JP2010084100A - Apparatus for producing fuel gas from chicken dropping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家畜排泄物の一である鶏糞をガス化することによりエネルギー変換を行い、可燃性ガスを製造するとともにこれをガス化発電設備に供給する鶏糞燃料ガス製造装置に関する。 The present invention relates to a chicken manure fuel gas production apparatus that converts energy by gasifying chicken excrement, which is one of livestock excreta, produces flammable gas and supplies it to gasification power generation equipment.
家畜排泄物である鶏糞は、1999年11月に施行された「家畜排泄物の管理の適正化及び利用の促進に関する法律」(いわゆる家畜排泄物法)により廃棄物として自由に処理することができなくなり、養鶏業者としては、鶏糞を適正に管理し活用することが義務付けられるようになると共に鶏糞処理保管施設の管理基準遵守ないし見直しの必要に迫られるに至った。これまで鶏糞は、自家処理、委託処理に関わらず殆どが焼却又は発酵して堆肥化する方法で処理されてきている。しかしながら、この堆肥は鶏糞だけではなく、豚糞や牛糞によるものもあり全体に供給過剰気味であり (問題点その1)。また、焼却又は肥料としての処理には、分散型バイオマス廃棄物として処理コストの吸収又は回収が難しく限界がある状況にあった(問題点その2)。 Poultry manure, which is livestock excrement, can be freely treated as waste by the “Law Concerning Promotion of Promotion of Adequate Management and Use of Livestock Excretion” (the so-called Livestock Excretion Act), which was enforced in November 1999. As a result, the poultry producers became obliged to properly manage and utilize chicken manure, and at the same time, they were required to comply with or review the management standards of the chicken manure processing and storage facility. Until now, most of chicken manure has been treated by a method of composting by incineration or fermentation regardless of in-house treatment or consignment treatment. However, this compost is not only from chicken dung, but also from pig dung and cow dung, and it seems that there is an oversupply (problem 1). In addition, the treatment as incineration or fertilizer is in a situation where it is difficult to absorb or recover the treatment cost as a dispersed biomass waste (problem 2).
この他に、鶏糞にはその成分にアンモニア等の臭気の強い有害ガスが多量に含まれており(問題点その3)、その処理のための手数やコストの負担も課題とされてきた(問題点その4)。と共に、近時鶏糞が鶏インフルエンザの感染媒体となるという別の問題も生じている(問題点その5)。このため蒸気タービン方式の発電設備による解決も提案された。 In addition to this, chicken manure contains a large amount of harmful gases with strong odors such as ammonia in its components (problem 3), and the burden and cost of the treatment has been a problem (problem) Point 4). At the same time, another problem that chicken dung has become an infection medium for chicken flu has also occurred (problem 5). For this reason, solutions using steam turbine power generation facilities have also been proposed.
ところが、このような蒸気タービン方式の発電設備は、小規模な場合には廃熱ボイラや蒸気タービンの特性上熱損失が大きくなり効率が著しく低下する傾向や、建設費が膨大になる等から、産卵鶏養鶏場では蒸気タービン方式の発電設備が普及しにくい(問題点その6)という事情があった。また、ガス化技術を備えた発電設備では、ガス化の容易な木質等における短期的な運転は事例があるが、水分・灰分が多くガス化が困難な鶏糞による長期間連続したガス化発電運転の実績については、事例が皆無に等しいという (問題点その7)。これら問題点の多くは、バイオマス自体の薄く広く存在する性格(エネルギー密度の低さ)から、バイオマス発生元である事業者にとって需要が見込まれる処理設備の構成としては、小規模で分散型の設備構築が渇望されている(問題点その8)。併せてバイオマス廃棄物は、その存在の発生防止自体が潜在的な問題点であるからこれを常に防止すべきである(問題点その9)。 However, such a steam turbine type power generation facility has a tendency that the heat loss increases due to the characteristics of the waste heat boiler and the steam turbine in the case of a small scale, the efficiency is remarkably reduced, and the construction cost becomes enormous. In spawning poultry farms, steam turbine power generation facilities are difficult to spread (problem 6). In addition, there are cases of short-term operation on woody materials that are easy to gasify in power generation facilities equipped with gasification technology, but long-term continuous gasification power generation operation with chicken manure that is difficult to gasify due to high moisture and ash content. As for the results of, there are no cases (problem 7). Many of these problems are due to the thin and wide nature of the biomass itself (low energy density), and the processing equipment configuration that is expected to be demanded by businesses that produce biomass is small and distributed. Construction is craving (problem 8). At the same time, biomass waste should be prevented at all times (problem 9) because the prevention of its occurrence itself is a potential problem.
従来公知のバイオマスのガス化方法としては、特許文献1(2004−292768号)、特許文献2(特開-2003−49177号)、特許文献3(特開-2005−140346号)などが知られている。特許文献1によれば、バイオマス燃料(おがくずなど)を用いて、連続的にかつ安定的にガスを発生する装置を提供することが出来る。特許文献1では、小規模な設備で比較的速やかにガス化できるとされる。しかしながら、鶏糞のような水分の多いバイオマス廃棄物のガス化にはなじまない。
Conventionally known biomass gasification methods include Patent Document 1 (2004-292768), Patent Document 2 (JP-A-2003-49177), Patent Document 3 (JP-A-2005-140346), and the like. ing. According to
特許文献2によれば、有効な合成ガスを、小規模な装置で効率よく作り出すことの出来るバイオマスのガス化方法及びその装置を提案している。しかしながら、特許文献2によっては、発生するガスの量にばらつきが生じ、安定したエネルギー供給が出来ない、よって連続運転が困難であるなどの問題点がある。
特許文献3によれば、集塵装置などの構造基準の義務が無い連続燃焼式の小規模炉が提案されている。
しかしながら、特許文献3では炉内の爆燃防止の手段が十分であるとは言えない。よって連続運転が困難であるなどの問題点がある。
Patent Document 2 proposes a biomass gasification method and apparatus capable of efficiently producing effective synthesis gas with a small-scale apparatus. However, depending on Patent Document 2, there is a problem that the amount of generated gas varies, and stable energy supply cannot be performed, so that continuous operation is difficult.
According to Patent Document 3, there is proposed a continuous combustion type small-scale furnace that does not have the obligation of a structural standard such as a dust collector.
However, in Patent Document 3, it cannot be said that the means for preventing deflagration in the furnace is sufficient. Therefore, there are problems such as difficulty in continuous operation.
