JP2016138695A - Surplus gas combustion apparatus - Google Patents

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裕昭 脇坂
Hiroaki Wakizaka
裕昭 脇坂
松本 健
Takeshi Matsumoto
健 松本
敦 金田
Atsushi Kaneda
敦 金田
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/08Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surplus gas combustion apparatus capable of making a size of a surplus gas combustion part in a flowing direction of the surplus gas shorter than that of the prior art and subsequently restricting a large-sized formation of the apparatus.SOLUTION: A surplus gas combustion apparatus for igniting, at a surplus gas combustion part, surplus gas surplus segment of fuel gas generated by a gasification furnace for generating fuel gas is operated to discharge surplus gas from a discharging port of a surplus gas supply pipe for supplying surplus gas to the surplus gas combustion part to ignite it. There is provided ignition means for igniting surplus gas discharged out of the discharging port of the surplus gas supply pipe at a downstream side of the discharging port of the surplus gas supply pipe in a flowing direction of surplus gas, one or a plurality of helical fins more than one circumference are arranged inside the surplus gas supply pipe at an upstream side than the igniting means or/further one or the plurality of helical fins less than one circumference are arranged.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、燃料ガスを生成するガス化炉で生成した燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置に関する。   The present invention relates to a surplus gas combustion apparatus that burns surplus gas of a fuel gas generated in a gasification furnace that generates fuel gas in a surplus gas combustion section.

バイオマス等の固体炭素質材料を原料としてガス化炉で生成した燃料ガスを燃料としてエンジン駆動するガスエンジンシステムにおいて、エンジン駆動用として消費する以外の余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置が従来から知られている(例えば特許文献1参照)。   In a gas engine system that drives an engine using fuel gas generated in a gasification furnace as a raw material using a solid carbonaceous material such as biomass, surplus gas other than that consumed for engine driving is burned in the surplus gas combustion unit A surplus gas combustion apparatus is conventionally known (see, for example, Patent Document 1).

このような余剰ガス燃焼装置においては、余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる際に火炎が余剰ガス燃焼部における煙道の周壁或いは周壁付近まで発達せずに内周中心近傍で燃焼が進むために該火炎の燃焼容積を余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向で距離を稼ぐ必要があった。   In such a surplus gas combustion apparatus, when surplus gas is burned in the surplus gas combustion part, the flame does not develop to the peripheral wall of the surplus gas combustion part or the vicinity of the peripheral wall, and the combustion proceeds near the center of the inner periphery. In addition, it is necessary to increase the distance of the combustion volume of the flame in the direction of surplus gas flow in the surplus gas combustion section.

特開2011−225684号公報JP 2011-225684 A

そうすると、余剰ガス燃焼装置における余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における寸法が長くなり、従って、装置構成の大型化を招く。   If it does so, the dimension in the flow direction of the surplus gas of the surplus gas combustion part in a surplus gas combustion apparatus will become long, and will cause the enlargement of an apparatus structure accordingly.

そこで、本発明は、燃料ガスを生成するガス化炉で生成した燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置であって、余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における寸法を従来よりも短くすることができ、ひいては装置構成の大型化を抑制することができる余剰ガス燃焼装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is an excess gas combustion device that burns excess gas in a surplus gas combustion section that is generated in a gasification furnace that generates fuel gas, in the surplus gas combustion section. It is an object of the present invention to provide a surplus gas combustion apparatus that can make the dimension in the direction shorter than before, and that can suppress an increase in the size of the apparatus.

本発明者らは、前記目的を達成するために、次の知見を得た。すなわち、燃料ガスを生成するガス化炉で生成した燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置においては、余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる際に火炎を、余剰ガス燃焼部における煙道の周壁或いは周壁付近まで発達させて該煙道内周面の火炎が接触または近接する面積を増加させることにより、該火炎の必要燃焼容積を確保しながら余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における煙道の寸法を抑えることができる。本発明者らは、このことを実現する構成として、余剰ガス燃焼部に余剰ガスを供給する余剰ガス供給管の吐出口から吐出した余剰ガスを余剰ガス燃焼部における煙道の周壁に沿うように旋回させる構成とすることで、該余剰ガスが着火された後、該煙道の周壁或いは周壁付近まで火炎を発達させて該煙道内周面の火炎が接触または近接する面積を増加させることができ、これにより該火炎の必要燃焼容積を確保しながら余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における煙道の寸法を抑えることができ、従って、余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における寸法を従来よりも短くすることができることを見出し、本発明を完成した。   In order to achieve the above object, the present inventors have obtained the following knowledge. That is, in the surplus gas combustion device that burns surplus gas of surplus fuel gas generated in the gasification furnace that generates fuel gas in the surplus gas combustion unit, flame is burned when surplus gas is burned in the surplus gas combustion unit. The surplus gas combustion part is developed to the peripheral wall of the flue or in the vicinity of the peripheral wall to increase the area where the flame on the inner peripheral surface of the flue contacts or is close to the surplus gas combustion part while ensuring the necessary combustion volume of the flame The size of the flue in the flow direction of excess gas can be suppressed. As a configuration for realizing this, the present inventors set the surplus gas discharged from the discharge port of the surplus gas supply pipe that supplies surplus gas to the surplus gas combustion unit along the peripheral wall of the flue in the surplus gas combustion unit. By adopting a swirl configuration, after the surplus gas is ignited, a flame can be developed to the peripheral wall of the flue or the vicinity of the peripheral wall to increase the area of contact or proximity of the flame on the inner peripheral surface of the flue. Therefore, it is possible to suppress the size of the flue in the surplus gas flow direction of the surplus gas combustion portion while securing the necessary combustion volume of the flame, and accordingly, the size of the surplus gas combustion portion in the surplus gas flow direction is conventionally reduced. The present invention has been completed.

本発明は、かかる知見に基づくものであり、燃料ガスを生成するガス化炉で生成した前記燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置であって、前記余剰ガス燃焼部に前記余剰ガスを供給する余剰ガス供給管の吐出口から前記余剰ガスを吐出して燃焼させるようになっており、前記余剰ガスの流れ方向において、前記余剰ガス供給管の前記吐出口よりも下流側に、前記余剰ガス供給管の前記吐出口から吐出される前記余剰ガスに着火する着火手段を設け、前記着火手段よりも上流側における前記余剰ガス供給管の内側に、1周分以上の螺旋状のフィンを1つまたは複数個設けるか、或いは/さらに、1周分未満の螺旋状のフィンを1つまたは複数個設けることを特徴とする余剰ガス燃焼装置を提供する。   The present invention is based on such knowledge, and is a surplus gas combustion apparatus that burns surplus gas of surplus fuel gas generated in a gasification furnace that generates fuel gas in an surplus gas combustion unit, the surplus gas combustion device The surplus gas is discharged from a discharge port of a surplus gas supply pipe for supplying the surplus gas to a gas combustion section and burned, and the discharge port of the surplus gas supply pipe in the flow direction of the surplus gas An ignition means for igniting the surplus gas discharged from the discharge port of the surplus gas supply pipe is provided on the downstream side of the surplus gas supply pipe, and one turn is provided inside the surplus gas supply pipe on the upstream side of the ignition means. One or more of the above-described spiral fins are provided, and / or one or more spiral fins of less than one turn are provided.

