管11先端に接続された抽気ファン、13は抽気ファン12の入側において、抽気管11に接続された制御弁である。又、14は原料供給管4の抽気管11接続部近傍に接続した圧力計であって、該圧力計14により検出したガス圧力を基に制御弁13の開度を制御するようになっている。
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
本図示例においては、抽気以外の運転の仕方は図8の場合と同様であるので、説明は省略する。而して、ガス化ガスを生成させる運転を行なう際、原料ホッパ3からはロータリバルブ5により切出された原料Mが、連続的に原料供給管4を通ってガス化炉本体1へ供給されている。この際、原料供給管4内の圧力はゼロ又は微負圧に設定されており、この圧力を維持している場合は、制御弁13は閉止している。
本図示例においては、抽気以外の運転の仕方は図8の場合と同様であるので、説明は省略する。而して、ガス化ガスを生成させる運転を行なう際、原料ホッパ3からはロータリバルブ5により切出された原料Mが、連続的に原料供給管4を通ってガス化炉本体1へ供給されている。この際、原料供給管4内の圧力はゼロ又は微負圧に設定されており、この圧力を維持している場合は、制御弁13は閉止している。
而して、流動層2での原料Mの燃焼やガス化により発生した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrが、ガス化炉本体1から原料供給管4内へ流入して、圧力計14で検出した圧力が上昇し設定圧に対し変化すると、検出した圧力と設定圧との偏差に対応して圧力計14から制御弁13に指令が与えられて制御弁13は所定の開度に制御される。
このため、駆動されている抽気ファン12により、原料供給管4内へ流入した水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスGrは抽気管11内へ抽気され、制御弁13を経て抽気ファン12から後工程へ送給される。原料供給管4内の圧力がゼロ或は微負圧となるよう設定されるのは、原料供給管4内に滞留するガスが多くならないようにするためである。
上記図示例によれば、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含有有機物を原料Mとして用いても、発生した水蒸気やタール、一酸化炭素といったガスGrは抽気管11から排出されるため、水蒸気やタールが原料供給管4内壁に凝縮することがなく、従って、原料供給管4が原料Mにより閉塞することを防止することができ、しかも発生した一酸化炭素等が原料供給管4を逆流して気密性の弱い場所、例えばロータリバルブ5の軸シール部から外部へ漏洩することもないため、システムの信頼性が向上する。
図2は図1に示すガス化炉本体1と原料供給管4の接続部及び抽気管11の変形例で、ある。而して、本図示例では、原料供給管4のガス化炉本体1近傍位置、すなわち、原料供給管4の原料出口近傍位置の頂部に上方に向けて縮径されたフード4aを形成し、フード4aに、図1の抽気管11よりも大径の抽気管垂直部11aを接続し、抽気管垂直部11aの上端に抽気管垂直部11aよりも小径の抽気管水平部11bを接続している。抽気ファン12は抽気管11の先端に接続され、制御弁13は抽気管水平部11bの抽気ファン12入側に接続されている。
斯かる構成とすると、上述と同様の作用効果を奏することができる他、原料供給管4に流入した水素やタール、一酸化炭素といったガスGrは、フード4aに案内されてスムーズに抽気管11に抽気されると共に、抽気管水平部11bに比べて抽気管垂直部11aのガス流速を低速にすることができるため、原料供給管4を通る原料MがガスGrと共に抽気管11に同伴される虞がなく、システムの信頼性がより一層向上する。
図3は本発明を実施する形態の第二例であって、炉設備が二塔式ガス化炉の例である。図中、21はガス化炉本体であって、ガス化炉本体21は下部に下面からガス化剤として水蒸気Vが導入されるボックス部21aが形成されており、ガス化炉本体21内には、ボックス部21aから吹込まれる水蒸気Vにより流動層22が形成されるようになっている。又、ガス化炉本体21内部には、上端から流動層22内部に亘って下方へ延びる分離壁23が設けられて第一室24と第二室25が形成されており、分離壁23の下部空隙は第一室24及び第二室25の連通部26となっている。
27は石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物等を原料Mとして収納する原料ホッパ、28は原料ホッパ27の下部に配置されたロータリバルブ29から切出された原料Mをガス化炉本体21の流動層22の上方側へ供給する原料供給管である。
30はガス化炉本体1内で生成されたガス化ガスGが導出されるよう、ガス化炉本体21上面に接続されたガス化ガス管、31はガス化ガス管30の中途部に設けられたガス精製装置、32はガス化ガス管30の先端部に接続されたガス化ガス取出しファン、33はガス精製装置31のガス流れ方向下流側において、ガス化ガス取出しファン32の入側に位置するようガス化ガス管30に設けられた制御弁である。