本発明が解決しようとする課題は、上記(問題点その1)から(問題点その9)列挙のような諸問題点を解決することにある。すなわち、燃料のもつ発熱量が小さく灰分及び水分が多い鶏糞の水分を脱水する乾燥整粒処理と、熱分解ガス化処理の過程から得られる可燃性ガスを連続的に、かつ効率的に回収できる燃料ガス製造装置(課題1)、特にシール性の高い燃料ガス製造装置(課題2)を提供する。すなわち、本件出願人は、鶏糞等のような有機質固形物で水分・灰分が多いバイオマス廃棄物を、連続的に、かつ効率的に乾燥し燃料ガス化し、熱分解ガス化することによりエネルギー変換を行い、可燃性ガスの形態で回収したガスを燃料ガスへと精製した後、発電機へ供給し、電気エネルギーとして回収できる小規模分散型のガス化発電装置及び可燃性ガスの形態で回収したガスを燃焼することにより得られた熱エネルギーを本システム内で有効利用する装置を提案する。 The problem to be solved by the present invention is to solve the various problems as listed above (Problem No. 1) to (Problem No. 9). That is, the combustible gas obtained from the dry sizing process that dehydrates the water of chicken manure with a small calorific value and high ash and moisture, and the pyrolysis gasification process can be recovered continuously and efficiently. Provided is a fuel gas production apparatus (Problem 1), particularly a fuel gas production apparatus (Problem 2) with high sealing performance. In other words, the applicant of the present invention converts biomass waste, which is organic solids such as chicken manure, which has a high water content and ash content, into continuous and efficient drying, fuel gasification, and pyrolysis gasification. Gas that has been collected in the form of combustible gas, purified to fuel gas, supplied to the generator, and recovered as electric energy, and a small-scale distributed gasification power generator and gas recovered in the form of combustible gas We propose a device that makes effective use of the thermal energy obtained from the combustion of this in this system.
課題1は、鶏糞連続供給装置と、ガス化炉とからなる燃料ガス製造装置において、鶏糞連続供給装置は、鶏糞供給コンベア4と、供給部51と、投入部52とからなるとともに、ガス化炉は、ガス化炉本体7と、エアノズル33と、切り出しロータ34と、切り出しスクリューコンベア8とからなることを提供して解決する。
課題2は、特にシール性の高い燃料ガス製造装置と、シール性の高いガス化炉を提供することにより解決する。
Problem 2 is solved by providing a fuel gas production apparatus with particularly high sealing performance and a gasification furnace with high sealing performance.
請求項1にかかる発明は、課題1又は課題2を解決するための装置を提供する。すなわち、鶏糞連続供給装置と、ガス化炉とからなる燃料ガス製造装置において、鶏糞連続供給装置は、鶏糞供給コンベア4と、供給部51と、投入部52とからなるとともに、ガス化炉は、ガス化炉本体7と、エアノズル33と、切り出しローター34と、切り出しスクリューコンベア8とからなることを特徴とする、鶏糞燃料ガス製造装置である。鶏糞は、鶏糞供給コンベア4から第1、第2、第3の各チャンバーを経て投入スクリューコンベア6からガス化炉に至りガス化される。
The invention according to
請求項2にかかる発明は、課題1又は課題2を解決するための装置を提供する。すなわち、鶏糞供給コンベア4は、第1チャンバー24と第1検知装置27とにそれぞれ連動するように設けるとともに第2検知装置28は、第2ダンパー32とに連動するように設け、かつ、第1検知装置27と第2検知装置28は相互に独立にも動作するように設けてなる鶏糞燃料ガス製造装置である。
第1ダンパー31の開閉を第1検知装置27に連動させ、かつ、前記投入スクリューコンベア6の始動または停止を第2検知装置28にそれぞれ連動させると共に、第2ダンパー32の開閉を第3チャンバー26内の鶏糞量の増減又は高さ水準の第2検知装置28により感知させることを特徴とする請求項1に記載の鶏糞燃料ガス製造装置である。
The invention according to claim 2 provides an apparatus for solving
The opening and closing of the first damper 31 is interlocked with the first detection device 27, the start or stop of the
請求項3にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、鶏糞供給コンベア4は、第1チャンバー24と第1検知装置27とにそれぞれ連動するように設けるとともに、第2検知装置28は、該第1検知装置27とに連動するように設け、かつ、第1検知装置27と第2検知装置28は相互に独立にも動作するように設けてなる請求項1又は2のいずれかに記載の鶏糞燃料ガス製造装置である。
The invention according to claim 3 provides an apparatus for more specifically solving
請求項4にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、
第1ダンパー31の開閉を第1検知装置27に連動させ、かつ、前記投入スクリューコンベアの始動または停止を第2検知装置28にそれぞれ連動させると共に、第2ダンパー32の開閉を第2チャンバー25内の鶏糞量の増減又は高さ水準に連動させ感知させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の鶏糞燃料ガス製造装置である。
The invention according to claim 4 provides an apparatus for more specifically solving
The opening and closing of the first damper 31 is interlocked with the first detecting device 27, and the start or stop of the charging screw conveyor is interlocked with the second detecting device 28, and the opening and closing of the second damper 32 is controlled within the second chamber 25. The chicken manure fuel gas production apparatus according to any one of
請求項5にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、投入口と、ガス出口と、灰出口とを備えたガス化炉7の内部に複数個のエアノズル33を設けるとともに、該ガス化炉内における該エアノズル33の下方に設けた複数個の切り出しロータ34と、ガス化炉底部に設けた切り出しスクリューコンベア8とを備えたガス化炉7を有する請求項1に記載の鶏糞燃料ガス製造装置である。
The invention according to claim 5 provides an apparatus for solving the
請求項6にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、
エアノズル33の全体をタテ型円筒状に形成し、該エアノズル上部に複数個の吹出穴33Aを設けると共に、該エアノズル頂部をほぼ60°の傾斜角を有する逆円錐形状に形成したことを特徴とする請求項1又は5の鶏糞燃料ガス製造装置である。
The invention according to
The entire air nozzle 33 is formed in a vertical cylindrical shape, and a plurality of blowing holes 33A are provided in the upper portion of the air nozzle, and the top of the air nozzle is formed in an inverted conical shape having an inclination angle of approximately 60 °. It is a chicken manure fuel gas manufacturing apparatus of
請求項7にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、回動軸心34Aと、回動軸心34Aをとり囲む軸周辺部34Bに取り付けた複数枚の回動板状体34Cとからなる切り出しロータ34を複数本備え、複数枚の該回動板状体34Cをガス化炉内(の所定位置)に相互に横一連に密接するようにして取り付けるとともに、隣接する複数個の切り出しロータ34相互の閉止による密閉状態により灰蓄積時には鶏糞層から灰層までを受け止め収容するとともに、切り出しロータ34の開放による灰切り出し時には、灰をガス化炉7底部の灰ホッパー35に落下収容させるようにした請求項1または5に記載の鶏糞燃料ガス製造装置である。