本発明によると、燃料ガスを生成するガス化炉で生成した燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置であって、余剰ガス燃焼部の余剰ガスの流れ方向における寸法を従来よりも短くすることができ、ひいては装置構成の大型化を抑制することができる余剰ガス燃焼装置を提供することができる。   According to the present invention, the surplus gas combustion device burns the surplus gas of the fuel gas generated in the gasification furnace that generates the fuel gas in the surplus gas combustion section, and the flow direction of the surplus gas in the surplus gas combustion section Therefore, it is possible to provide a surplus gas combustion apparatus capable of reducing the size of the apparatus in comparison with the prior art, and consequently suppressing an increase in the size of the apparatus configuration.

本発明の実施の形態に係る余剰ガス燃焼装置を備えたガスエンジンの全体構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole structure of the gas engine provided with the surplus gas combustion apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すガスエンジンにおける余剰ガス燃焼装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the surplus gas combustion apparatus in the gas engine shown in FIG. 余剰ガス供給管の内側に設けられる螺旋状のフィンの各種態様を説明するための説明図であって、(a)は、1周分以上の螺旋状のフィンを1つ設ける例を示す図であり、(b)は、1周分未満の螺旋状のフィンを1つ設ける例を示す図であり、(c)は、1周分以上の螺旋状のフィンを複数個設ける例を示す図であり、(d)は、1周分未満の螺旋状のフィンを複数個設ける例を示す図である。It is explanatory drawing for demonstrating the various aspects of the helical fin provided inside an excess gas supply pipe, Comprising: (a) is a figure which shows the example which provides one helical fin more than 1 round. Yes, (b) is a diagram showing an example in which one spiral fin of less than one round is provided, and (c) is a diagram showing an example in which a plurality of spiral fins of one round or more is provided. (D) is a figure which shows the example which provides multiple helical fins for less than one round. 図2に示す螺旋状のフィンが設けられたガス旋回部を示す概略構成図であって、(a)は、ガス旋回部をほぼ真上から視た斜視図であり、(b)は、ガス旋回部を斜め上方から視た斜視図である。It is a schematic block diagram which shows the gas turning part provided with the helical fin shown in FIG. 2, Comprising: (a) is the perspective view which looked at the gas turning part from right above, (b) is a gas It is the perspective view which looked at the turning part from diagonally upward.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明の実施の形態に係る余剰ガス燃焼装置113を備えたガスエンジン100(ガスエンジンシステム)の全体構成について説明する。   First, the overall configuration of a gas engine 100 (gas engine system) including an excess gas combustion device 113 according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の実施の形態に係る余剰ガス燃焼装置113を備えたガスエンジン100の全体構成を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a gas engine 100 including an excess gas combustion device 113 according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、ガスエンジン100は、原料供給装置101と、ガス化炉102と、サイクロン103と、ガス冷却器104と、スクラバー105と、循環水槽106(貯水槽)と、冷却塔107と、ガスフィルター108と、誘引ブロワ109と、前処理ユニット110と、エンジン装置(この例ではエンジン発電装置111)と、水封槽112と、余剰ガス燃焼装置113(フレアスタック)とを備えている。   As shown in FIG. 1, the gas engine 100 includes a raw material supply device 101, a gasification furnace 102, a cyclone 103, a gas cooler 104, a scrubber 105, a circulating water tank 106 (water tank), and a cooling tower 107. A gas filter 108, an induction blower 109, a pretreatment unit 110, an engine device (engine power generator 111 in this example), a water sealing tank 112, and a surplus gas combustion device 113 (flare stack). Yes.

原料供給装置101は、可燃性ガス(この例ではバイオガスG)の原料となる固体炭素質材料(この例ではバイオマスB)が貯溜される投入ホッパ101aと、投入ホッパ101aに貯溜されたバイオマスBをガス化炉102に投入する原料投入部101bとを備えている。   The raw material supply apparatus 101 includes an input hopper 101a that stores a solid carbonaceous material (biomass B in this example) that is a raw material of combustible gas (biogas G in this example), and a biomass B that is stored in the input hopper 101a. And a raw material charging unit 101b for charging the gasification furnace 102 to the gasification furnace 102.

ここで、固体炭素質材料としては、家畜排泄物、食品廃棄物、紙、黒液、下水汚泥、木質チップ等の木質系廃材、未利用材、籾殻等の農作物非食用物、資源作物等のバイオマスを例示できる。固体炭素質材料として、バイオマス以外に石炭等の化石燃料も用いることができる。この例では、固体炭素質材料は、バイオマスとされ、可燃性ガスは、バイオガスとされている。よって、ガスエンジン100は、バイオガスエンジンとされている。   Here, solid carbonaceous materials include livestock excrement, food waste, paper, black liquor, sewage sludge, wood waste such as wood chips, unused materials, non-food crops such as rice husks, resource crops, etc. Biomass can be exemplified. In addition to biomass, fossil fuels such as coal can be used as the solid carbonaceous material. In this example, the solid carbonaceous material is biomass, and the combustible gas is biogas. Therefore, the gas engine 100 is a biogas engine.

原料投入部101bは、この例では、投入コンベア101b1と、投入フィーダー101b2とを備えている。投入コンベア101b1は、投入ホッパ101aに貯溜されたバイオマスBを投入フィーダー101b2に搬送する。投入フィーダー101b2は、投入コンベア101b1にて搬送されてきたバイオマスBをガス化炉102に投入する。   In this example, the raw material charging unit 101b includes a charging conveyor 101b1 and a charging feeder 101b2. The input conveyor 101b1 conveys the biomass B stored in the input hopper 101a to the input feeder 101b2. The input feeder 101b2 inputs the biomass B conveyed by the input conveyor 101b1 into the gasification furnace 102.

