JP2009197113A - 木質ペレットの製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】石油燃料の使用量の低減を図り、かつ熱源として排熱を利用して、木質ペレット製造に要するランニングコストを低減できる木質ペレットの製造システムを提供する。
【解決手段】バイオマスガスを利用可能な発電手段１と、バイオマスガス化手段２と、排熱回収手段３と、ペレット製造手段４とからなり、発電手段１で得られた電力をペレット製造手段４及びバイオマスガス化手段２の動力源として供給し、バイオマスガス化手段２で得られたバイオマスガスを発電手段１に供給し、排熱回収手段３で得られた熱をペレット製造手段４の熱源として供給し、ペレット製造手段４で木質原料をペレットに成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、木質ペレットの製造システムに関する。

近年、環境問題が重要視され、循環型社会形成に対する認識の高まりや、二酸化炭素削減という世界的な課題を抱える中、化石燃料に代わるエネルギーとしてバイオマスが注目されている。なかでも、木質ペレットは、木質固形燃料としてストーブやボイラに利用されている。
木質ペレットは、木材等のチップを粉砕して乾燥し、得られた木質粉砕物をペレット成形機で加熱しながらペレット状に成形することにより得ることができる（特許文献１）。

特開昭６１−２２８０９６号公報

木質ペレットの製造においては、木材チップ等の乾燥やペレット成形において、熱風等の熱源や動力を必要とする。これらの熱源や動力は、主に電気を購入してこれを木質ペレットの製造に用いている。しかし、熱源や動力の全てを購入した電気でまかなうことは、ランニングコストに影響を与える。このため、ディーゼル発電機により電力をペレット製造装置に供給することが試みられている。しかし、今日、国際的な原油価格の変動に伴う石油燃料の価格上昇が発電機運転のランニングコストに悪影響を及ぼしている。

本発明は、上記問題点に鑑み、石油燃料の使用量の低減を図り、かつ熱源として他の施設等の排熱を利用して、木質ペレット製造に要するランニングコストを低減できる木質ペレットの製造システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討した結果、木質原料のバイオマスガス化手段と木質ペレットの製造手段を組み合わせ、得られたバイオマスガスと排熱を木質ペレット製造手段の電力と熱源として利用することでランニングコストを大幅に低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の一構成は、バイオマスガスを利用可能な発電手段と、バイオマスガス化手段と、排熱回収手段と、ペレット製造手段とからなり、発電手段で得られた電力をペレット製造手段及びバイオマスガス化手段の動力源として供給し、バイオマスガス化手段で得られたバイオマスガスを発電手段に供給し、排熱回収手段で得られた熱をペレット製造手段の熱源として供給し、ペレット製造手段で木質原料をペレットに成形することを特徴とする、木質ペレットの製造システムである。

本発明の他の構成は、バイオマスガスを利用可能な発電手段と、バイオマスガス化手段と、排熱回収手段と、ペレット製造手段とからなり、発電手段は、バイオマスガスと石油燃料とを混焼可能な発電機から構成されて、ペレット製造手段及びバイオマスガス化手段に電力を供給し、バイオマスガス化手段は、ペレット製造装置に連接するバイオマス原料供給装置と、バイオマス原料供給装置に連接するバイオマスガス化装置とから構成されて、木質原料をバイオマスガス化して得られたバイオマスガスを発電手段に供給し、排熱回収手段は、バイオマスガス化装置から排熱を回収して、ペレット製造手段に熱源を供給し、ペレット製造手段は、原料供給装置と、該原料供給装置に連接する乾燥装置と、該乾燥装置に連接するペレット成形装置と、該ペレット成形装置に連接する冷却装置とから構成され、木質原料をペレットに成形することを特徴とする、木質ペレットの製造システムである。

本発明の木質ペレット製造システムは、石油燃料とバイオマスガスと混合して燃焼（以下、「混焼」ということがある）して発電を行い、システムを構成する各手段に電力を提供するので、購入電力量をゼロにすることが可能であり、かつバイオマスガス化手段で発生する排熱をペレット製造手段で熱源として再利用するのでペレット成形における省エネルギーを実現することが可能となる。
また、発電機を石油燃料とバイオマスガスと混焼して発電するので、石油燃料の使用量低減を図ることができる。
さらにまた、ペレット製造手段で適度に乾燥された木質原料の一部をバイオマスガス化手段で原料として用いるので、バイオマスのガス化効率も向上する。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図１は本発明の木質ペレットの製造システムの概略を示す図である。図２は本発明の木質ペレットの製造システムの装置構成の概略を示す図である。