請求項8及び請求項9にかかる発明は、課題1又は課題2をより具体的に解決するための装置を提供する。すなわち、切り出し灰の排出を連続的に円滑に行なうことができ、かつ、ガス化路下部のシール性を保つことができる。
The invention according to claim 7 provides an apparatus for solving the
The invention according to
本発明の請求項1に記載の装置は、課題1及び課題2の、燃料のもつ発熱量が小さく灰分(又は水分)が多い鶏糞の水分を脱水する乾燥整粒処理と、熱分解ガス化処理の過程から得られる可燃性ガスを連続的に、かつ効率的に回収できる燃料ガス製造装置の提供に適する。すなわち、鶏糞連続供給装置を3段の独立のチャンバーで構成したことによりダンパー相互の機密性を高め、チャンバーを経由する鶏糞がシール性の高いガス化炉に達する結果ガス化炉内の爆燃防止が可能となった。ガス化炉自体にも切り出しロータと切り出しスクリューコンベアを別個に設けた結果、ガス化炉内の機密性、すなわち、下流側からのエアの流入による爆燃防止が図られている効果を達成しえた。
The apparatus according to
本発明の請求項2に記載の装置は、請求項2の効果に加えて、課題1及び課題2の、解決に効果がある。特に、各チャンバー内の鶏糞の投入量すなわち残置量をダンパー毎の検知装置とダンパーとの連動によって管理制御することによりシール性の高い鶏糞供給を可能とした。
The apparatus according to the second aspect of the present invention is effective in solving the
本発明の請求項3に記載の装置は、請求項2の効果に加えて、課題1及び課題2の、解決に効果がある。すなわち、第1検知装置は、鶏糞供給コンベアと連動して鶏糞供給コンベアの鶏糞供給量を制御し、併せて、又はこれとは別に、第2検知装置とも連動して投入スクリューコンベアの運転又は停止も管理し鶏糞のガス化炉への投入を管理する結果シール性の高い装置を得られた。
The apparatus according to claim 3 of the present invention is effective in solving
本発明の請求項4に記載の装置は、課題1及び課題2の、解決に効果がある。
The apparatus according to claim 4 of the present invention is effective in solving the
本発明の請求項5に記載の装置は、請求項2の効果に加えて、課題1及び課題2の解決に効果がある。すなわち、ガス化炉内に設けたエアノズルによって高温の水蒸気と空気の混合体を供給し、鶏糞を燃焼させ、
燃焼後比重により蓄積された灰層を密閉状態の切り出しロータ上に蓄積するとともに、検知装置により灰層との連動で切り出しロータを開閉させる効果を奏する。切り出しロータ開により灰ホッパーに落下蓄積された灰層は、切り出しスクリューコンベアにより冷却されながら搬出される。ガス化炉は、切り出しロータと切り出しスクリューコンベアとにより二重にシール性の高いガス化炉という形での効果が得られる。
The apparatus according to claim 5 of the present invention is effective in solving
As well as accumulating the ash layer accumulated by the specific gravity after combustion on the cut-out rotor in a sealed state, there is an effect of opening and closing the cut-out rotor in conjunction with the ash layer by the detection device. The ash layer dropped and accumulated in the ash hopper by opening the cutting rotor is carried out while being cooled by the cutting screw conveyor. In the gasification furnace, an effect in the form of a gasification furnace having a double sealing property due to the cutting rotor and the cutting screw conveyor can be obtained.
本発明の請求項6に記載の装置は、請求項2の効果に加えて、課題1及び課題2の解決に効果がある。すな
わち、エアノズルは、先端(60度)鋭角であり、鶏糞も燃焼後の灰層も堆積しない。エアノズルのガス化炉内多数均等配置により、ガス化炉内に投入される鶏糞はむら無く燃焼されガスの安定供給がなされる。
The device according to the sixth aspect of the present invention is effective in solving the
本発明の請求項7に記載の装置は、請求項2の効果に加えて、課題1及び課題2の解決に効果がある。すなわち、切り出しロータ灰層、回動軸に設けられた複数個の板状回動体によりガス化炉内の上部に密室状態の燃焼室を形成するとともに、その板状回動体の回動又は開閉によりガス化炉上部から下部への灰層落下を容易に可能とする。すなわち、切り出しロータは、構造簡単にして(1)密室の形成と、灰層の(2)均等落下とを可能とする極めて有効な働きを有する。
本発明の鶏糞ガス化発電システムは、以上説明したように構成されているので、固定床式ガス化炉および同様な形式の改質炉によりコンパクト化された形態で設置面積が少なく、比較的費用も低く設置できる。
改質ガスから得られる凝縮成分を熱分解蒸発装置で処理する事により従来の水処理設備や重複した産業廃棄物処理が不要となり、ランニングコストを低減できるほか、ガスエンジン発電機を具備することにより、停電時に非常用電源として利用する事も可能になる。更には、鶏糞の残渣灰はカルシウム分が多く、肥料や路剤としての再利用が可能で有るとともに、ガス化炉内で900〜1000°Cの燃焼帯により処理することにより鶏インフルエンザ防止等のための滅菌効果も得られる。よって本発明は、従来のこれら諸問題を解消した鶏糞ガス化方法およびそのための小規模型発電設備装置として、実用的価値はきわめて大なるものがある。
これに伴い廃水処理設備が不要となる点や、連続運転が可能となる結果、燃料ガス発熱量が変動したとしても安定的に電気エネルギーが得られる点、ならびに停電時にも発電機によるバックアップにより定常的に装置の運転を継続できるという利点がある。
The device according to the seventh aspect of the present invention is effective in solving the
Since the chicken manure gasification power generation system of the present invention is configured as described above, the installation area is small in a compact form by a fixed bed type gasification furnace and a reformer of the same type, and it is relatively expensive. Can be installed low.
By treating the condensed components obtained from the reformed gas with a pyrolysis evaporator, conventional water treatment facilities and redundant industrial waste treatment become unnecessary, reducing running costs and providing a gas engine generator It can also be used as an emergency power source during a power outage. Furthermore, the residual ash of chicken manure has a high calcium content and can be reused as a fertilizer and a spill. In addition, treatment with a combustion zone of 900-1000 ° C in a gasifier can prevent chicken influenza. Therefore, a sterilization effect can be obtained. Therefore, the present invention has extremely high practical value as a conventional method for gasification of chicken manure that has solved these various problems and a small-scale power generation equipment for the method.
As a result, wastewater treatment facilities are no longer necessary, and continuous operation is possible. As a result, stable electric energy can be obtained even if the fuel gas heating value fluctuates. There is an advantage that the operation of the apparatus can be continued.
本発明の請求項8及び請求項9に記載の装置は、請求項1の効果に加えて、鶏糞の燃料ガス化後に発生する灰の連続的な灰出しを可能にし、よって本発明装置の連続的な運転を可能にする。
In addition to the effect of
本発明の最良の形態を以下の実施例で図面を参照しながら詳細に説明する。 The best mode of the present invention will be described in detail in the following embodiments with reference to the drawings.