ガス化炉102は、原料供給装置101にて投入されたバイオマスBからバイオガスGを生成する。サイクロン103は、ガス化炉102にて生成されたバイオガスGに含まれる比較的大きい塵等の不要物を除去する。   The gasification furnace 102 generates biogas G from the biomass B input by the raw material supply apparatus 101. The cyclone 103 removes unnecessary substances such as relatively large dust contained in the biogas G generated in the gasification furnace 102.

ガス冷却器104は、ガス化炉102からエンジン発電装置111へのバイオガス供給経路に設けられている。ガス冷却器104は、サイクロン103にて不要物が除去されたバイオガスGを、洗浄水WWにより洗浄し、さらに冷却水CWにより冷却する。スクラバー105は、ガス冷却器104にて洗浄されて冷却されたバイオガスGを洗浄水WW中に潜らせることによりさらに洗浄する。循環水槽106は、ガス冷却器104およびスクラバー105に供給する洗浄水WWを貯溜する。冷却塔107は、ガス冷却器104に供給する冷却水CWを貯留する。   The gas cooler 104 is provided in the biogas supply path from the gasifier 102 to the engine power generator 111. The gas cooler 104 cleans the biogas G from which unnecessary substances have been removed by the cyclone 103 with the cleaning water WW, and further cools it with the cooling water CW. The scrubber 105 is further washed by letting the biogas G washed and cooled by the gas cooler 104 submerge in the washing water WW. Circulating water tank 106 stores cleaning water WW supplied to gas cooler 104 and scrubber 105. The cooling tower 107 stores the cooling water CW supplied to the gas cooler 104.

ガスフィルター108は、スクラバー105にて洗浄されたバイオガスGに含まれる比較的小さな塵等の不要物を濾過により除去する。誘引ブロワ109は、ガス化炉102側のバイオガス供給経路におけるバイオガスGを吸入してエンジン発電装置111側のバイオガス供給経路および余剰ガス燃焼装置113側のバイオガス供給経路に吐出する。   The gas filter 108 removes unnecessary substances such as relatively small dust contained in the biogas G washed by the scrubber 105 by filtration. The induction blower 109 sucks the biogas G in the biogas supply path on the gasification furnace 102 side and discharges it to the biogas supply path on the engine power generation apparatus 111 side and the biogas supply path on the surplus gas combustion apparatus 113 side.

前処理ユニット110は、誘引ブロワ109にてエンジン発電装置111側のバイオガス供給経路に吐出されたバイオガスGにおける不純物を除去する。エンジン発電装置111は、前処理ユニット110にて不純物が除去されたバイオガスGを燃焼する。   The pretreatment unit 110 removes impurities in the biogas G discharged to the biogas supply path on the engine power generation device 111 side by the induction blower 109. The engine power generator 111 burns the biogas G from which impurities have been removed by the pretreatment unit 110.

水封槽112は、誘引ブロワ109にてエンジン発電装置111側のバイオガス供給経路に吐出されたバイオガスGの圧力を制御する。余剰ガス燃焼装置113は、バイオガスGの圧力が水封槽112の圧力を超えた場合に流れ込む、エンジン発電装置111に供給されなかった余剰バイオガスSG(余剰ガスの一例)を燃焼させる。なお、余剰ガス燃焼装置113の種火用燃料として微量のバイオガスGが水封槽112をバイパスする不図示の経路を経由して常に余剰ガス燃焼装置113に流れている。   The water sealing tank 112 controls the pressure of the biogas G discharged to the biogas supply path on the engine power generation device 111 side by the induction blower 109. The surplus gas combustion device 113 burns surplus biogas SG (an example of surplus gas) that has not been supplied to the engine power generation device 111 and flows when the pressure of the biogas G exceeds the pressure of the water sealing tank 112. It should be noted that a small amount of biogas G as a fuel for the surplus gas combustion device 113 always flows to the surplus gas combustion device 113 via a path (not shown) that bypasses the water sealing tank 112.

以上説明したガスエンジン100では、原料供給装置101にて固体炭素質材料のバイオマスBがガス化炉102に投入されてガス化炉102で可燃性のバイオガスGが生成される。ガス化炉102で生成されたバイオガスGは、サイクロン103、ガス冷却器104、スクラバー105、ガスフィルター108、誘引ブロワ109の順に流れ、誘引ブロワ109の下流側でエンジン発電装置111側と余剰ガス燃焼装置113側とに分岐して流れ、さらに、余剰ガス燃焼装置113で余剰バイオガスSGが燃焼され、エンジン発電装置111でバイオガスGが燃焼される。   In the gas engine 100 described above, biomass B, which is a solid carbonaceous material, is charged into the gasification furnace 102 by the raw material supply apparatus 101, and combustible biogas G is generated in the gasification furnace 102. The biogas G generated in the gasification furnace 102 flows in the order of the cyclone 103, the gas cooler 104, the scrubber 105, the gas filter 108, and the induction blower 109, and the engine generator 111 side and the surplus gas downstream of the induction blower 109. The gas flows in a branching direction to the combustion device 113 side, the surplus gas combustion device 113 burns surplus biogas SG, and the engine power generation device 111 burns biogas G.

詳しくは、投入ホッパ101aには、バイオマスBが貯溜され、投入ホッパ101a内のバイオマスBが原料投入部101bにおける投入コンベア101b1および投入フィーダー101b2によりガス化炉102内に投入される。   Specifically, biomass B is stored in the charging hopper 101a, and the biomass B in the charging hopper 101a is charged into the gasifier 102 by the charging conveyor 101b1 and the charging feeder 101b2 in the raw material charging unit 101b.

ガス化炉102では、バイオマスBが不完全燃焼されてバイオガスGが生成される。ガス化炉102で生成されたバイオガスGは、ガス管201を経てサイクロン103に導入される。ここで、バイオガスGは、一酸化炭素を主成分とする燃料ガスであり、バイオガスGには、ススやタール、塵等の不要物が含まれている。   In the gasification furnace 102, the biomass B is incompletely burned to generate biogas G. The biogas G generated in the gasification furnace 102 is introduced into the cyclone 103 through the gas pipe 201. Here, the biogas G is a fuel gas containing carbon monoxide as a main component, and the biogas G contains unnecessary substances such as soot, tar, and dust.

サイクロン103では、バイオガスGに含まれる比較的大きな塵等の不要物が、遠心分離によって除去される。サイクロン103で比較的大きな塵等の不要物が除去されたバイオガスGは、ガス管202を経てガス冷却器104に導入される。   In the cyclone 103, unnecessary substances such as relatively large dust contained in the biogas G are removed by centrifugation. The biogas G from which unnecessary substances such as relatively large dust are removed by the cyclone 103 is introduced into the gas cooler 104 through the gas pipe 202.

