JP2010116672A - Asphalt plant utilizing heat generated in biomass power generation facilities and aggregate heating and drying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオマス発電分野やアスファルトプラント分野におけるバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法に関する。 The present invention relates to an asphalt plant that uses heat generated in a biomass power generation facility in the biomass power generation field and the asphalt plant field, and an aggregate heating drying method.
最近、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを適当なサイズに破砕・粉砕した後、これを例えば、間接加熱式のガス化炉にて無酸素或いは低酸素状態で熱分解することで水素やメタンなどを含んだ可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを発電用ボイラに供給することで蒸気タービンを駆動させて発電を行うようにしたバイオマス発電施設が実用化されつつあり、特開2004−339360号公報のようにバイオマス発電施設で発生するエネルギを有効利用することが提案されている。 Recently, woody biomass such as waste wood and thinned wood is crushed and pulverized to an appropriate size, and then thermally decomposed in an oxygen-free or low-oxygen state in an indirect heating gasifier. It generates flammable gas and carbide containing methane and methane, burns the generated flammable gas, and supplies the high-temperature combustion gas generated at that time to the power generation boiler to drive the steam turbine to generate power Such a biomass power generation facility is being put into practical use, and it has been proposed to effectively use energy generated in the biomass power generation facility as disclosed in JP-A-2004-339360.
また、アスファルトプラントにおいても、アスファルトプラントのCO2 排出量はアスファルト混合物生産量の原単位から概算すると、燃料で約25kg−CO2 /トン、電力で約5kg−CO2 /トンであり、燃料によるCO2 排出量が大部分を占め、地球温暖化防止のためのCO2 の排出量抑制が命題となっている。 Also in asphalt plant, CO 2 emissions of the asphalt plant when estimated from intensity of the asphalt mixture production, about 25 kg-CO 2 / ton fuel, about 5 kg-CO 2 / ton power, the fuel CO 2 emissions account for the majority, and suppression of CO 2 emissions to prevent global warming is a proposition.
そこで、本発明者らは、特開2007−321520号公報のようにバイオマス発電施設から発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を加熱し、バーナの燃料使用量を減らしてCO2 の削減を図るようにしたバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法を提案している。
しかし、バイオマス発電施設にて発電を行う際に発生する高温の燃焼ガスが有する高い保有熱量をさらに有効利用するとともに、アスファルトプラントでのCO2 の排出量の削減を図ることが課題であった。 However, it has been a challenge to further effectively utilize the high amount of heat possessed by the high-temperature combustion gas generated when generating power at the biomass power generation facility, and to reduce CO 2 emissions in the asphalt plant.
本発明は、上記の点に鑑み、上記の課題を解決するために、請求項1に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an asphalt plant using heat generated in a biomass power generation facility according to claim 1, wherein thermal biomass generated in the biomass power generation facility is Biomass power generation facility that generates power using high-temperature combustion gas generated by burning combustible gas generated by pyrolysis in a gasification furnace, and aggregate heating preliminary facility that preheats and dries aggregate An asphalt plant that produces the asphalt mixture provided is also installed, heat is exchanged between the high-temperature combustion gas generated at the biomass power generation facility and clean air to heat the clean air, and the high-temperature clean air is supplied to the asphalt plant. It is characterized in that the aggregate is preliminarily heated and dried by being supplied to the dryer of the aggregate heating preliminary equipment.
また、請求項2に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことを特徴としている。 Moreover, the asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to claim 2 heats the clean air by exchanging heat between the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility and clean air. The clean air thus obtained is connected by piping so as to be supplied to the burner of the dryer of the asphalt plant as combustion air.
また、請求項3に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマスをガス化炉にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴としている。
Moreover, the aggregate heating drying method of the asphalt plant using the heat which generate | occur | produces in the biomass power generation facility of
さらに、請求項4に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、アスファルトプラントの稼働時に、ガス化炉にて生成される炭化物を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスをガス化炉にて生成される可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガスと合流させて燃焼ガスの保有熱量を高め、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。 Furthermore, the aggregate heating and drying method of the asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to claim 4, the carbide generated in the gasification furnace is burned during the operation of the asphalt plant, Combustion gas is generated, and this combustion gas is combined with the combustion gas generated by combustion of the combustible gas generated in the gasification furnace to increase the amount of heat held by the combustion gas, and heat exchange of this combustion gas with clean air The aggregate is preliminarily heated and dried using high temperature clean air.