本発明の燃料ガス製造装置を図1〜図4で説明する。
図1は、本発明の1実施例にかかるシステムフロー図である。図1において、鶏糞1は、鶏糞乾燥器2、整流器3、鶏糞供給コンベア4を経て鶏糞連続供給装置50及びガス化炉7に至る。便宜上、鶏糞供給コンベアからガス化炉までの総称を燃料ガス製造装置と称する。鶏糞連続供給装置に送り込まれる鶏糞の乾燥については既存の装置設備を用いる。例えば、特開2002−303409号、特表2002−537765などによる。原則として鶏糞の乾燥は、鶏舎からの温風及び本発明のシステムにより熱回収された熱エネルギーの供給をもってあてる。
The fuel gas production apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a system flow diagram according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
(鶏糞連続供給装置)
図2は、燃料ガス製造装置50の概要図を示す。鶏糞は、鶏糞供給コンベア4から始まる鶏糞連続供給装置50に供給される。鶏糞連続供給装置50は、鶏糞供給コンベア4、二段のチャンバー(第1,第2の各チャンバー)からなる供給部51を経て投入部52に至る。ついで投入部52では、第3チャンバー26から投入スクリューコンベア8の投入口を経てガス化炉7に投入される。
(Chicken manure continuous supply device)
FIG. 2 shows a schematic diagram of the fuel gas production apparatus 50. The chicken manure is supplied to the chicken manure continuous supply device 50 starting from the chicken manure supply conveyor 4. The chicken manure continuous supply device 50 reaches the input portion 52 via the chicken manure supply conveyor 4 and the supply portion 51 composed of two-stage chambers (first and second chambers). Next, in the charging section 52, the gasification furnace 7 is charged from the third chamber 26 through the charging
(装置の構造)
鶏糞供給コンベア4から供給された鶏糞は、鶏糞連続供給装置50の供給部51から投入部52を経由し、その後ガス化炉7に投入される。連続運転に入ると、ガス化炉7は、鶏糞の燃料化に伴うガス化運転により発生する高温の可燃性ガスで充満しており、そのままでは外部空気の混入によりガス化炉内7で爆燃する可能性が高い。よって、ガス化炉内への外部空気の混入を避けるためには、十分なシール性を確保して爆燃を防止しつつ鶏糞を連続的に定量供給する必要がある。そこで本発明による高シール性の鶏糞連続供給装置は、シール性を確保し、かつ燃料ガスを連続的に定量供給する供給部51と、ガス化炉内に一定量の鶏糞を投入する投入部52を備える。供給部51は、二段ダンパー方式で二重に構成し、鶏糞量の検知装置とダンパーとを連動させることによって隣接するダンパーが同時に開かないように設定してあり、ガス化炉内と常に外部大気とは遮断できる構造としてある。
供給部51の下流の投入部52は、スクリュー方式を使用しており、鶏糞で満たされたスクリューもそれ自体シール性確保の役割を果たしている。また、スクリュー方式に代えてプッシャー(エアシリンダー)方式でガス化炉に投入することも可能である。
(Device structure)
The chicken manure supplied from the chicken manure supply conveyor 4 is supplied from the supply unit 51 of the chicken manure continuous supply device 50 through the input unit 52 and then into the gasification furnace 7. When the continuous operation is started, the gasification furnace 7 is filled with the high-temperature combustible gas generated by the gasification operation accompanying the conversion of chicken manure into fuel, and as it is, the gasification furnace 7 detonates in the gasification furnace 7 due to the mixing of external air. Probability is high. Therefore, in order to avoid the mixing of external air into the gasification furnace, it is necessary to continuously supply a quantity of chicken manure while ensuring sufficient sealing performance and preventing deflagration. Therefore, the high-sealing chicken dung continuous supply device according to the present invention has a supply unit 51 that ensures sealing performance and continuously supplies fuel gas in a constant amount, and an input unit 52 that inputs a certain amount of chicken manure into the gasification furnace. Is provided. The supply unit 51 is configured in a double manner by a two-stage damper method, and is set so that adjacent dampers are not opened simultaneously by interlocking the chicken dung amount detection device and the damper, and always outside the gasifier. The structure can be cut off from the atmosphere.
The input unit 52 downstream of the supply unit 51 uses a screw system, and the screw filled with chicken manure also plays a role of ensuring sealing performance. Moreover, it is also possible to put into the gasification furnace by a pusher (air cylinder) method instead of the screw method.
(図2及び図3における鶏糞連続供給装置50の作用)
投入スクリューコンベア6が作動し、鶏糞をガス化炉7に投入すると、連動する第2検知装置28が、鶏糞レベルの低下を検知し第2ダンパー32が開き鶏糞を補充する。その後に第2ダンパー32は、
数秒間程度のタイマー制御により閉じられる。
(2)第2ダンパー32が閉じると、第2ダンパー32と連動する第1ダンパー31が開き、第1チャンバー24内の鶏糞が落下し第2チャンバー25に補充される。
鶏糞は脱水・乾燥してあり、ダンパーが開くと速やかに下部に落下するので第1ダンパー31は、適宜タイマー制御しておく。例えば、開放後、1〜2秒後に閉じるようにタイマー制御する。
(3)第1検知装置27が、鶏糞レベルの低下を検知すると連動する鶏糞供給コンベア4が作動し鶏糞を補充する。また、第1検知装置27のレベルが設定レベルに達したら鶏糞供給コンベア4が停止する。
第1ダンパー31と第2ダンパー32は同時に開くことの無い様に設定する。すなわち第1ダンパー31と第2ダンパー32のいずれか一方のダンパーが開く時は、もう一方のダンパーは閉じられている。以上のようなダンパー相互の自動開閉機構により各チャンバー間のシール性(気密性)が保たれる。このためには少なくとも2個以上のチャンバーが必要となる。望ましくは最低3つのチャンバーが必要である。
(Operation of chicken manure continuous supply device 50 in FIGS. 2 and 3)
When the
It is closed by timer control for several seconds.
(2) When the second damper 32 is closed, the first damper 31 interlocked with the second damper 32 is opened, and the chicken manure in the
The chicken dung is dehydrated and dried, and when the damper opens, it quickly falls to the lower part, so the first damper 31 is appropriately timer controlled. For example, the timer is controlled so that it closes after 1-2 seconds after opening.
(3) When the 1st detection apparatus 27 detects the fall of a chicken dung level, the chicken dung supply conveyor 4 which interlock | cooperates will act | operate, and a chicken dung will be replenished. Further, when the level of the first detection device 27 reaches the set level, the chicken manure supply conveyor 4 stops.
The first damper 3 1 and the second damper 32 are set so as not to open simultaneously. That is, when one of the first damper 31 and the second damper 32 is opened, the other damper is closed. Sealing performance (airtightness) between the chambers is maintained by the automatic opening / closing mechanism between the dampers as described above. For this purpose, at least two or more chambers are required. Desirably at least three chambers are required.