ガス冷却器104内には、バイオガスGが流れる図示しないガス管が設けられており、該ガス管内のバイオガスGが、洗浄水WWで洗浄されると共に、該ガス管の周囲を流れる冷却水CWで冷却される。ガス冷却器104で洗浄、冷却されたバイオガスGは、ガス管203を経てスクラバー105に導入される。   A gas pipe (not shown) through which the biogas G flows is provided in the gas cooler 104. The biogas G in the gas pipe is cleaned with the cleaning water WW and the cooling water that flows around the gas pipe. Cooled with CW. The biogas G cleaned and cooled by the gas cooler 104 is introduced into the scrubber 105 through the gas pipe 203.

ガス冷却器104に供給される冷却水CWは、冷却塔107に貯溜されており、冷却塔107内の冷却水CWは、配水管204を経てガス冷却器104に導入される。配水管204内の冷却水CWは、ポンプ205によりガス冷却器104側に圧送され、ガス冷却器104でバイオガスGを冷却する。バイオガスGを冷却した冷却水CWは、配水管206を経て冷却塔107に導出される。   The cooling water CW supplied to the gas cooler 104 is stored in the cooling tower 107, and the cooling water CW in the cooling tower 107 is introduced into the gas cooler 104 through the water distribution pipe 204. The cooling water CW in the distribution pipe 204 is pumped to the gas cooler 104 side by the pump 205, and the biogas G is cooled by the gas cooler 104. The cooling water CW that has cooled the biogas G is led to the cooling tower 107 through the water distribution pipe 206.

スクラバー105内には、洗浄水WWが貯溜されており、バイオガスGがスクラバー105内の洗浄水WW中を潜ることにより洗浄される。スクラバー105で洗浄されたバイオガスGは、ガス管207を経てガスフィルター108に導入される。   Washing water WW is stored in the scrubber 105, and the biogas G is washed by diving in the washing water WW in the scrubber 105. The biogas G cleaned by the scrubber 105 is introduced into the gas filter 108 through the gas pipe 207.

ガス冷却器104およびスクラバー105に供給される洗浄水WWは、循環水槽106に貯溜されている。循環水槽106内の洗浄水WWは、配水管209を経てガス冷却器104に導入されると共に、配水管209から分岐する配水管210を経てスクラバー105に導入される。配水管209,210内の洗浄水WWは、ポンプ211によりガス冷却器104側およびスクラバー105側に圧送され、ガス冷却器104およびスクラバー105でバイオガスGを洗浄する。ガス冷却器104でバイオガスGを洗浄した洗浄水WWは、配水管212を経て循環水槽106に導出される一方、スクラバー105でバイオガスGを洗浄した洗浄水WWは、配水管213を経て循環水槽106に導出される。   The cleaning water WW supplied to the gas cooler 104 and the scrubber 105 is stored in the circulating water tank 106. The cleaning water WW in the circulating water tank 106 is introduced into the gas cooler 104 through the water distribution pipe 209 and is introduced into the scrubber 105 through the water distribution pipe 210 branched from the water distribution pipe 209. The cleaning water WW in the water distribution pipes 209 and 210 is pumped to the gas cooler 104 side and the scrubber 105 side by the pump 211, and the biogas G is cleaned by the gas cooler 104 and the scrubber 105. The cleaning water WW cleaned with the biogas G by the gas cooler 104 is led to the circulating water tank 106 through the water distribution pipe 212, while the cleaning water WW cleaned with the biogas G by the scrubber 105 circulates through the water distribution pipe 213. It is led out to the water tank 106.

ガスフィルター108では、バイオガスGに含まれる比較的小さな塵等の不要物が、濾過によって除去される。ガスフィルター108で比較的小さな塵等の不要物が除去されたバイオガスGは、ガス管214を経て誘引ブロワ109に導入される。   In the gas filter 108, unnecessary substances such as relatively small dust contained in the biogas G are removed by filtration. The biogas G from which unnecessary substances such as relatively small dust are removed by the gas filter 108 is introduced into the induction blower 109 through the gas pipe 214.

誘引ブロワ109では、誘引ブロワ109よりも上流側のバイオガス供給経路から吸入されたバイオガスGが誘引ブロワ109よりも下流側のバイオガス供給経路に吐出される。つまり、誘引ブロワ109の上流側のバイオガス供給経路は負圧となる一方、誘引ブロワ109の下流側のバイオガス供給経路は正圧となるため、誘引ブロワ109の上流側のバイオガス供給経路におけるバイオガスGが誘引ブロワ109で下流側のバイオガス供給経路に誘引される。   In the attraction blower 109, the biogas G sucked from the biogas supply path on the upstream side of the attraction blower 109 is discharged to the biogas supply path on the downstream side of the attraction blower 109. In other words, the biogas supply path upstream of the induction blower 109 has a negative pressure, while the biogas supply path downstream of the induction blower 109 has a positive pressure. The biogas G is attracted to the downstream biogas supply path by the attracting blower 109.

誘引ブロワ109で誘引されたバイオガスGは、ガス供給管215およびガス供給管215に設けられた前処理ユニット110を介してエンジン発電装置111に導入される。エンジン発電装置111には、前処理ユニット110で不純物が除去されたバイオガスGが供給される。この例では、エンジン発電装置111は、ガスエンジン部(図示省略)により駆動される発電装置(図示省略)を備え、該発電装置で発電し、かつ、該ガスエンジン部の排熱を給湯や空調等に利用するコージェネレーションシステムとされている。   The biogas G attracted by the attracting blower 109 is introduced into the engine power generator 111 via the gas supply pipe 215 and the pretreatment unit 110 provided in the gas supply pipe 215. The bioelectric gas G from which impurities have been removed by the pretreatment unit 110 is supplied to the engine power generator 111. In this example, the engine power generation device 111 includes a power generation device (not shown) driven by a gas engine unit (not shown), generates power with the power generation device, and uses exhaust heat of the gas engine unit to supply hot water or air conditioning. It is a cogeneration system used for

一方、ガス化炉102で生成されたバイオガスGのうちエンジン発電装置111に供給されなかった余剰バイオガスSGは、誘引ブロワ109からのバイオガスGをエンジン発電装置111側へ供給するガス供給管215から分岐する余剰ガス供給管216および余剰ガス供給管216に設けられた水封槽112を介して余剰ガス燃焼装置113に導入される。   On the other hand, surplus biogas SG that has not been supplied to the engine power generator 111 among the biogas G generated in the gasification furnace 102 is a gas supply pipe that supplies the biogas G from the induction blower 109 to the engine power generator 111 side. The surplus gas is supplied to the surplus gas combustion device 113 through the surplus gas supply pipe 216 branched from the 215 and the water-sealed tank 112 provided in the surplus gas supply pipe 216.