本発明に係る請求項1に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことによって、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。 The asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to claim 1 of the present invention is a combustible gas generated by pyrolyzing the thermal biomass generated in the biomass power generation facility in a gasifier. A biomass power generation facility that generates power using high-temperature combustion gas generated by combustion, and an asphalt plant that manufactures an asphalt mixture with aggregate heating preliminary equipment that preheats and supplies aggregate, Heat is exchanged between the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility and the clean air to heat the clean air, and the high-temperature clean air is supplied to the aggregate heating spare equipment dryer in the asphalt plant. Of the asphalt plant using the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility. The aggregate can be preliminarily heated and dried at wood heating spare equipment dryer, it is possible to reduce the CO 2 by reduce the fuel consumption of the aggregate heat.
また、請求項2に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことによって、アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラントのドライヤのバーナへ高温となった燃焼用空気を供給することでバーナの燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。なお、アスファルトプラントの稼働時には、高温となった清浄空気をバーナの燃焼用空気として利用するか、或いは骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥として利用するかのいずれかを選択することも可能である。更に、アスファルトプラントの稼働停止時には、バーナは稼働しないので、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備のドライヤのみに供給して骨材を予備的に加熱乾燥し、この加熱骨材を骨材貯留サイロに一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラントの稼働時に使用することでアスファルトプラントの稼働停止時でもバイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスの保有熱を有効活用することもできる。 Moreover, the asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to claim 2 heats the clean air by exchanging heat between the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility and clean air. Preliminary heating and drying of the aggregate in the dryer of the aggregate heating preparatory equipment of the asphalt plant by connecting the pipe so that the clean air thus obtained is also supplied to the burner of the asphalt plant dryer as combustion air In addition, by supplying combustion air at a high temperature to the burner of the asphalt plant dryer, the amount of fuel used in the burner can be reduced, and CO 2 can be reduced. During operation of the asphalt plant, either high temperature clean air is used as burner combustion air, or it is used as preliminary heat drying of the aggregate in the dryer of the aggregate heating preparatory equipment. It is also possible to select either. Furthermore, since the burner does not operate when the asphalt plant is shut down, the high-temperature clean air is supplied only to the dryer for the aggregate heating spare equipment to preheat and dry the aggregate, and this heated aggregate is stored in the aggregate. Once stored in a silo and used during the next operation of the asphalt plant, the retained heat of the high-temperature combustion gas generated at the biomass power generation facility can be effectively utilized even when the asphalt plant is stopped.
また、請求項3に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することによって、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。また、アスファルトプラントの稼働停止時でも骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロに貯蔵しておくことで、アスファルトプラントの稼働停止時でもバイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスの保有熱を有効活用できる。
Moreover, the aggregate heating drying method of the asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to
またさらに、請求項4に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、ガス化炉にて生成される炭化物を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスをガス化炉にて生成される可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガスと合流させて燃焼ガスの保有熱量を高め、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことによって、バイオマス発電施設における発電効率を低下させることなく骨材を余裕を持って安定して加熱することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。 Furthermore, the aggregate heating drying method of the asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility according to claim 4 generates a high-temperature combustion gas by burning the carbide generated in the gasification furnace. The combustion gas is combined with the combustion gas generated by the combustion of the combustible gas generated in the gasification furnace to increase the amount of heat retained in the combustion gas, and the combustion gas is heat exchanged with clean air, resulting in a high temperature. By preliminarily heating and drying the aggregate using clean air, the aggregate can be heated stably with a margin without lowering the power generation efficiency in the biomass power generation facility. It is possible to reduce CO 2 by reducing the amount of fuel used for heating.
本発明のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、骨材を予備的に加熱する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。 The asphalt plant using the heat generated in the biomass power generation facility and the aggregate heating and drying method of the present invention burn the combustible gas generated by pyrolyzing the thermal biomass generated in the biomass power generation facility in a gasifier. The biomass power generation facility is equipped with a biomass power generation facility that generates electricity using the high-temperature combustion gas that is generated and an asphalt plant that produces an asphalt mixture with an aggregate heating preparatory facility that preheats the aggregate. The high-temperature combustion gas generated and the clean air are heat-exchanged to heat the clean air, and the high-temperature clean air is supplied to the aggregate heating spare equipment dryer of the asphalt plant to preliminarily It is characterized by heat drying.
バイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設1は、図1のように、例えば、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを回収して一時的に貯留しておくためのバイオマス貯留ホッパ2を配設し、該バイオマス貯留ホッパ2の下流にこのバイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理する破砕機3を配設し、前記破砕機3の下流にチップ状に破砕処理したバイオマスを無酸素または低酸素状態で熱分解処理して可燃性ガスと炭化物とを生成するガス化炉4を配設している。前記ガス化炉4は間接加熱式のキルン構造とし、外筒5と該外筒5内に貫通させた円筒状の内筒6とから成る。前記外筒5は基台7に固定し、内筒6は基台7に回転自在に傾斜支持し、駆動装置(図示せず)にて所定の速度で回転させるようにしている。
As shown in FIG. 1, a biomass power generation facility 1 that generates power using biomass, for example, a biomass storage hopper 2 for collecting and temporarily storing woody biomass such as waste wood and thinned wood. , A
外筒5内には、後述するガス燃焼室10にて発生させた約1100℃前後の高温の熱風を送り込むようにし、前記破砕機3より払い出してスクリュコンベヤ8を介して内筒6内に順次投入するバイオマスを無酸素または低酸素状態で間接的に加熱し、熱分解させて水素やメタン、一酸化炭素などを豊富に含んだ可燃性ガスと炭化物とを生成する。
High temperature hot air of about 1100 ° C. generated in a
ガス化炉4にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン9で除塵処理し、該サイクロン9の下流に除塵処理した可燃性ガスを燃焼させて約1100℃前後の高温の燃焼ガスを発生させるガス燃焼室10を配設している。ガス化炉4にて生成した炭化物は粉砕機11で粉砕処理し、該粉砕機11の下流に粉砕処理した炭化物を貯留しておく炭化物貯留ホッパ12を配設し、該炭化物貯留ホッパ12の下流に炭化物貯留ホッパ12から払い出して供給する粉粒状の炭化物を燃焼させ、前記可燃性ガスを燃焼させた場合と同程度の約1100℃前後の高温の燃焼ガスを発生させる炭化物燃焼室13を配設している。
Dust contained in the combustible gas generated in the gasification furnace 4 is dust-removed by the cyclone 9, and the combustible gas subjected to the dust-removing treatment is burned downstream of the cyclone 9 to generate high-temperature combustion gas of about 1100 ° C. A
そして、図1のように発電用ボイラ14に前記ガス燃焼室10と炭化物燃焼室13にて発生させた高温の燃焼ガスを燃焼ガス供給ダクト15を介して一旦合流させてから供給し、燃焼ガスが有する保有熱を利用して高温の蒸気を発生させ、この高温の蒸気にて駆動させて発電を行う蒸気タービン16を備えている。
Then, as shown in FIG. 1, the high-temperature combustion gas generated in the
前記発電用ボイラ14から排出される排ガスは排気ダクト17で導出して、その途中には排ガス温度を低下させる減温塔18や、排ガス中の粉塵を除塵処理するバグフィルタ19、排ガスに対して散水を行って排ガス中の灰分やタール分などのダストを除去処理する洗煙塔20、及び排ガスに対してアンモニアを噴霧して排ガス中の窒素酸化物を除去処理する脱硝反応塔21などの各種排ガス処理装置を介在させ、排気ダクト17の終端側に備えた排風機22にて排ガスを吸引して前記各種排ガス処理装置を経由させて清浄化してから煙突23より大気中に放出するようにしている。
The exhaust gas discharged from the
また、前記発電用ボイラ14へ燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給ダクト15の途中には、図1のように燃焼ガス供給ダクト15内を流下する燃焼ガスの一部を分流させて前記ガス化炉4の外筒5内に熱源として供給すると共に、外筒5から排気される燃焼ガスをガス燃焼室10へ再び戻して循環させる燃焼ガス循環ダクト24を配管接続し、発電用の高温の燃焼ガスの一部をガス化炉4におけるバイオマスの熱分解用の熱源として無駄なく利用するようにしている。
Further, in the middle of the combustion
また、前記燃焼ガス供給ダクト15の途中に燃焼ガス分岐ダクト25を連結し、該燃焼ガス分岐ダクト25の途中に燃焼ガス分岐ダクト25側へ流下した高温の燃焼ガスと常温の清浄空気(外気)とを熱交換させる熱交換器26を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにしているとともに、前記燃焼ガス分岐ダクト25の他端部を発電用ボイラ14下流側の排気ダクト17に連結し、熱交換によって温度の低下した燃焼ガスを発電用ボイラ14から排出される排ガスと合流して処理するようにしている。
Further, a combustion
上記バイオマス発電施設1の近傍には、骨材加熱予備設備27を備えたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント28を併設している。アスファルトプラント28には、供給される骨材を加熱するドライヤ29を設置し、内周部に多数の掻き上げ羽根(図示せず)を周設した円筒状のドラム30を基台31上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置(図示せず)により所定の速度で回転させるようにし、ドラム30の一端部のホットホッパ32に配設したバーナ33よりドラム30内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ34に連結した図外の排気煙道の末端に配設した排風機にて排ガスを吸引してドラム30内を通過する高温ガス流を維持すると共に、集塵機を経由させて清浄化した排ガスを煙突より大気中へ放出している。