(連続灰出し装置)
連続灰出し装置は切り出しロータ、灰ホッパー、切り出しスクリュウコンベア8から構成されており以下の機能を備えている。
図4において、
(1) 鶏糞のガス化燃焼により発生した高温の灰を600°C前後にまで放熱冷却する。
(2) 切り出しロータ34の上方が、上から乾燥層、乾留層、ガス化層、燃焼層、灰層(切り出し前)の形状を保持した状態で灰層(切り出し前)に堆積している灰をガス化炉最下部に設けた灰ホッパーに落下させる。
(3) 灰ホッパーから切り出しスクリュウコンベア8を経て外部に搬出するときの灰の温度を60°C前後まで冷却する。
(1)の機能を達成するために以下のとおり構成している。
ガス化時の燃焼層の温度は約1000°C程度になっており、ガス化燃焼の結果に発生した灰の温度も1000°C程度になっている。装置の材質を通常の炭素鋼とするため、灰層の温度を600°Cまで放熱冷却するように灰層の高さを設定している。
(2)の機能を達成するために以下のとおり構成している。
ガス化炉で連続的に安定したガス化を行うには図4で示すように切り出しロータ34の上方が、上から乾燥層、乾留層、ガス化層、燃焼層、灰層(切り出し前)の形状(すなわち各層の上下積層関係)を保持した状態で灰層(切り出し前)に堆積している灰を切り出しロータ34の下方に落下させ、前述の各層を、各層の上下積層関係を維持したまま沈降させることによりなされる。
図4において、仮に切り出しロータを欠く状態(ズンドウ状態)から、沈降する灰を横方向に切り出しスクリュウコンベア8のみで灰出しを行う場合、灰がスクリュー出口に集中する事から、切り出しロータ8の入口側
側の灰しか沈降しない。すなわち、ガス化炉内の切り出しロータ出口側の灰は、身動きならず、よって灰層各層の均等沈下は妨げられがちになる。このような灰出しでは、各層の形状が崩れてしまいガス化炉内の温度分布(特に燃焼層)を維持することが出来ないため、ガス化性能が損なわれる事になる。
この積層各層をその上下積層関係を保持したまま沈降させるため図4に示す通り、以下の工夫を施してある。
(1) 切り出しロータ34を設ける。
(2) ガス化炉最下部に灰ホッパー35を設け切り出しロータ34の上方の灰層(灰蓄積時)と灰ホッパーに落下され搬出される灰を分離した。
(3) 切り出しスクリューコンベア8を切り出しロータ34とは別個に設ける。
(Continuous ash removal device)
The continuous ash removal apparatus is composed of a cutting rotor, an ash hopper, and a cutting
In FIG.
(1) Cool the heat from the high-temperature ash generated by gasification combustion of chicken manure to around 600 ° C.
(2) The ash deposited on the ash layer (before cutting) while the shape of the dry layer, carbonization layer, gasification layer, combustion layer, and ash layer (before cutting) is maintained from above the cutting rotor 34 Is dropped onto an ash hopper provided at the bottom of the gasifier.
(3) The ash temperature when being cut out from the ash hopper and carried outside through the
In order to achieve the function (1), it is configured as follows.
The temperature of the combustion layer during gasification is about 1000 ° C, and the temperature of ash generated as a result of gasification combustion is also about 1000 ° C. In order to use normal carbon steel for the equipment, the height of the ash layer is set so that the temperature of the ash layer is radiated and cooled to 600 ° C.
In order to achieve the function (2), it is configured as follows.
For continuous and stable gasification in the gasification furnace, as shown in FIG. 4, the upper part of the rotor 34 is the top of the dry layer, dry distillation layer, gasification layer, combustion layer, ash layer (before cutting) The ash deposited on the ash layer (before cutting) while maintaining the shape (that is, the upper and lower stacking relationship of each layer) is dropped below the rotor 34 and the above-mentioned layers are maintained while maintaining the upper and lower stacking relationship of each layer. This is done by settling.
In FIG. 4, if the ash that settles is cut out in the horizontal direction from the state where the cutting rotor is missing (zundo state), and the ash is extracted only by the
In order to allow the layers to settle while maintaining the upper and lower layer stacking relationship, as shown in FIG.
(1) A cutting rotor 34 is provided.
(2) An ash hopper 35 was provided at the lowermost part of the gasifier, and the ash layer (at the time of ash accumulation) above the cut-out rotor 34 and the ash dropped and carried out to the ash hopper were separated.
(3) The cutting
切り出しロータ34は、図11及び図12に示すように角度60°毎に回転軸に板状回動体を取り付けられており図5に示すようにガス化炉下部に設置してある。また、図10に示すようにガス化炉下部全面に均等に配置されている。
切り出しロータ34が閉止している時の状態を図13に示す。鶏糞が燃焼によりガスと灰になり灰は切り出しロータ34の上部に順次上方から積み重なり蓄積する。
鶏糞が一定時間燃焼すると、時差式設定により (間歇的に)切り出しロータ34が、一定角度(例として60度)回転し灰を灰ホッパーに落下させる。
切り出しロータが回転することにより、各層(灰層、燃焼層、鶏糞層)の積層関係を乱すことなく灰を下方に掻き出すことが出来ることから連続的に安定したガス化が可能となる。
以上説明のように図13は、灰蓄積時状態図(切り出しロータ閉止時)を示し、図14は、灰切り出し時状態図(切り出しロータ開放時)を示す。
(3)の機能を達成するために以下の通り構成している。
切り出しスクリューコンベア8は二重管構造(図示せず)となっており内管に灰冷却用の水が通水出来る構成とする。また、二重管構造の外側にスクリューが取り付けられている。ガス化炉外に灰を搬出する時は未燃物が着火しないよう、切り出しスクリューコンベア8の内部に通水し、その温度を60°C程度に低下するまで十分に冷却してから搬出する。切り出しスクリューコンベア8の灰出口には温度計がとりつけられており、出口設定温度を超えるときは、スクリューが停止しスクリュー内の灰の温度が設定温度になるのを待って作動するように設計する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the cutting rotor 34 has a plate-like rotating body attached to the rotating shaft at every angle of 60 °, and is installed at the lower part of the gasifier as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 10, they are evenly arranged on the entire lower surface of the gasifier.
A state when the cutting rotor 34 is closed is shown in FIG. The chicken manure becomes gas and ash by combustion, and the ash is cut out and accumulated on the upper part of the rotor 34 sequentially from above.
When the chicken manure is burned for a certain period of time, the cut-out rotor 34 rotates at a certain angle (for example, 60 degrees) according to the time difference formula setting to drop the ash onto the ash hopper.
By rotating the cutting rotor, the ash can be scraped downward without disturbing the stacking relationship of each layer (ash layer, combustion layer, chicken manure layer), so that continuous and stable gasification is possible.
As described above, FIG. 13 shows the ash accumulation state diagram (when the cutting rotor is closed), and FIG. 14 shows the ash cutting state diagram (when the cutting rotor is open).
In order to achieve the function (3), the configuration is as follows.