34はガス化炉本体1の内圧を検出するための圧力計であり、圧力計34により検出された圧力を基として制御弁33の開度の調整を行い得るようになっている。
35はガス化炉本体21に隣接された流動層燃焼炉であって、ガス化炉本体21の第二室25側下部と流動層燃焼炉35の下部はオーバフロー管36により接続されている。而して、ガス化炉本体21における第二室25からは、流動媒体及びチャーSがオーバフロー管36を経て流動層燃焼炉35下部に供給され、流動層燃焼炉35下部のボックス部35aから導入された空気Aにより流動化されて上昇すると共に燃焼されるようになっている。
37は、流動層燃焼炉35に近接すると共に、ガス化炉本体21上方に位置するよう配置されたサイクロンからなる分離器であり、流動層燃焼炉35の上端部から流出した燃焼ガスGbは、水平配置された図示してない管路を経て分離器37に対し接線方向から流入し得るようになっている。又、38は分離器37の下端に接続した降下管であり、分離器37で燃焼ガスから遠心分離された流動媒体と未燃のチャーSは、降下管38からガス化炉本体21の第二室25側へ供給されるようになっている。
39は分離器37で流動媒体と未燃のチャーSが分離された燃焼ガスである排ガスGexを排出するために分離器37の頂面上面に接続された排ガス管、40は排ガス管39の中途部に設けられたガス精製装置、41は排ガス管39の先端部に接続された排ガス排出ファン、42はガス精製装置40のガス流れ方向下流側において、排ガス排出ファン41の入側に位置するよう排ガス管39に設けられた制御弁である。
43は流動層燃焼炉35上部の内圧を検出するための圧力計であり、圧力計43により検出された圧力を基として制御弁42の開度の調整を行い得るようになっている。
又、44は原料供給管28のガス化炉本体21接続部近傍頂部、すなわち、原料供給管28の原料出口近傍頂部に接続されて上方に延在すると共に曲折して水平方向へ延在する抽気管、45は抽気管44先端に接続された抽気ファン、46は抽気ファン45の入側において、抽気管44に接続された制御弁である。又、46は原料供給管28の抽気管44接続部近傍に接続した圧力計であって、該圧力計46により検出した圧力を基に制御弁47の開度を調整し得るようになっている。
次に、上記図示例の作用について説明する。
上記ガス化炉においては、下面からボックス部21a内に導入された、水蒸気V及び空気Aといったガス化剤は、ガス化炉本体21内に供給されるため、ガス化炉本体1内においては砂等の流動媒体が流動して流動層22が形成されている。而して、原料ホッパ27からロータリバルブ29により切出された原料Mは、原料供給管28を通ってガス化炉本体21の第一室24側の流動層22の上部に供給され、水蒸気V及び空気Aにより流動化されている流動層22に混入する。
上記ガス化炉においては、下面からボックス部21a内に導入された、水蒸気V及び空気Aといったガス化剤は、ガス化炉本体21内に供給されるため、ガス化炉本体1内においては砂等の流動媒体が流動して流動層22が形成されている。而して、原料ホッパ27からロータリバルブ29により切出された原料Mは、原料供給管28を通ってガス化炉本体21の第一室24側の流動層22の上部に供給され、水蒸気V及び空気Aにより流動化されている流動層22に混入する。
ガス化炉本体21の第一室24側の流動層22に供給された原料Mは、流動層22の流動媒体により加熱されて水分が除去され、水分が除去された原料Mは第一室24の圧力により分離壁23下部の連通部26を潜るように通って流動層22内に混合され、第二室25に導かれる。
又、流動層22の第二室25に導かれた原料Mは、更に流動層22内に混合されて約800℃の高温の流動媒体の熱により、水蒸気Vの存在の下で還元反応により水素(H2)、一酸化炭素(CO)、メタン(CH4)等が混在したガス化ガスとなる。
一方、ガス化ガス取出しファン32が駆動されているため、ガス化炉本体21内で生成されたガス化ガスGは、ガス化ガス管30に取出され、ガス精製装置31で精製されたうえ、制御弁33において所定圧力に制御され、ガス化ガス取出しファン32により更に下流へ送給される。
ガス化炉本体21の第二室25内の圧力は圧力計34により検出されて制御弁33を制御することによりガス化ガス取出しファン32下流へ送給されるガス化ガスGの圧力が所定の圧力になるよう制御が行なわれる。
又、ガス化炉本体21の流動層22を形成する第二室25内の流動媒体及び未燃のチャーSは、オーバフロー管36を通って流動層燃焼炉35の下部に送給され、流動層燃焼炉35下部のボックス部35aから供給される空気Aにより同伴されて流動層燃焼炉35内を上昇し、流動媒体内の未燃のチャーが燃焼して高温の燃焼ガスGbが得られる。而して、流動層燃焼炉35の上端に到達した燃焼ガスGbは図示してない管路を通って分離器37の上端に対し接線方向から当該分離器37内に導入され、流動媒体及び未燃のチャーSが燃焼ガスGbから分離され、分離された流動媒体及びチャーSは降下管38を降下してガス化炉本体21における第二室25の流動層22へ戻される。