図１に示すように、本発明の木質ペレットの製造システムは、バイオマスガスを利用可能な発電手段１と、バイオマスガス化手段２と、排熱回収手段３と、ペレット製造手段４とからなり、発電手段１からバイオマスガス化手段２とペレット製造手段４に電力Ａが供給され、バイオマスガス化手段２からバイオマスガスＢが発電手段１に供給され、排熱回収手段３からは、熱源Ｃがペレット製造手段４に供給されるシステムである。

具体的な装置の配置を図２に示す。
発電手段１は、バイオマスガスと石油燃料とを混焼可能な発電機１１と電力供給ライン１２（図２では省略）とから構成される。電力供給ライン１２は木質原料供給装置４１、破砕機４２、粉砕機４３、乾燥装置４４、ペレット成形装置４５、冷却装置４６、木質原料供給ライン４７、ペレット搬送ライン４８、バイオマス原料供給装置２１、バイオマス原料供給ライン２３、の各電源（図示せず）に接続して、発電機１１から電力を各装置に供給する。

発電機１１は、バイオマスガスと石油燃料とを燃料とする発電機であればよく、例えば、ディーゼルエンジン発電機である。バイオマスガスは、空気との混合ガスとして発電機１１に供給される。具体的には、図３に示すように、エンジン本体に混合気体供給管１４と石油燃料供給口１５とが連接している。混合気体供給管１４にはエアーエレメント１６が連接し、さらに混合気体供給管１４から分岐したバイオマスガス供給口１７が設けられている。エアーエレメント１６には、エアーインテイク１３が連接している。
このように、バイオマスガスと石油燃料を混焼して発電することで、石油燃料の使用量を低減することができ、最大８５％の石油燃料量を削減することが可能となる。

バイオマスガス化手段２は、ペレット製造手段４の乾燥装置４４に木質原料供給ライン４７を介して連接するバイオマス原料供給装置２１と、バイオマス原料供給装置２１にバイオマス原料供給ライン２３を介して連接するバイオマスガス化装置２２とから構成される。バイオマス原料供給装置２１は具体的には、供給ホッパーであり、バイオマス原料供給ライン２３は、具体的にはベルトコンベヤやスクリューコンベヤ等の搬送手段である。

排熱回収手段３は、排熱ボイラ３１に排熱回収ライン３２と排熱供給ライン３３が接続して構成される。排熱回収ライン３２はバイオマスガス化装置２２に接続され、排熱供給ライン３３は乾燥装置４４に接続している。

バイオマスガスは、草木類のようなバイオマスをガス化して得られる炭化水素ガスであり、粉砕したバイオマスチップを高温処理することによりガス化して得ることができる。
バイオマスガス化手段２は公知の装置を用いることができるが、一例を図４に示す。この例では、バイオマスガス化手段２は、バイオマス燃焼熱発生装置１０１、バイオマス原料供給装置２１、バイオマスガス生成装置２０１と排熱ボイラ３１とから構成される。

バイオマスガス生成装置２０１は、内部に一次反応室２０２とそれに後続する二次反応管２０３を収納して配設し、熱供給ライン１０２を介してバイオマス燃焼熱発生装置１０１と連接している。一次反応室２０２は、その上部にバイオマス原料供給ライン２３が配設され、バイオマス原料供給装置２１と連接されている。二次反応管２０３の終末端は、バイオマスガス供給ライン２４に接続する。そして、バイオマスガス供給ライン２４は、バイオマスガス供給口１７を介して発電機１１に接続される。バイオマスガス生成装置２０１はまた、排熱回収ライン３２を介して排熱ボイラ３１と連接している。

上記構成により、バイオマスは一次反応室２０２とそれに後続する二次反応管２０３において熱分解されてバイオマスガスを生成して、発電機１１にバイオマスガスを供給する。バイオマスの熱分解に用いられる熱源は、バイオマス燃焼熱発生装置１０１から熱供給ライン１０２を介してバイオマスガス生成装置２０１に供給される。そしてバイオマスガス生成装置２０１で生じた排熱は排熱回収ライン３２を介して排熱ボイラ３１に送られ、排熱供給ライン３３を介してさらにペレット製造手段４に送られる。