The cutting
(ガス化炉運転時の作用)
ガス化時のガス化炉内の作用を図4によって説明する。
ガス化炉の内部においてガス化の定常運転に入ると図4に示すように上部より、鶏糞は乾燥層、乾留層、ガス化層、燃焼層、灰層に順次分かれる。各層の温度は、ガス化炉の上部より順次に乾燥層が200〜300°C、乾留層が300〜500°C、ガス化層が500〜800°C、燃焼層が800〜1000°C、灰層が600°C程度となる。エアノズルから供給される空気及び水蒸気によりガス化反応が継続される。
燃焼層は鶏糞の酸化域であり、以下の反応が起こる。
[化1]
酸化域では以下の反応が起こる。
(1)H2+1-1/2 O2→H2O
(2)C+O2→CO2
(3)H2+1/2O2→H2O
(4)C+1/2O2→CO
また、その上部のガス化層は還元域であり、以下の反応が起こる。
(5)C+H2O→CO+H2
(6)N2+3H2→2NH3
同様に、乾留層では以下の反応が起こる。
(8)CnHm→CH4+C2H6+・・・・・・CxHy
(Operation during gasifier operation)
The operation in the gasifier during gasification will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, when the gasification furnace enters a steady operation, the poultry manure is sequentially divided into a dry layer, a carbonization layer, a gasification layer, a combustion layer, and an ash layer as shown in FIG. The temperature of each layer is 200 to 300 ° C for the dry layer, 300 to 500 ° C for the dry distillation layer, 500 to 800 ° C for the gasification layer, and 800 to 1000 ° C for the combustion layer in order from the top of the gasification furnace. The ash layer is about 600 ° C. The gasification reaction is continued by the air and water vapor supplied from the air nozzle.
The combustion layer is an oxidation zone of chicken dung, and the following reaction occurs.
[Chemical 1]
The following reactions occur in the oxidation zone.
(1) H 2 + 1-1 / 2 O 2 → H 2 O
(2) C + O 2 → CO 2
(3) H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O
(4) C + 1 / 2O 2 → CO
Moreover, the gasification layer on the upper part is a reduction zone, and the following reaction occurs.
(5) C + H 2 O → CO + H 2
(6) N2 + 3H2 → 2NH 3
Similarly, the following reaction occurs in the dry distillation layer.
(8) C n H m → CH 4 + C 2 H 6 + ···· C x H y
(スタートアップ時の操作)
ガス化炉のスタートアップ時における操作は以下のようになる。
最初、ガス化炉の胴部にエアノズル上端近辺に設けられた開口部から、灰をエアノズル上端まで充填する。その上に燃料用炭をガス化炉の胴部側壁に設けられたバーナ7D付近に投入する。バーナーは、例えば、エアノズル上端から約300mm上方の高さに設けられてもよい。燃料用炭の代わりに木屑を敷き詰めてもよい。冷却の為に切り出しスクリューコンベア8に冷却水を流通させガス化炉のスタートアップの準備を完了させる。ガス化炉のスタートアップに相前後して、ガス化炉の下流側機器である改質炉9及び熱分解蒸発炉に設けられているバーナー7Dに着火し所定の温度まで昇温させ、スタンバイの状態にする。上記の操作を確認後、ガス化炉のバーナーに着火するとともにエアノズルから空気及び水蒸気の混合体を供給し、燃料炭の赤熱を促進させる。
投入された燃料用炭が十分に赤熱したのを燃焼層に設けられた温度計で確認した後、投入スクリューコンベア6を作動させて鶏糞をガス化炉に投入する。
ガス化炉内の燃焼層に取り付けた温度計が上昇し一定の温度になったのをみて、定常状態に達したことを確認する。
(Operation at startup)
The operation at start-up of the gasifier is as follows.
First, ash is filled to the upper end of the air nozzle from an opening provided in the vicinity of the upper end of the air nozzle in the body of the gasification furnace. On top of this, fuel charcoal is charged in the vicinity of the burner 7D provided on the side wall of the body of the gasifier. For example, the burner may be provided at a height of about 300 mm above the upper end of the air nozzle. Wood chips may be spread instead of fuel charcoal. The cooling water is circulated through the cutting
After confirming that the supplied fuel charcoal is sufficiently red hot with a thermometer provided in the combustion layer, the
Check that the thermometer attached to the combustion layer in the gasification furnace has risen to a constant temperature and that it has reached a steady state.
(ガス化定常運転時)
エアノズル33から連続的に供給される水蒸気と空気により鶏糞は燃焼して燃料ガスと灰になる。鶏糞がガス化して灰になるとその体積は約1/10になる。ガス化の結果、鶏糞のレベルが下降して、投入スクリューコンベア6と連動する第3検知装置29により設定レベル以下となると投入スクリューコンベア6が作動してガス化炉7内に鶏糞を投入する。
第3検知装置29が設定レベルを検知すると投入スクリューコンベア6が停止する。
(During steady operation of gasification)
The chicken manure is burned by the water vapor and air continuously supplied from the air nozzle 33 to become fuel gas and ash. When chicken dung is gasified into ash, its volume becomes about 1/10. As a result of gasification, when the level of chicken manure falls and becomes below the set level by the third detection device 29 interlocked with the making
When the third detection device 29 detects the set level, the
(ガス化炉の構成)
ガス化炉は耐火材で内張りしたガス化炉本体7、鶏糞を燃焼ガス化するための空気及び水蒸気を供給するエアノズル33、鶏糞を連続的、安定的に燃焼ガス化させ、その結果発生する灰を連続的にガス化炉から外に搬出する連続灰出し装置(切り出しロータ34、灰ホッパー35、切り出しスクリューコンベア8)から構成される。
ガス化炉本体7は温度が約1000°Cで燃焼ガス化させるため、その内面を耐火材で内張してある。また、燃焼ガス化の結果発生する灰の切り出し及び搬出を容易にするため、灰層の部分は耐火材を内張せず、ガス化炉壁を通して外部へ放熱冷却し、灰層の温度が600°Cとなるように設計してある。
エアノズル33は、図6、図7及び図8に示すように、ガス化炉下部で切り出しロータの上部にガス化炉断面に均等に合計25本を配置している。
図9に示すように各エアノズルは例えば径42mmの外形を有した配管からなり、先端頂部は60°の角度の円錐形状の蓋を溶接してあり、先端部に灰が堆積せず、灰の層がスムーズに下方に落下するように設計されている。
また、各エアノズルの先端頂部から65〜70mm下方には90°の角度で四方向に吹き出し穴が設けられており開口部(孔)から水蒸気と空気が(高温で)混合状態で供給される。供給される空気/水蒸気混合気体の温度は、平均約180〜210°Cとなる。
(Configuration of gasifier)
The gasification furnace consists of a gasification furnace body 7 lined with a refractory material, an air nozzle 33 for supplying air and water vapor for combustion gasification of chicken manure, and ash generated as a result of continuous and stable combustion gasification of chicken manure Is continuously constituted by a continuous ash removing device (cutting rotor 34, ash hopper 35, cutting screw conveyor 8).
The gasification furnace main body 7 is lined with a refractory material for combustion gasification at a temperature of about 1000 ° C. In addition, in order to make it easy to cut out and carry out the ash generated as a result of combustion gasification, the ash layer does not have a refractory lining, and is radiated and cooled to the outside through the gasification furnace wall. Designed to be ° C.