分離器37で流動媒体及びチャーを分離された燃焼ガスは、排ガスGexとして排ガス管39へ送給され、ガス精製装置40で精製されたうえ、制御弁42で所定の圧力に制御され、排ガス排出ファン41により更に後工程へ送給される。
流動層燃焼炉35内の圧力は圧力計43により検出されて制御弁42を制御することにより排ガス排出ファン41下流へ送給される排ガスGexの圧力が所定の圧力になるよう制御が行なわれる。
而して、上述したようにガス化ガスGを生成させる運転が行なわれる際には、原料ホッパ27からはロータリバルブ29により切出された原料Mが、連続的に原料供給管28を通ってガス化炉本体21へ供給されている。この際、原料供給管28内の圧力はゼロ又は微負圧に設定されており、この圧力を維持している場合は、制御弁46は閉止している。
而して、流動層22での原料Mの燃焼やガス化により発生した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrが、ガス化炉本体21の第一室24から原料供給管28内へ流入し、圧力計46で検出した圧力が上昇して設定圧に対し変化すると、検出した圧力と設定圧との偏差に対応して圧力計46から制御弁47に指令が与えられて制御弁47は所定の開度に制御される。
このため、駆動されている抽気ファン45により、原料供給管28内へ流入した水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスGrは抽気管44内へ抽気され、制御弁47を経て抽気ファン45から後工程へ送給される。原料供給管28内の圧力がゼロ或は微負圧となるよう制御を行なうのは、原料供給管28内に滞留するガスが多くならないようにするためである。
本図示例においても、石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥等の各種含水有機物を原料Mとして用いても、発生した水蒸気やタール、一酸化炭素は抽気管44から排出されるため、水蒸気やタールが原料供給管28内壁において凝縮することがなく、従って、原料供給管28が原料Mにより閉塞することを防止することができ、しかも発生した一酸化炭素等が原料供給管28を逆流して気密性の弱い場所、例えばロータリバルブ29の軸シール部から外部へ漏洩することもないため、システムの信頼性が向上する。
図4は本発明を実施する形態の第三例であり、炉設備である二塔式ガス化炉の構成は図3に示すものと同一であり、図中、図3と同一の符号のものは同一のものを示す。又、二塔式ガス化炉自体の運転は図3のものと同様に行なわれるため、詳しい説明は省略する。
而して、本発明の特徴とするところは、原料供給管28のガス化炉本体21側基端部に接続した抽気管44をガス化炉本体21の第二室25に連通させて、図3に示す抽気ファン45を省略した点である。ガス化炉本体21の第二室25内はガス化ガス取出しファン32により吸引されて負圧に保持されているため、流動層22での原料Mの燃焼やガス化によりガス化炉本体21の第一室24内で発生した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrが、ガス化炉本体21の第一室24から原料供給管28内へ流入し、圧力計46で検出した圧力が上昇して設定圧に対して変化すると、検出した圧力と設定圧との偏差に対応して圧力計46から制御弁47に指令が与えられて制御弁47は所定の開度に制御される。
このため、原料供給管28内へ流入した水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスGrは、ガス化炉本体21の第二室25内の負圧により吸引されて抽気管44内へ抽気され、制御弁47を通り抽気管44を経て第二室25内に導入され、更に流動層22の流動媒体により分解されてガス化ガスとなり、ガス化ガス管30へ送給される。この際、ガス化ガス管30に取出されるガス化ガスGの圧力制御は図3の例と同様にして行なわれる。
本図示例においても、前記図示例と同様の作用効果を生じるが、加えて、抽気管44内に流入した水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスGbを有効活用できる。
図5は本発明を実施する形態の第四例であり、炉設備である二塔式ガス化炉の構成は図3、4に示すものと同一であり、図中、図3、図4と同一の符号のものは同一のものを示す。又、二塔式ガス化炉自体の運転は図3、図4のものと同様に行なわれるため、詳しい説明は省略する。
而して、本発明の特徴とするところは、基端を原料供給管28のガス化炉本体21側基端部に接続した抽気管44の先端を流動層燃焼炉35の中間部に連通させて、図3に示す抽気ファン45を省略した点である。又、流動層燃焼炉35内は排ガス排出ファン41により吸引されて負圧に保持されている。而して、流動層22での原料Mの燃焼やガス化によりガス化炉本体21の第一室24内で発生した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrが、ガス化炉本体21の第一室24から原料供給管28内へ流入し、圧力計46で検出した圧力が上昇して設定圧に対し変化すると、検出した圧力と設定圧との偏差に対応して圧力計46から制御弁47に指令が与えられて制御弁47は所定の開度に制御される。