余剰ガス供給管216は、水封槽112の上流側に設けられて誘引ブロワ109と水封槽112とを接続する上流側ガス供給管216aと、水封槽112の下流側に設けられて水封槽112と余剰ガス燃焼装置113とを接続する下流側ガス供給管216bとを備えている。   The surplus gas supply pipe 216 is provided on the upstream side of the water sealing tank 112 and is provided on the downstream side of the water sealing tank 112 and the upstream gas supply pipe 216 a that connects the induction blower 109 and the water sealing tank 112. A downstream gas supply pipe 216b that connects the sealing tank 112 and the surplus gas combustion device 113 is provided.

水封槽112内には、所定の水位まで水が封入されている。水封槽112は、上流側ガス供給管216aから吐出される余剰バイオガスSGに水圧を作用させることにより、水封槽112から余剰ガス燃焼装置113への下流側ガス供給管216bにおける余剰バイオガスSGの供給量を制御する。これにより、水封槽112は、ガス供給管215内のバイオガスGの圧力を制御することができる。   In the water sealing tank 112, water is sealed up to a predetermined water level. The water-sealed tank 112 applies surplus biogas SG discharged from the upstream gas supply pipe 216a to apply surplus biogas in the downstream gas supply pipe 216b from the water-sealed tank 112 to the surplus gas combustion apparatus 113. The supply amount of SG is controlled. Thereby, the water sealing tank 112 can control the pressure of the biogas G in the gas supply pipe 215.

余剰ガス燃焼装置113では、上流側ガス供給管216a、水封槽112および下流側ガス供給管216bを経て送られてきた余剰バイオガスSGが余剰ガス燃焼部113aで燃焼される。   In the surplus gas combustion device 113, surplus biogas SG sent through the upstream gas supply pipe 216a, the water sealing tank 112, and the downstream gas supply pipe 216b is burned in the surplus gas combustion section 113a.

次に、ガスエンジン100における余剰ガス燃焼装置113について、図1および図2を参照しながら以下に説明する。   Next, the surplus gas combustion device 113 in the gas engine 100 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

図2は、図1に示すガスエンジン100における余剰ガス燃焼装置113の概略構成を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the surplus gas combustion device 113 in the gas engine 100 shown in FIG.

図1および図2に示すように、余剰ガス燃焼装置113は、余剰バイオガスSGを燃焼させる余剰ガス燃焼部113a(この例では余剰ガス燃焼塔)を有している。余剰ガス燃焼部113aは、長手方向Hが所定方向(この例では上下方向Y)に向くように設置されている。下流側ガス供給管216bの余剰ガス燃焼装置113側の端部は、余剰ガス燃焼部113aの一端部(この例では下側端部)の内部に挿入されている。余剰ガス燃焼装置113は、余剰ガス燃焼部113aに余剰バイオガスSGを供給する余剰ガス供給管216(具体的には下流側ガス供給管216b)の吐出口216cから余剰バイオガスSGを吐出して燃焼させるようになっている。この例では、余剰ガス燃焼装置113は、バーナー部217(保炎板)をさらに備えている。バーナー部217は、余剰ガス燃焼部113aの一端部(この例では下側端部)の内側に設けられている。余剰ガス燃焼部113a内における下流側ガス供給管216bの余剰ガス燃焼装置113側の端部は、余剰ガス燃焼部113a内に設けられたバーナー部217に連通している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the surplus gas combustion device 113 has a surplus gas combustion section 113a (in this example, a surplus gas combustion tower) that combusts surplus biogas SG. The surplus gas combustion part 113a is installed so that the longitudinal direction H faces a predetermined direction (the vertical direction Y in this example). The end of the downstream gas supply pipe 216b on the surplus gas combustion device 113 side is inserted into one end (the lower end in this example) of the surplus gas combustion unit 113a. The surplus gas combustion device 113 discharges surplus biogas SG from the discharge port 216c of the surplus gas supply pipe 216 (specifically, the downstream gas supply pipe 216b) that supplies surplus biogas SG to the surplus gas combustion section 113a. It is designed to burn. In this example, the surplus gas combustion device 113 further includes a burner portion 217 (flame holding plate). The burner portion 217 is provided inside one end portion (the lower end portion in this example) of the surplus gas combustion portion 113a. An end portion of the downstream gas supply pipe 216b on the surplus gas combustion device 113 side in the surplus gas combustion portion 113a communicates with a burner portion 217 provided in the surplus gas combustion portion 113a.

詳しくは、余剰ガス燃焼部113aは、長尺な筒状(この例では円筒状)の形状を有している。余剰ガス燃焼部113aは、長手方向Hが上下方向Y以外の方向(例えば水平方向X)に設置されていてもよいが、この例では、上下方向Yに沿うように設置されている。余剰ガス燃焼装置113は、設置台113bをさらに備えている。余剰ガス燃焼部113aは、設置台113bに設置されている。バーナー部217は、窪み形状(この例では平面視で円形の皿形状または椀形状)を有している。バーナー部217は、表側(凹面側)が余剰ガス燃焼部113aの排煙口113c側に向くように(この例では上になるように)配設され、かつ、中心部において下流側ガス供給管216bの端部が裏側(凹面側とは反対側)から接続されている。バーナー部217の外周縁部には、周方向に沿って複数の空気孔217a〜217aが設けられている。   Specifically, the surplus gas combustion unit 113a has a long cylindrical shape (cylindrical shape in this example). The surplus gas combustion unit 113a may be installed in a direction other than the vertical direction Y (for example, the horizontal direction X) in the longitudinal direction H, but is installed along the vertical direction Y in this example. The surplus gas combustion device 113 further includes an installation table 113b. The surplus gas combustion part 113a is installed in the installation stand 113b. The burner part 217 has a hollow shape (in this example, a circular dish shape or a bowl shape in plan view). The burner portion 217 is disposed so that the front side (concave surface side) faces the smoke exhaust port 113c side of the surplus gas combustion portion 113a (in this example, the upper side), and the downstream side gas supply pipe at the center portion The end of 216b is connected from the back side (the side opposite to the concave side). A plurality of air holes 217 a to 217 a are provided in the outer peripheral edge portion of the burner portion 217 along the circumferential direction.