As shown in FIGS. 6, 7, and 8, a total of 25 air nozzles 33 are cut out at the lower part of the gasification furnace and are arranged in the gasification furnace cross section at the upper part of the rotor.
As shown in FIG. 9, each air nozzle is composed of a pipe having a diameter of 42 mm, for example, and the top of the tip is welded with a conical lid at an angle of 60 °, so that ash does not accumulate on the tip, Designed so that the layer falls smoothly down.
Further, blowing holes are provided in four directions at an angle of 90 ° 65 to 70 mm below the top end of each air nozzle, and steam and air are supplied in a mixed state (at a high temperature) from the opening (hole). The temperature of the supplied air / water vapor mixed gas is about 180 to 210 ° C. on average.
(ガス化炉の作用)
次に燃焼(酸化)とガス化(還元)の関係は以下の通りとなる。
燃焼層の燃焼はエアノズルから連続的に供給される空気と水蒸気により継続される。
ガス化炉エアノズルから供給される空気は、燃焼層で酸素が消費されるため、燃焼
層より上部へは、酸素濃度(1〜2%)の低い二酸化炭素、窒素が主体となる燃焼ガスが上部に移動する。この時ガス化が完了した炭化物(チャー)又はススが完全燃焼され灰化する(酸化反応)。
燃焼層で高温となった燃焼ガスがその上部の層であるガス化層では、更に鶏糞が熱分解を受けガス化が開始する(還元反応)。この時、熱分解にて熱量が消費される事により、燃焼ガスの温度が低下する。
ガス化層の直近上部の層(乾溜層)は更にガス化層を通過した燃焼ガスで熱分解を受け、揮発分(タール分等)が揮散する。(還元反応)ここで熱は消費され、更に燃焼ガス温度が下降する。
最後に熱を奪われある程度低温化(200〜300°C)された燃焼ガスにより、ガス化炉上部から供給された鶏糞は乾燥される。この投入により鶏糞が燃焼し(酸化し)、ガス化し(還元し)、乾留層になり、乾燥層がその上に形成されてゆく。
(Operation of gasifier)
Next, the relationship between combustion (oxidation) and gasification (reduction) is as follows.
Combustion of the combustion layer is continued by air and water vapor continuously supplied from the air nozzle.
The oxygen supplied from the gasifier air nozzle consumes oxygen in the combustion layer, so the upper part of the combustion layer is mainly composed of carbon dioxide and nitrogen, which have a low oxygen concentration (1-2%), and nitrogen. Move to. At this time, the carbide (char) or soot that has been gasified is completely burned and ashed (oxidation reaction).
In the gasification layer, which is the upper layer of the combustion gas that has reached a high temperature in the combustion layer, the poultry manure is further thermally decomposed to start gasification (reduction reaction). At this time, the temperature of the combustion gas decreases due to the consumption of heat by pyrolysis.
The layer immediately above the gasification layer (dry distillation layer) is further thermally decomposed by the combustion gas that has passed through the gasification layer, and volatile components (tar content, etc.) are volatilized. (Reduction reaction) Here, heat is consumed, and the combustion gas temperature further decreases.
Finally, the chicken manure supplied from the upper part of the gasification furnace is dried by the combustion gas which has been deprived of heat and lowered to a certain temperature (200 to 300 ° C.). By this charging, chicken manure is burned (oxidized), gasified (reduced), becomes a dry distillation layer, and a dry layer is formed on it.
本発明の固定床ガス化炉で得られる熱分解ガスは、可燃性ガス成分(炭化水素、一酸化炭素、水素の他、不燃性の窒素、炭酸ガスを含む)、タール分(重質油分)、チャー(未燃カーボン粒子、無機粒子)からなるが、本発明での前記した熱分解温度は従来行われている熱分解温度より高温低空気比に設定しているので、ガス化が促進され可燃分が比較的多く得られる利点がある。 The pyrolysis gas obtained in the fixed bed gasification furnace of the present invention is composed of combustible gas components (including hydrocarbons, carbon monoxide, hydrogen, non-combustible nitrogen and carbon dioxide), tar content (heavy oil content) It consists of char (unburned carbon particles, inorganic particles), but the above-mentioned pyrolysis temperature in the present invention is set to a higher temperature and lower air ratio than the conventional pyrolysis temperature, so gasification is promoted. There is an advantage that a relatively large amount of combustible matter is obtained.
本発明の実施例2を図5で説明する。図5は、切り出しロータ34と、ガス化炉下部に設けられた灰ホッパー35の状態を横方向から観察した状態を示す。切り出しロータ34の開放により灰ホッパー35に落下した灰は、図4にあるように冷却水で冷却された切り出しスクリューコンベアの働きにより搬出スクリューコンベア37により灰貯蔵容器38に搬送され格納され利用に供される。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a state where the cutting rotor 34 and the ash hopper 35 provided at the lower part of the gasification furnace are observed from the lateral direction. The ash dropped on the ash hopper 35 due to the opening of the cutting rotor 34 is transferred to the
本発明の実施例3を図6〜図9で説明する。図6によれば本発明のガス化炉内におけるエアノズル33の配設状態が横断平面図で示される。すなわち、各エアノズル33の各個体は、相互にほぼ均等距離を保って配置されるからガス化炉内に充満する鶏糞に対する吹出穴33Aからの鶏糞層への高温空気と水蒸気の混合体の燃焼がスムーズに行われる。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. According to FIG. 6, the arrangement | positioning state of the air nozzle 33 in the gasification furnace of this invention is shown with a cross-sectional top view. That is, since the individual air nozzles 33 are arranged at an approximately equal distance from each other, combustion of the mixture of high-temperature air and water vapor into the chicken manure layer from the blowout holes 33A for the chicken manure filling the gasification furnace is performed. Performed smoothly.
図7は、図6におけるA−A方向から見た縦断面図である。同様に図8は、図6におけるB−B方向から見た縦断面図である。吹出穴33Aの個数や配置は図7、図8に限定されることは無い。
図9は、本発明のガス化炉内におけるエアノズル33の先端部の形状を含めた構造を示す概念図である。エアノズル33の頭部を60度の鋭角に構成してガス化炉内での灰の落下をスムーズに行わせる。エアノズル33を円筒状に形成し吹出穴33Aをエアノズル33の外壁に等間隔に設けることによりエアノズルガス化炉内の配置及び熱伝播を効率的にさせている。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view as seen from the AA direction in FIG. Similarly, FIG. 8 is a longitudinal sectional view seen from the BB direction in FIG. The number and arrangement of the blowout holes 33A are not limited to those shown in FIGS.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a structure including the shape of the tip of the air nozzle 33 in the gasification furnace of the present invention. The head of the air nozzle 33 is configured at an acute angle of 60 degrees so that the ash falls smoothly in the gasification furnace. The air nozzle 33 is formed in a cylindrical shape, and the blowing holes 33A are provided at equal intervals on the outer wall of the air nozzle 33, thereby efficiently disposing the air nozzle in the gasifier and heat propagation.