ペレット製造手段４は、木質原料供給装置４１から、破砕機４２、粉砕機４３、乾燥装置４４、ペレット成形装置４５、冷却装置４６の順に連接されて構成される。各機械及び／又は装置は木質原料供給ライン４７で接続されている。また、乾燥装置４４は、さらに別系統の木質原料供給ライン４７を介してバイオマス原料供給装置２１に接続している。
木質原料供給装置４１は、ホッパーであり、破砕機４２、粉砕機４３、乾燥装置４４、ペレット成形装置４５、冷却装置４６は既知の装置・機械を用いればよく、例えばブロアーでもよい。木質原料供給ライン４７は、ベルトコンベヤやスクリューコンベヤ等の搬送手段である。

木質原料供給装置４１から供給された木質原料は、破砕機４２及び粉砕機４３で粉粒体とされ、乾燥装置４４で加熱され、含水量が調節される。乾燥装置４４には、排熱供給ライン３３を介して排熱ボイラ３１から熱源が供給されており、供給された熱源は、例えば、乾燥装置４４である箱体の外壁を加熱し、内部に一次貯蔵される木質原料を加熱して乾燥する。

含水量が調節された木質原料は箱体の底部の搬送手段（本例ではベルトコンベヤ）からペレット成形装置４５に搬送され、ペレットに加熱成形された後、ペレット搬送ライン４８（ここではベルトコンベヤ）を介して冷却装置４６（ここではブロアーを用いた）に搬送されて、ペレットの品温を低下する。また、乾燥された木質原料の一部は、木質原料供給装置４１からバイオマス原料供給装置２１に供給される。このため、バイオマスガス化手段において、含水量の少ない木質原料がバイオマス原料として供給されことになるのでガス化効率の向上を図ることができる。

本発明の木質ペレットの製造システムの概略構成を示す図である。 本発明の木質ペレットの製造システムの装置構成の概略を示す図である。 発電機１１の概略構成を示す図である。 バイオマスガス化手段２の概略構成の一例を示す図である。

符号の説明

１ 発電手段
２ バイオマスガス化手段
３ 排熱回収手段
４ ペレット製造手段
１１ 発電機
１２ 電力供給ライン
１３ エアーインテイク
１４ 混合気体供給管
１５ 石油燃料供給口
１６ エアーエレメント
１７ バイオマスガス供給口
２１ バイオマス原料供給装置
２２ バイオマスガス化装置
２３ バイオマス原料供給ライン
２４ バイオマスガス供給ライン
３１ 排熱ボイラ
３２ 排熱回収ライン
３３ 排熱供給ライン
４１ 木質原料供給装置
４２ 破砕機
４３ 粉砕機
４４ 乾燥装置
４５ ペレット成形装置
４６ 冷却装置
４７ 木質原料供給ライン
１０１ バイオマス燃焼熱発生装置
１０２ 熱供給ライン
２０１ バイオマスガス生成装置
２０２ 一次反応室
２０３ 二次反応管
Ａ 電力
Ｂ バイオマスガス
Ｃ 熱源

Claims (2)

1. バイオマスガスを利用可能な発電手段と、バイオマスガス化手段と、排熱回収手段と、ペレット製造手段とからなり、
   上記発電手段で得られた電力を上記ペレット製造手段及び上記バイオマスガス化手段の動力源として供給し、
   上記バイオマスガス化手段で得られたバイオマスガスを上記発電手段に供給し、
   上記排熱回収手段で得られた熱を上記ペレット製造手段の熱源として供給し、
   上記ペレット製造手段で木質原料をペレットに成形することを特徴とする、木質ペレットの製造システム。
2. バイオマスガスを利用可能な発電手段と、バイオマスガス化手段と、排熱回収手段と、ペレット製造手段とからなり、
   上記発電手段は、バイオマスガスと石油燃料とを混焼可能な発電機から構成されて、上記ペレット製造手段及び上記バイオマスガス化手段に電力を供給し、
   上記バイオマスガス化手段は、上記ペレット製造装置に連接するバイオマス原料供給装置と、該バイオマス原料供給装置に連接するバイオマスガス化装置とから構成されて、木質原料をバイオマスガス化して得られたバイオマスガスを上記発電手段に供給し、
   上記排熱回収手段は、上記バイオマスガス化装置から排熱を回収して、上記ペレット製造手段に熱源を供給し、
   上記ペレット製造手段は、原料供給装置と、該原料供給装置に連接する乾燥装置と、該乾燥装置に連接するペレット成形装置と、該ペレット成形装置に連接する冷却装置とから構成され、木質原料をペレットに成形することを特徴とする、木質ペレットの製造システム。

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