また、余剰ガス燃焼装置113は、余剰ガス供給管216(具体的には下流側ガス供給管216b)の吐出口216cから吐出される余剰バイオガスSGに着火する着火手段(この例ではパイロットバーナー218)をさらに備えている。パイロットバーナー218は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて、余剰ガス供給管216の吐出口216cよりも下流側に設けられている。パイロットバーナー218は、この例では、余剰ガス燃焼部113aの側面に設けられている。パイロットバーナー218は、余剰ガス燃焼部113aの外側から余剰ガス燃焼部113a内に余剰バイオガスSGに着火するための燃料となる可燃性ガスg(この例ではプロパンガス)を供給すようになっている。パイロットバーナー218には、ガスボンベ218a(図2では図示省略、図1参照)が接続されている。ガスボンベ218aは、可燃性ガスgをパイロットバーナー218に供給する。   Further, the surplus gas combustion device 113 ignites ignition means (in this example, the pilot burner 218) that ignites the surplus biogas SG discharged from the discharge port 216c of the surplus gas supply pipe 216 (specifically, the downstream gas supply pipe 216b). ). The pilot burner 218 is provided on the downstream side of the discharge port 216c of the surplus gas supply pipe 216 in the flow direction W of the surplus biogas SG. In this example, the pilot burner 218 is provided on the side surface of the surplus gas combustion unit 113a. The pilot burner 218 supplies a combustible gas g (propane gas in this example) as fuel for igniting the surplus biogas SG into the surplus gas combustion unit 113a from the outside of the surplus gas combustion unit 113a. Yes. A gas cylinder 218a (not shown in FIG. 2, see FIG. 1) is connected to the pilot burner 218. The gas cylinder 218 a supplies the combustible gas g to the pilot burner 218.

かかる構成を備えた余剰ガス燃焼装置113では、上流側ガス供給管216aから水封槽112を通過して下流側ガス供給管216bに流れてきた余剰バイオガスSGは、余剰ガス燃焼装置113に導入されて余剰ガス燃焼部113aの一端部(この例では下側端部)に設けられたバーナー部217から吐出される。バーナー部217から吐出された余剰バイオガスSGは、余剰ガス燃焼部113aの側面に設けられたパイロットバーナー218においてガスボンベ218aから供給された可燃性ガスgによる種火により着火されて燃焼される。   In the surplus gas combustion apparatus 113 having such a configuration, surplus biogas SG that has flowed from the upstream gas supply pipe 216 a to the downstream gas supply pipe 216 b through the water sealing tank 112 is introduced into the surplus gas combustion apparatus 113. Then, the gas is discharged from a burner portion 217 provided at one end portion (the lower end portion in this example) of the surplus gas combustion portion 113a. The surplus biogas SG discharged from the burner unit 217 is ignited and burned by a pilot flame by the combustible gas g supplied from the gas cylinder 218a in the pilot burner 218 provided on the side surface of the surplus gas combustion unit 113a.

(螺旋状のフィンについて)
ところで、余剰ガス燃焼装置113の従来の構成では、余剰バイオガスSGを余剰ガス燃焼部113aで燃焼させる際に火炎が余剰ガス燃焼部113aにおける煙道の周壁113a1或いは周壁113a1付近まで発達せずに内周中心近傍で燃焼が進むために該火炎の燃焼容積を余剰ガス燃焼部113aの余剰バイオガスSGの流れ方向W(この例では高さ方向)で距離を稼ぐ必要があった。
(About spiral fins)
By the way, in the conventional configuration of the surplus gas combustion device 113, when surplus biogas SG is burned in the surplus gas combustion unit 113a, the flame does not develop to the peripheral wall 113a1 of the flue in the surplus gas combustion unit 113a or the vicinity of the peripheral wall 113a1. In order for combustion to proceed in the vicinity of the center of the inner periphery, it is necessary to increase the distance of the combustion volume of the flame in the flow direction W (in this example, the height direction) of the surplus biogas SG in the surplus gas combustion section 113a.

そうすると、余剰ガス燃焼装置113における余剰ガス燃焼部113aの余剰バイオガスSGの流れ方向W(この例では高さ方向)における寸法L(長さ)が長くなり、従って、装置構成の大型化を招く。   Then, the dimension L (length) in the flow direction W (height direction in this example) of the surplus biogas SG of the surplus gas combustion unit 113a in the surplus gas combustion apparatus 113 is increased, and thus the apparatus configuration is increased in size. .

この点、本実施の形態に係る余剰ガス燃焼装置113では、パイロットバーナー218よりも上流側における余剰ガス供給管216(具体的には下流側ガス供給管216b)の内側(この例では内周壁216b1)に、1周分以上の螺旋状のフィン301が1つまたは複数個設けられるか、或いは/さらに、1周分未満の螺旋状のフィン301が1つまたは複数個設けられている(図2および後述する図3および図4参照)。具体的には、螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wに沿った軸線を中心とした螺旋形状のものであり、該軸線の周りに円を描きながら流れ方向Wに進むように形成されている。ここで、余剰バイオガスSGの流れ方向Wに沿った軸線は、例えば、余剰ガス供給管216の中心軸線とすることができる。   In this regard, in the surplus gas combustion device 113 according to the present embodiment, the surplus gas supply pipe 216 (specifically, the downstream gas supply pipe 216b) on the upstream side of the pilot burner 218 (specifically, the inner peripheral wall 216b1 in this example). ) Is provided with one or a plurality of spiral fins 301 for one or more rounds, and / or is further provided with one or a plurality of spiral fins 301 for less than one round (FIG. 2). And see FIGS. 3 and 4 to be described later). Specifically, the spiral fin 301 has a spiral shape centered on an axis along the flow direction W of the surplus biogas SG, and proceeds in the flow direction W while drawing a circle around the axis. Is formed. Here, the axis along the flow direction W of the surplus biogas SG can be, for example, the central axis of the surplus gas supply pipe 216.

余剰ガス供給管216の内側に設けられる螺旋状のフィン301は、余剰ガス供給管216の吐出口216cから吐出した余剰バイオガスSGを余剰ガス燃焼部113aにおける煙道の周壁113a1に沿うように旋回させるようにすることができれば、何れの態様であってもよく、例えば、次の態様(a)〜(g)を例示できる。   The spiral fin 301 provided inside the surplus gas supply pipe 216 swirls the surplus biogas SG discharged from the discharge port 216c of the surplus gas supply pipe 216 along the peripheral wall 113a1 of the flue in the surplus gas combustion section 113a. As long as it can be made, it may be any aspect, for example, the following aspects (a) to (g) can be exemplified.