このため、原料供給管28内へ流入した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrは抽気管44へ抽気され、抽気管44を通って流動層燃焼炉35内へ流入し、燃焼ガスGbの熱により燃焼して燃焼ガス及び流動媒体と共に流動層燃焼炉35頂部から分離器37へ導入され、分離器37で未燃のチャーや流動媒体Sが分離されたガスは、前述の通り、排ガスGexとして排ガス管39を通り後工程へ送給される。
流動層燃焼炉35内の抽気管44接続部近傍は、原料供給管28内に流入した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrを抽気管44を介して流動層燃焼炉35内に導入するために所定の負圧に制御する必要があるが、これは圧力計43で検出した流動層燃焼炉35内の圧力が所定の負圧となるよう、制御弁42の開度を制御することにより行なわれる。
本図示例においても図3、図4の例と同様の作用効果を奏し得る他、ガスGrを流動層燃焼炉35での燃料としても活用できる。
図6、図7は本発明を実施する形態の第五例であり、炉設備である二塔式ガス化炉の構成は図3〜図5に示すものと同一であり、図中、図3〜図5と同一の符号のものは同一のものを示す。又、二塔式ガス化炉自体の運転は図3〜図5のものと同様に行なわれるため、説明は省略する。
而して、本図示例の特徴とするところは、ガス化炉本体21の第一室24近傍において、原料供給管28の頂部に基端を接続された抽気管44は、ガス化炉本体21の上面に当接された状態で、ガス化炉本体21に沿い敷設され、先端を第二室25内に連通されている。この場合、抽気管44はガス化炉本体21内の熱により加熱されるため、保温や加熱のための手段を別個に設ける必要がない。
而して、流動層22での原料Mの燃焼やガス化によりガス化炉本体21の第一室24で発生した水蒸気やタール或は一酸化炭素といったガスGrは、ガス化炉本体21の第二室25の負圧によりガス化炉本体21の第一室24から原料供給管28内へ流入し、原料供給管28から抽気管44に抽気され、抽気管44を経てガス化炉本体21の第二室25へ送給される。第二室25へ送給されたガスGrは、図4の例の場合と同様にして第二室25でガス化ガスGとなり、ガス化ガス管30へ取出される。
本図示例においても前述した図示例と同様な作用効果を奏することができるうえ、装置がシンプルとなる。
なお、本発明の炉設備においてはガス化ガスを製造する一塔式或は二塔式の流動層炉について説明したが、固定層炉、キルン炉、ストーカ炉に対しても適用できること、圧力計はガス圧力を検出する機能以外に、制御弁の開度を制御する機能も備えていること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
1 ガス化炉本体(炉本体)
2 流動層
4 原料供給管
4a フード
6 ガス化ガス管
11 抽気管
11a 抽気管垂直部(垂直部)
11b 抽気管水平部(水平部)
12 抽気ファン
13 制御弁
14 圧力計(圧力検出手段)
21 ガス化炉本体(炉本体)
22 流動層
23 分離壁
24 第一室
25 第二室
28 原料供給管
35 流動層燃焼炉
36 降下管
37 分離器
38 降下管
44 抽気管
45 抽気ファン
46 圧力計(圧力検出手段)
47 制御弁
M 原料
Gb 燃焼ガス
Gr 水素、タール、一酸化炭素といったガス
2 流動層
4 原料供給管
4a フード
6 ガス化ガス管
11 抽気管
11a 抽気管垂直部(垂直部)
11b 抽気管水平部(水平部)
12 抽気ファン
13 制御弁
14 圧力計(圧力検出手段)
21 ガス化炉本体(炉本体)
22 流動層
23 分離壁
24 第一室
25 第二室
28 原料供給管
35 流動層燃焼炉
36 降下管
37 分離器
38 降下管
44 抽気管
45 抽気ファン
46 圧力計(圧力検出手段)
47 制御弁
M 原料
Gb 燃焼ガス
Gr 水素、タール、一酸化炭素といったガス
Claims (13)
- 炉本体に石炭、バイオマス、廃プラスチック材、下水汚泥といった含水有機物を含む原料を供給するための原料供給管と、該原料供給管の原料出口部近傍に接続されて、前記炉本体で生じたガスを抽気する抽気管とを備えたことを特徴とする炉設備。
- 抽気管に接続された抽気ファンを備えた請求項1に記載の炉設備。
- 原料供給管内の圧力を検出するための圧力検出手段と、前記抽気管に接続されると共に前記圧力検出手段で検出された原料供給管内の圧力が所定の圧力に保持されるよう制御する制御弁を備えた請求項1又は2に記載の炉設備。
- 炉本体は、内部に流動層が形成されるガス化炉本体である請求項1乃至3の何れかに記載の炉設備。
- 炉本体は、内部に固定層が形成されるガス化炉本体である請求項1乃至3の何れかに記載の炉設備。
- 炉本体は、前記原料供給管が直接連接される第一室と、該第一室に連通する第二室とを備えた請求項1乃至5の何れかに記載の炉設備。