In the vicinity of the biomass power generation facility 1, an
そして、粒度別に骨材を貯蔵している骨材ホッパ群35から骨材を所定量ずつ払い出し、払い出した骨材をベルトコンベヤ36を介してドラム30内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム30内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させ、所望温度まで昇温させてホットホッパ32に配設した排出部から排出するようにしている。
Then, a predetermined amount of aggregate is discharged from the
ドラム30より排出された加熱骨材は、垂直搬送装置であるバケットエレベータ37によってプラント本体38上部まで持ち上げ、排出シュートを滑り落ちて振動篩39に流し込み、粒度別に篩い分けられて骨材貯蔵ビン40の各区画室に貯蔵される。骨材貯蔵ビン40の各区画室の下端にはそれぞれ骨材排出用の排出ゲートを備えており、その下位に重量検出器にて支持する骨材計量槽41を配設すると共に、石粉貯蔵ビン42のスクリューフィーダ43にて供給される石粉を計量する石粉計量槽44、アスファルトを計量するアスファルト計量槽45を配設し、更にその下位にはミキサ46を配設し、所定量の各材料を上記各計量槽にて計量し、ミキサ46にて混合調整して所望のアスファルト混合物を製造してトラック等で搬送するようにしている。
The heated aggregate discharged from the
一方、骨材加熱予備設備27は、図1のようにアスファルトプラント28の骨材を加熱するドライヤ29の骨材投入前付近に設置して予備加熱乾燥するもので、予備加熱乾燥用ドライヤ47、骨材貯留サイロ48等の設備を備えている。予備加熱乾燥用ドライヤ47は前記したドライヤ29とほぼ同様の構造で、回転自在に傾斜支持して駆動装置(図示せず)により所定の速度で回転させており、該予備加熱乾燥用ドライヤ47の一端側から後述する高温の清浄空気を供給する一方、予備加熱乾燥用ドライヤ47の他端側に設置したベルトコンベヤ50を介して骨材ホッパ51に貯蔵する骨材をドラム52内に供給し、骨材がドラム52内を通過する間に加熱乾燥して適宜温度まで予備的に加熱するようにしている。前記骨材ホッパ51には、骨材中の比較的含水比が高い砂を貯留し、この砂分をドライヤ47にて予備加熱乾燥するようにすると効率が良く、またこの加熱した砂分をアスファルトプラント28のドライヤ29にて他の骨材に混入して160℃前後の所定温度まで加熱するとき、砂分を予め加熱していることによって骨材を目的温度に精度良く安定して加熱昇温できて好ましい。
On the other hand, the aggregate heating
予備加熱乾燥用ドライヤ47にて加熱された骨材は、バケットエレベータ53によって持ち上げられて骨材貯留サイロ48に一旦貯留される。この骨材貯留サイロ48は必要に応じて加熱保温構造とする。骨材貯留サイロ48から払い出される骨材はコンベヤ等の搬送装置54によって任意の量をアスファルトプラント28のドライヤ29に供給するようにしている。
The aggregate heated by the preheating and drying
このようにバイオマス発電施設1に隣接した骨材加熱予備設備27のドライヤ47とアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33に、図1のようにバイオマス発電施設1の熱交換器26に配設した高温空気供給ダクト55の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト56とアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ用熱風ダクト57を配管接続し、前記熱交換器26を介して高温となった清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備27のドライヤ47にて骨材を予備的に加熱乾燥したり、アスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33の燃焼用空気として使用するようにしている。高温空気供給ダクト55には、空気供給用ファン58にて外部から取り込んだ常温の清浄空気(外気)と燃焼ガス分岐ダクト25内を流下する約1100℃前後の高温の燃焼ガスとを熱交換器26により熱交換させ、清浄空気を約500〜600℃程度まで昇温させて供給するようにしている。
In this way, the high temperature disposed in the
前記二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト56とバーナ用熱風ダクト57には、図1のようにダンパー59、60、送風機61、62をそれぞれ配設し、ダンパー59のみを適宜開放して高温の清浄空気を骨材加熱予備設備27のドライヤ47にだけ供給したり、ダンパー60のみを適宜開放してアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33にだけ供給したり、また、ダンパー59、60の両方を適宜開放して骨材加熱予備設備27とアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33の両方に供給することもできる。なお、温度センサー63、64を配置して高温の清浄空気温度を測定し、ダンパー59、60の開度量を調節して骨材加熱予備設備27のドライヤ47やアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33に導く高温の清浄空気温度をある程度コントロールすることもできる。
As shown in FIG. 1,
アスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33では、供給されてくる高温の清浄空気を燃焼用空気として用いることにより、燃料使用量を通常時よりも抑えた状態で燃焼を行えるようにできる。このときバーナ33では空気比を通常時よりも若干高めて、例えば、通常1.3程度としている空気比を1.7〜1.8程度(より好ましくは1.77)まで高めて燃焼を行うように制御すれば、高温の燃焼用空気が有する保有熱量を有効に利用でき、バーナ33の燃料使用量をより一層抑えることができる。
In the
また、バーナ用熱風ダクト57には、外気をダクト内に導入させるための外気導入口65を開閉可能として備えており、例えば、バイオマス発電施設1側が運転停止時に開放したり、運転開始直後などで十分な量の燃焼用空気を送ることができないような場合など、外気導入口65よりダクト内に外気を適宜導入させ、アスファルトプラント27のバーナ32へ供給する燃焼用空気量を安定して確保できるように対処している。
Further, the hot air duct 57 for the burner is provided with an open /
66はバーナ用熱風ダクト57内を流下する燃焼用空気を外部へ緊急放出するための緊急放出口であって、遮断ダンパー67によって開閉自在としている。そして、通常時は閉鎖している一方、例えば、燃焼用空気供給中にアスファルトプラント28の稼動が止まってバーナ33の燃焼を停止したような場合には、行き場を失った燃焼用空気の圧によって発電用ボイラ14に負荷が掛かりかねないため、このようなときには前記遮断ダンパー67を開放させてダクト内の燃焼用空気を緊急放出できるようにしている。
このようにしてバイオマス発電施設1にて発生する熱バイオマスをガス化炉4にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラント28の骨材加熱予備設備27のドライヤ47に供給して骨材を予備的に加熱乾燥することによって、骨材を加熱するための燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。
In this way, high-temperature combustion gas generated by burning the combustible gas generated by pyrolyzing the thermal biomass generated in the biomass power generation facility 1 by the gasification furnace 4 and the clean air are heat-exchanged to obtain clean air. The fuel is used to heat the aggregate by supplying the heated clean air to the
また、バイオマス発電施設1にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱して高温となった清浄空気をアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33へも燃焼用空気として供給することによって、骨材加熱予備設備27のドライヤ47の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、バーナ33の燃焼用空気として使用することで、骨材加熱のための燃料使用量をさらに減らせてCO2 の削減を図ることができる。
Further, the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility 1 and the clean air are heat-exchanged to heat the clean air, and the high-temperature clean air is also supplied to the
図1は、本発明の実施例を示すものである。上記したようにバイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設1は、図1のように廃木材や間伐材などの木質系のバイオマス貯留ホッパ2を配設してその下流に破砕処理する破砕機3を配設し、チップ状に破砕処理したバイオマスを無酸素または低酸素状態で熱分解処理し、可燃性ガスと炭化物とを生成する間接加熱式のキルン構造のガス化炉4を配設して順次投入するバイオマスを無酸素または低酸素状態で間接的に加熱していき、熱分解させて水素やメタン、一酸化炭素などを豊富に含んだ可燃性ガスと炭化物とを生成するようにしている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As described above, the biomass power generation facility 1 that generates power using biomass has a crusher that arranges a woody
ガス化炉4にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン9で除塵処理し、該サイクロン9の下流に除塵処理した可燃性ガスをガス燃焼室10で燃焼させて約1100℃前後の高温の燃焼ガスを発生させると共に、ガス化炉4にて生成した炭化物を粉砕機9で粉砕処理して該粉砕機11の下流に粉砕処理した炭化物を貯留しておく炭化物貯留ホッパ12を配設し、該炭化物貯留ホッパ12の下流には炭化物貯留ホッパ12から払い出して供給する粉粒状の炭化物を燃焼させ、前記可燃性ガスを燃焼させた場合と同程度の約1100℃前後の高温の燃焼ガスを炭化物燃焼室13で発生させるようにしている。
Dust contained in the combustible gas generated in the gasification furnace 4 is dust-removed by the cyclone 9, and the combustible gas dust-removed downstream of the cyclone 9 is combusted in the