図3は、余剰ガス供給管216の内側に設けられる螺旋状のフィン301の各種態様を説明するための説明図である。
(a)1周分以上の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(図3(a)参照)。
(b)1周分未満の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(図3(b)参照)。
(c)1周分以上の螺旋状のフィン301を複数個設ける態様(図3(c)参照)。
(d)1周分未満の螺旋状のフィン301を複数個設ける態様(図3(d)参照)。
(e)1周分以上の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(前記(a)の態様)と、1周分未満の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(前記(b)の態様)とを組み合わせた態様(図示省略)。
(f)1周分以上の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(前記(a)の態様)と、1周分未満の螺旋状のフィン301を複数個設ける態様(前記(d)の態様)とを組み合わせた態様(図示省略)。
(g)1周分未満の螺旋状のフィン301を1つ設ける態様(前記(b)の態様)と、1周分以上の螺旋状のフィン301を複数個設ける態様(前記(c)の態様)とを組み合わせた態様(図示省略)。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining various aspects of the spiral fin 301 provided inside the surplus gas supply pipe 216.
(A) A mode in which one spiral fin 301 having one or more rounds is provided (see FIG. 3A).
(B) A mode in which one spiral fin 301 of less than one round is provided (see FIG. 3B).
(C) A mode in which a plurality of spiral fins 301 of one or more rounds are provided (see FIG. 3C).
(D) A mode in which a plurality of spiral fins 301 of less than one round are provided (see FIG. 3D).
(E) A mode in which one spiral fin 301 is provided for one or more rounds (mode (a)) and a mode in which one spiral fin 301 is provided for less than one round (mode (b) ) In combination (not shown).
(F) A mode in which one spiral fin 301 having one or more rounds is provided (the mode (a)) and a mode in which a plurality of spiral fins 301 having less than one round are provided (the mode (d). ) In combination (not shown).
(G) A mode of providing one spiral fin 301 less than one turn (the mode of (b)) and a mode of providing a plurality of spiral fins 301 of one round or more (the mode of (c) above) ) In combination (not shown).

なお、前記(c)の態様から前記(g)の態様のように、螺旋状のフィン301を複数個設ける場合、各螺旋状のフィン301〜301を、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおけるピッチ(周期)が揃うように(すなわち周期が一致するように)設けてもよいし(図3(c)および図3(d)参照)、ずれるように設けてもよく(図4参照)、これらを組み合わせてもよい。   In the case where a plurality of spiral fins 301 are provided as in the above-described aspect (g) to the above-described aspect (c), the pitches in the flow direction W of the surplus biogas SG are set to the spiral fins 301 to 301. (Period) may be provided (that is, the periods may coincide) (see FIGS. 3C and 3D) or may be provided so as to be shifted (see FIG. 4). May be combined.

螺旋状のフィン301を、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおけるピッチ(周期)がずれるように複数個設ける場合、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて隣り合う螺旋状のフィン301,301を、余剰バイオガスSGの流れ方向Wから視てオーバーラップするように設けてもよいし(図4参照)、オーバーラップしないように設けてもよく(図3(c)および図3(d)参照)、これらを組み合わせてもよい。   In the case where a plurality of spiral fins 301 are provided so that the pitch (period) in the flow direction W of the surplus biogas SG is shifted, the spiral fins 301 and 301 adjacent in the flow direction W of the surplus biogas SG are surplus. It may be provided so as to overlap when viewed from the flow direction W of the biogas SG (see FIG. 4), or may be provided so as not to overlap (see FIG. 3 (c) and FIG. 3 (d)). These may be combined.

例えば、螺旋状のフィン301を3つ以上設ける態様では、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて複数組の隣り合う螺旋状のフィン(301,301)〜(301,301)のち少なくとも1組の隣り合う螺旋状のフィンを、余剰バイオガスSGの流れ方向Wから視てオーバーラップするように設けてもよい。また、螺旋状のフィン301を、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおけるピッチ(周期)がずれるようにn個(nは2以上の整数)設ける場合には、n個(例えば3個)の螺旋状のフィン301〜301を、360度をn(例えば3)で割った角度(360度/n)(例えば120度)ずつ周期をずらした状態で設けるようにしてもよい(図4参照)。   For example, in an embodiment in which three or more spiral fins 301 are provided, at least one set of adjacent ones of a plurality of adjacent spiral fins (301, 301) to (301, 301) in the flow direction W of the surplus biogas SG. The matching spiral fins may be provided so as to overlap when viewed from the flow direction W of the surplus biogas SG. When n (n is an integer of 2 or more) spiral fins 301 are provided so that the pitch (period) in the flow direction W of the surplus biogas SG is shifted, n (for example, 3) spirals 301 are provided. The fins 301 to 301 may be provided in a state where the period is shifted by an angle (360 degrees / n) (for example, 120 degrees) obtained by dividing 360 degrees by n (for example, 3) (see FIG. 4).

螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおけるピッチ(周期)が流れ方向Wにおいて一定または略一定となっていてもよいが(図3および図4参照)、それに限定されるものではなく、余剰バイオガスSGの流れ方向Wに進むに従って小さくなっていてもよいし、大きくなっていてもよい。   The spiral fin 301 may have a pitch (period) in the flow direction W of the surplus biogas SG that is constant or substantially constant in the flow direction W (see FIGS. 3 and 4), but is not limited thereto. Instead, it may become smaller or larger as it proceeds in the flow direction W of the surplus biogas SG.

また、螺旋状のフィン301は、周方向の中心に余剰バイオガスSGの流れ方向Wに沿って延びる空間が設けられるように形成されていてもよいし(図3および図4参照)、周方向の中心が塞がるように形成されていてもよい。螺旋状のフィン301は、周方向の中心に余剰バイオガスSGの流れ方向Wに沿って延びる空間が設けられるように形成されている場合、内径(空間の直径)が流れ方向Wにおいて一定又は略一定となっていてもよいが、それに限定されるものではなく、余剰バイオガスSGの流れ方向Wに進むに従って小さくなっていてもよいし、大きくなっていてもよい。   The spiral fin 301 may be formed so that a space extending along the flow direction W of the surplus biogas SG is provided at the center in the circumferential direction (see FIGS. 3 and 4). It may be formed so as to block the center. When the spiral fin 301 is formed so that a space extending along the flow direction W of the surplus biogas SG is provided at the center in the circumferential direction, the inner diameter (the diameter of the space) is constant or substantially constant in the flow direction W. Although it may be constant, it is not limited to it, It may become small and may become large as it goes to the flow direction W of the surplus biogas SG.