- 前記炉本体の第二室から導入された流動媒体に含まれる未燃のチャーを燃焼させる流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉で得られた燃焼ガス中の流動媒体及び未燃のチャーを分離して降下管を介し炉本体の第二室に戻す分離器を備えた請求項4又は6に記載の炉設備。
- 抽気管の先端は炉本体の第二室に連通する請求項6又は7に記載の炉設備。
- 抽気管の先端は流動層燃焼炉に連通する請求項6又は7に記載の炉設備。
- 抽気管は、原料供給管に接続された垂直部と、該垂直部に接続される水平部とを備え、垂直部の断面積は水平部の断面積よりも大きく形成されている請求項1乃至9記載の炉設備。
- 抽気管は、原料供給管の頂部に形成されて原料供給管側から離反するにつれ縮径されるフードに接続されている請求項10に記載の炉設備。
- 抽気管は、炉本体の上面に沿い延びてその先端は炉本体の第二室に連通している請求項1に記載の炉設備。
- 前記抽気管を保温するか、加温することにより、当該抽気管内において水蒸気、タール、一酸化炭素といったガスが凝縮しないよう構成した請求項1乃至12の何れかに記載の炉設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007300413A JP2009126882A (ja) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | 炉設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007300413A JP2009126882A (ja) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | 炉設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009126882A true JP2009126882A (ja) | 2009-06-11 |
Family
ID=40818155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007300413A Pending JP2009126882A (ja) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | 炉設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009126882A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011069327A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Ihi Corp | 廃熱利用装置 |
JP2015131277A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | Jfeスチール株式会社 | 有機物質の低分子化方法および低分子化システム |
CN108516659A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-11 | 广州市永蓝环保科技有限公司 | 一种污泥低温干化处理系统 |
JP2020132861A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | テギョン エスコ カンパニー リミテッドDaekyung Esco Co., Ltd. | 流動床熱分解装置及びこれを用いた有機性物質の熱分解方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06184560A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-07-05 | Hiroshi Shimizu | 有機廃棄物の熱分解装置 |
JP2001289422A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Babcock Hitachi Kk | ガス化処理システム |
JP2005041959A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流動層ガス化システム |
JP2007146036A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガス化装置 |
JP2007528479A (ja) * | 2003-04-30 | 2007-10-11 | 株式会社荏原製作所 | 可燃性原料供給装置、可燃性原料ガス化装置及び可燃性原料ガス化方法 |
-
2007
- 2007-11-20 JP JP2007300413A patent/JP2009126882A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06184560A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-07-05 | Hiroshi Shimizu | 有機廃棄物の熱分解装置 |