また、図1のように発電用ボイラ14に前記ガス燃焼室10と炭化物燃焼室13にて発生させた高温の燃焼ガスを燃焼ガス供給ダクト15を介して一旦合流させてから供給し、燃焼ガスが有する保有熱を利用して高温の蒸気を発生させてこの高温の蒸気にて蒸気タービン16を駆動させて発電を行い、前記発電用ボイラ14へ燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給ダクト15の途中に図1のように燃焼ガス供給ダクト15内を流下する燃焼ガスの一部を分流させて前記ガス化炉4の外筒5内に熱源として供給すると共に、外筒5から排気される燃焼ガスをガス燃焼室10へ再び戻して循環させる燃焼ガス循環ダクト24を配管接続し、発電用の高温の燃焼ガスの一部をガス化炉4におけるバイオマスの熱分解用の熱源として無駄なく利用するようにしている。
Further, as shown in FIG. 1, the high-temperature combustion gas generated in the
そして、前記燃焼ガス供給ダクト15の途中に燃焼ガス分岐ダクト25を連結して、該燃焼ガス分岐ダクト25の途中に燃焼ガス分岐ダクト25側へ流下した高温の燃焼ガスと常温の清浄空気(外気)とを熱交換させる熱交換器26を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにし、図1のように熱交換器26に配設した高温空気供給ダクト55の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト56とバーナ用熱風ダクト57を配管接続し、該予備加熱用熱風ダクト56とバーナ用熱風ダクト57を介して骨材加熱予備設備27のドライヤ47及びアスファルトプラント28のドライヤ29をバーナ33に高温の清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備27のドライヤ47にて骨材を加熱したり、アスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33にて燃焼用空気として使用している。
A combustion
高温空気供給ダクト55には、空気供給用ファン58にて外部から取り込んだ常温の清浄空気(外気)と燃焼ガス分岐ダクト25内を流下する約1100℃前後の高温の燃焼ガスとを熱交換器26により熱交換させ、清浄空気を約500〜600℃程度まで昇温させてから予備乾燥用熱風ダクト56、バーナ用熱風ダクト57に供給するようにしている。バーナ33では供給されてくる高温の清浄空気を燃焼用空気として用いることにより、燃料使用量を通常時よりも抑えた状態で燃焼を行えるようにできる。このときバーナ33では空気比を通常時よりも若干高めて、例えば、通常1.3程度としている空気比を1.7〜1.8程度
(より好ましくは1.77)まで高めて燃焼を行うように制御すれば、高温の燃焼用空気が有する保有熱量を有効に利用できてバーナ33の燃料使用量をより一層抑えることができる。
In the high-temperature
したがって、アスファルトプラント28が非稼働状態のときは、バイオマス発電施設1のガス化炉4でのバイオマスを無酸素、或いは低酸素状態にて間接加熱して熱分解させて水素やメタンなどを豊富に含んだ可燃性ガスと炭化物を生成して、生成した可燃性ガスはガス燃焼室10にて燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを全て発電用ボイラ14へ供給し、発生する高温の蒸気にて蒸気タービン16を駆動して発電を行い、生成した炭化物は粉砕機11にて逐次粉砕処理した後、燃焼させることなく炭化物貯留ホッパ12へ貯留していく。
Therefore, when the
そして、アスファルトプラント28が稼動状態となると、それまで炭化物貯留ホッパ12に貯留してきた炭化物を炭化物燃焼室13へ定量供給して燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを可燃性ガスを燃焼させて生じる燃焼ガスに合流させることにより、燃焼ガスの総量を増大させて燃焼ガスが有する保有熱量を十分に高め、ガス量の増大した燃焼ガスのうち、可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電に必要とされる燃焼ガス量分は発電用ボイラ14に供給して安定して発電に利用する一方、炭化物の燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電には余剰な燃焼ガス量分は燃焼ガス分岐ダクト25側へ導き、この高温の燃焼ガスと常温の清浄空気(外気)とを熱交換器26にて熱交換させて清浄空気を加熱昇温し、この高温の清浄空気を高温空気供給ダクト55、及び予備加熱用熱風ダクト56(ダンパー61は開、ダンパー60は閉状態)を経由させて骨材加熱予備設備27のドライヤ47に供給して骨材を予備的に加熱する。この加熱した骨材を骨材貯留サイロ48に一旦貯蔵した後、搬送装置54によって任意の量をアスファルトプラント28のドライヤ29に供給すると同時に、骨材不足分を骨材ホッパ群35から適宜量ずつ払い出してベルトコンベヤ36を介してドライヤ29に供給し、予備的に加熱した骨材を含めて約160℃前後の所定温度まで加熱する。
Then, when the
また、必要により、バイオマス発電施設1の熱交換させて清浄空気を加熱して高温となった清浄空気をダンパー60の開放によってバーナ用熱風ダクト57を介してアスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33へも供給して燃焼用空気として使用する。これによって、骨材加熱予備設備27のドライヤ47の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33の燃焼用空気と使用することで、バーナ33の燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。
Further, if necessary, the heat generated in the biomass power generation facility 1 is heated to clean air, and the heated clean air is heated to the