図10〜図14は、切り出しロータ34の構成、据付状態及び開閉を説明する。図10は、本発明のガス化炉内における切り出しローター(灰蓄積時)を上方から見た配置図である。図10の説明は、切り出しロータの配置については図4と同様の状態の図である。 FIGS. 10-14 demonstrates the structure of the cutting-out rotor 34, an installation state, and opening and closing. FIG. 10 is a layout view of the cutting rotor (during ash accumulation) in the gasification furnace of the present invention as viewed from above. The description of FIG. 10 is a diagram in a state similar to that of FIG.
図11は、切り出しローター回動軸の横断面図である。ガス化炉内で互いに横一列に同一高さ位置で接して配置された切り出しロータの板状回動体34Cは、回動軸心34Aに設けられた軸周辺部34Bにとりつけられている。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the cutting rotor rotation shaft. The plate-like rotating body 34C of the cutting rotor, which is arranged in contact with each other at the same height in a horizontal row in the gasification furnace, is attached to a shaft peripheral portion 34B provided on the rotating shaft center 34A.
図12は、図10における切り出しローター34の長手方向からみた斜視図であり、切り出しローター34は回動可能である。 FIG. 12 is a perspective view of the cutout rotor 34 in FIG. 10 as seen from the longitudinal direction, and the cutout rotor 34 is rotatable.
図13は、図10における切り出しローター34のガス化炉内における灰切り出し時(ローター閉止時)の状態を示すローター閉止図である。 FIG. 13 is a rotor closing diagram showing a state of the cutting rotor 34 shown in FIG. 10 when the ash is cut out in the gasification furnace (when the rotor is closed).
図14は、切り出しロータ34の開放時の状態図であり、この状態において灰は、切り出しロータ34の隙間をすり抜けて灰ホッパー35すなわち灰受け室7Bに落下する。切り出しロータ34、より詳しくは切り出しロータの板状回動体の閉止によってガス化炉7は、燃焼ガス化室7Aと灰ホッパー35すなわち灰受け室7B
とに二分される。すなわち切り出しロータ34は全体として、(1)炉を二分することと、(2)灰保持及び灰落下の二種類の機能を果たす。
FIG. 14 is a state diagram when the cutting rotor 34 is opened. In this state, the ash passes through the gap of the cutting rotor 34 and falls into the ash hopper 35, that is, the ash receiving chamber 7B. By closing the cutting rotor 34, more specifically, the plate-like rotating body of the cutting rotor, the gasification furnace 7 has a combustion gasification chamber 7A and an ash hopper 35, that is, an ash receiving chamber 7B.
Divided into two. That is, as a whole, the cutting rotor 34 performs two types of functions: (1) bisecting the furnace and (2) ash retention and ash dropping.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、燃料のもつ発熱量が小さく水分及び灰分も、水分を脱水する乾燥整粒処理と熱分解ガス化処理の過程から得られる可燃ガスを効率的に回収できる、鶏糞燃料ガス製造装置を提供する。さらに、精製したガスを燃料ガスとして発電機へ供給することを目的とする。ひいては、畜産廃棄物の有効利用を通じてバイオマス資源の活用を図り、関連する産業への利用を図るものである。 As is apparent from the above description, according to the present invention, the amount of heat generated by the fuel is small, and moisture and ash are also efficiently produced from the combustible gas obtained from the process of dry sizing treatment and pyrolysis gasification treatment for dehydrating the moisture. An apparatus for producing poultry manure fuel gas that can be recovered automatically is provided. Furthermore, it aims at supplying refined gas to a generator as fuel gas. Eventually, biomass resources will be utilized through the effective use of livestock waste, and will be used in related industries.
1 鶏糞
2 鶏糞乾燥器
3 整粒機
4 鶏糞供給コンベア
5 鶏糞受け入れ口
50 鶏糞連続供給装置
51 供給部
52 投入部
6 投入スクリューコンベア
7 ガス化炉
7A ガス化室
7B 灰受け室
7C 鶏糞灰出装置
7D バーナー
8 切り出しスクリューコンベア
9 改質炉
10 高温ガスフイルター
11 改質ガス冷却器
12 湿式スクラバー
13 改質ガス凝縮器
14 活性炭吸着塔
15 ブロア
16 燃焼ガスエンジン
17 発電機
18 BDF
19 熱分解蒸発炉
20 改質空気予熱器
21 排ガス冷却器
22 排ガスフイルター
23 排ガス
24 25 26 チャンバー
27 28 29 30 検知装置
31 32 ダンパー
33 エアノズル
33A 吹出穴
34 切り出しロータ
34A 回動軸心
34B 軸周辺部
34C 板状回動体
34D 回動軸
35 灰ホッパー
36 灰出し口
37 残渣収納容器
38 灰貯蔵容器
U 乾燥層
V 乾留層
X 燃焼層
W ガス化層
Y 灰層(切り出し前)
Z 灰層(切り出し後)
1 Chicken manure 2 Chicken manure dryer 3 Granulator
4 Chicken dung supply conveyor 5 Chicken dung receiving port 50 Chicken dung continuous supply device 51 Supply unit 52
19 Pyrolysis Evaporator 20 Reformed Air Preheater 21 Exhaust Gas Cooler 22
33A Blowout hole 34 Cutting rotor 34A Rotating shaft center 34B Shaft peripheral portion 34C Plate-shaped rotating body 34D Rotating shaft 35
Z ash layer (after cutting)
Claims (9)
鶏糞連続供給装置は、鶏糞供給コンベア4と、供給部51と、投入部52とからなるとともに、ガス化炉は、ガス化炉本体7と、エアノズル33と、切り出しロータ34と、切り出しスクリューコンベア8とからなることを特徴とする、鶏糞燃料ガス製造装置。 In the poultry manure fuel gas production device consisting of the poultry manure continuous supply device and the gasifier,
The chicken manure continuous supply device includes a chicken manure supply conveyor 4, a supply unit 51, and a charging unit 52, and the gasification furnace includes a gasification furnace body 7, an air nozzle 33, a cutting rotor 34, and a cutting screw conveyor 8. An apparatus for producing chicken manure fuel gas, comprising:
または5に記載の鶏糞燃料ガス製造装置。 A plurality of cutting rotors 34 each including a rotation axis 34A and a plurality of rotation plate-like bodies 34C attached to a shaft peripheral portion 34B surrounding the rotation axis 34A are provided. The body 34C is mounted in the gasification furnace so as to be in close contact with each other in a horizontal manner, and the plurality of adjacent cutting rotors 34 receive and accommodate from the dry layer to the ash layer during ash accumulation and cut out. The ash is dropped and accommodated in the ash hopper 35 at the bottom of the gasification furnace 7 when the ash is cut out by opening the rotor 34.
Or the chicken manure fuel gas manufacturing apparatus of 5.
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