JP2001289422A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Babcock Hitachi Kk | ガス化処理システム |
JP2007528479A (ja) * | 2003-04-30 | 2007-10-11 | 株式会社荏原製作所 | 可燃性原料供給装置、可燃性原料ガス化装置及び可燃性原料ガス化方法 |
JP2005041959A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流動層ガス化システム |
JP2007146036A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガス化装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011069327A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Ihi Corp | 廃熱利用装置 |
JP2015131277A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | Jfeスチール株式会社 | 有機物質の低分子化方法および低分子化システム |
CN108516659A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-11 | 广州市永蓝环保科技有限公司 | 一种污泥低温干化处理系统 |
JP2020132861A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | テギョン エスコ カンパニー リミテッドDaekyung Esco Co., Ltd. | 流動床熱分解装置及びこれを用いた有機性物質の熱分解方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5071473B2 (ja) | 循環流動層炉における粒子循環量制御装置 | |
JP4923934B2 (ja) | 流動層ガス化方法及び装置 | |
JPH0613718B2 (ja) | 発生炉ガスを製造するための反応器 | |
CN104094059B (zh) | 废弃物气化熔融炉 | |
CN105026725B (zh) | 原料气化方法及设备 | |
JP5261931B2 (ja) | 流動層ガス化方法及び装置 | |
US20110104575A1 (en) | Generating clean syngas from biomass | |
JP2006143983A (ja) | ガス化装置の運転方法及びガス化装置 | |
US9127207B2 (en) | Pyrolyser | |
CN2677376Y (zh) | 一种下吸式气化炉 | |
JP2009126882A (ja) | 炉設備 | |
SU1114342A3 (ru) | Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи | |
JP5358984B2 (ja) | 2塔式ガス化炉の原料供給装置 | |
JP4998551B2 (ja) | 流動層ガス化設備 | |
JP2011042697A (ja) | 循環流動層式ガス化方法及び装置 | |
RU2303050C1 (ru) | Газогенератор | |
KR101898255B1 (ko) | 고형분 부착방지 및 연소가스 유도찬넬이 구비된 열분해장치 | |
WO2014207755A1 (en) | Zero effluent discharge biomass gasification | |
SE535222C2 (sv) | Produktion av kol vid indirekt värmd förgasning | |
JP6016196B2 (ja) | 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法 | |
CN113166661A (zh) | 用于气化和/或熔化原料的反应器和工艺 | |
KR102459294B1 (ko) | 유기성 슬러지 가스화 시스템 | |
CN208952123U (zh) | 一种焚烧炉 | |
EP4026885A1 (en) | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials and for the production of hydrogen | |
CN210945517U (zh) | 一种自产燃气燃烧联动式热解气化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130314 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130402 |