なお、アスファルトプラント28が非稼働状態のときでも、骨材加熱予備設備27のドライヤ47に高温の清浄空気を供給して骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロ48に一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラント28の稼働時に、骨材貯留サイロ48から骨材を払い出してアスファルトプラント28のドライヤ29に供給することもできる。
Even when the
このようにしてバイオマス発電施設1にて発生する熱バイオマスをガス化炉4にて熱分解して生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して、アスファルトプラント28の骨材加熱予備設備27のドライヤ47に供給して骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱に要する燃料使用量を減らせてCO2 の削減を図ることができる。
The aggregate of the
また、実施例では、高温の清浄空気を予備加熱用熱風ダクト56とバーナ用熱風ダクト57を介して骨材加熱予備設備27のドライヤ47と、アスファルトプラント28のドライヤ29のバーナ33との双方に供給できる構成としたが、バーナ用熱風ダクト57を配設せず、予備加熱用熱風ダクト56のみを配設し、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備27のドライヤ47にのみ供給する構成とできることは勿論である。
In the embodiment, high-temperature clean air is supplied to both the
1…バイオマス発電施設 4…ガス化炉 10…ガス燃焼室 26…熱交換器
27…骨材加熱予備設備 28…アスファルトプラント 29…ドライヤ
33…バーナ 55…高温空気供給ダクト 56…予備加熱用熱風ダクト
57…バーナ用熱風ダクト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Biomass power generation facility 4 ...
Claims (4)
バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことを特徴とするバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラント。 Biomass power generation facility that generates power using high-temperature combustion gas generated by burning flammable gas generated by pyrolyzing biomass in a gasification furnace, and aggregate that supplies aggregate by preheating An asphalt plant that produces asphalt mixture with heating preparatory equipment is installed,
Heat is exchanged between the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility and the clean air to heat the clean air, and the high-temperature clean air is supplied to the aggregate heating spare equipment dryer in the asphalt plant. An asphalt plant using heat generated in a biomass power generation facility, characterized in that it is preliminarily heated and dried.
バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴とするバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法。 Biomass power generation facility that generates electricity using high-temperature combustion gas generated by burning combustible gas generated by pyrolyzing biomass in a gasification furnace, and aggregate heating reserve that preheats and drys the aggregate An asphalt plant that produces asphalt mixture with equipment is installed,
Heat is exchanged between the high-temperature combustion gas generated in the biomass power generation facility and the clean air to heat the clean air, and the high-temperature clean air is supplied to the aggregate heating spare equipment dryer in the asphalt plant. A method for heating and drying an aggregate of an asphalt plant using heat generated in a biomass power generation facility, which is preliminarily heated and dried and supplied to an asphalt plant dryer.
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