本実施の形態では、図2に示すように、螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて余剰ガス供給管216の吐出口216cの位置または吐出口216cよりも下流側の近傍(吐出口216cから所定距離上流側の位置)に設けられている。また、螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおける予め定めた所定の領域内に設けられている。具体的には、螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて余剰ガス供給管216の吐出口216cの位置または吐出口216cよりも下流側の近傍(吐出口216cから所定距離上流側の位置)に配設されたガス旋回部300に設けられている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the spiral fin 301 is located near the position of the discharge port 216 c of the surplus gas supply pipe 216 or the downstream side of the discharge port 216 c in the flow direction W of the surplus biogas SG. (A position a predetermined distance upstream from the discharge port 216c). Further, the spiral fin 301 is provided in a predetermined region in the flow direction W of the surplus biogas SG. Specifically, the spiral fin 301 is located at the position of the discharge port 216c of the surplus gas supply pipe 216 in the surplus biogas SG in the flow direction W or near the discharge port 216c (upstream a predetermined distance from the discharge port 216c). The gas swivel unit 300 is provided at a position on the side.

図4は、図2に示す螺旋状のフィン301が設けられたガス旋回部300を示す概略構成図である。図4(a)は、ガス旋回部300をほぼ真上から視た斜視図であり、図4(b)は、ガス旋回部300を斜め上方から視た斜視図である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating the gas swirl unit 300 provided with the spiral fins 301 illustrated in FIG. 2. FIG. 4A is a perspective view of the gas swirling unit 300 viewed from almost directly above, and FIG. 4B is a perspective view of the gas swirling unit 300 viewed from obliquely above.

図4に示すように、ガス旋回部300は、筒状(この例では円筒状)のガス旋回部本体302を有している。ガス旋回部本体302は、長手方向Hにおける長さが予め定めた所定の長さとされている。ガス旋回部本体302は、余剰ガス供給管216(具体的には下流側ガス供給管216b)の一部を構成している。   As shown in FIG. 4, the gas swirl unit 300 has a cylindrical (in this example, cylindrical) gas swirl unit main body 302. The gas swirl unit main body 302 has a predetermined length in the longitudinal direction H. The gas swirl unit main body 302 constitutes a part of the surplus gas supply pipe 216 (specifically, the downstream gas supply pipe 216b).

図4に示す例では、ガス旋回部本体302の内周壁216b1に螺旋状のフィン301が複数個(この例では3個)設けられている。   In the example shown in FIG. 4, a plurality of spiral fins 301 (three in this example) are provided on the inner peripheral wall 216 b 1 of the gas swirl unit main body 302.

具体的には、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおいて隣り合う螺旋状のフィン301,301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wから視てオーバーラップするように設けられている(図4(a)参照)。n個(この例では3個)の螺旋状のフィン301〜301は、360度をn(この例では3)で割った角度(この例では120度)ずつ周期をずらした状態で設けられている。   Specifically, the spiral fins 301 and 301 adjacent in the flow direction W of the surplus biogas SG are provided so as to overlap when viewed from the flow direction W of the surplus biogas SG (FIG. 4A). )reference). The n (three in this example) spiral fins 301-301 are provided with a period shifted by an angle (120 degrees in this example) obtained by dividing 360 degrees by n (3 in this example). Yes.

螺旋状のフィン301は、余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおけるピッチ(周期)が流れ方向Wにおいて一定または略一定となっている。   In the spiral fin 301, the pitch (period) in the flow direction W of the surplus biogas SG is constant or substantially constant in the flow direction W.

また、螺旋状のフィン301は、周方向の中心に余剰バイオガスSGの流れ方向Wに沿って延びる空間SPが設けられるように形成されており、内径(空間SPの直径)が流れ方向Wにおいて一定又は略一定となっている。   Further, the spiral fin 301 is formed so that a space SP extending along the flow direction W of the surplus biogas SG is provided at the center in the circumferential direction, and the inner diameter (the diameter of the space SP) is in the flow direction W. It is constant or substantially constant.

本実施の形態によれば、パイロットバーナー218よりも上流側における余剰ガス供給管216(具体的には下流側ガス供給管216b)の内側(この例では内周壁216b1)に、1周分以上の螺旋状のフィン301を1つまたは複数個設けるか、或いは/さらに、1周分未満の螺旋状のフィン301を1つまたは複数個設けるので(図2、図3および図4参照)、余剰ガス供給管216の吐出口216cから吐出した余剰バイオガスSGを余剰ガス燃焼部113aにおける煙道の周壁113a1に沿うように旋回させることができ、従って、該煙道の周壁113a1或いは周壁113a1付近まで火炎F(図2参照)を発達させて該煙道内周面(周壁113a1)の火炎Fが接触または近接する面積を増加させることができる。これにより火炎Fの必要燃焼容積を確保しながら余剰ガス燃焼部113aの余剰バイオガスSGの流れ方向Wにおける煙道の寸法を抑えることができ、従って、余剰ガス燃焼部113aの余剰バイオガスSGの流れ方向W(この例では高さ方向)における寸法L(図2参照)(長さ)を従来よりも短くすることができ、ひいては装置構成の大型化を抑制することが可能となる。   According to the present embodiment, one or more rounds are provided on the inner side (in this example, the inner peripheral wall 216b1) of the surplus gas supply pipe 216 (specifically, the downstream gas supply pipe 216b) on the upstream side of the pilot burner 218. One or more spiral fins 301 are provided, and / or one or more spiral fins 301 of less than one turn are provided (see FIGS. 2, 3 and 4), so that excess gas The surplus biogas SG discharged from the discharge port 216c of the supply pipe 216 can be swung along the flue peripheral wall 113a1 in the surplus gas combustion section 113a, and therefore the flue reaches the peripheral wall 113a1 or near the peripheral wall 113a1. By developing F (see FIG. 2), the area of the flue inner peripheral surface (peripheral wall 113a1) where the flame F contacts or approaches can be increased. Accordingly, the size of the flue in the flow direction W of the surplus gas combustion portion 113a in the surplus gas combustion portion 113a can be suppressed while ensuring the necessary combustion volume of the flame F. Therefore, the surplus biogas SG in the surplus gas combustion portion 113a can be suppressed. The dimension L (see FIG. 2) (length) in the flow direction W (height direction in this example) can be made shorter than before, and as a result, it is possible to suppress an increase in the size of the apparatus configuration.

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various other forms. Therefore, such an embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

100 ガスエンジン
101 原料供給装置
101a 投入ホッパ
101b 原料投入部
101b1 投入コンベア
101b2 投入フィーダー
102 ガス化炉
103 サイクロン
104 ガス冷却器
105 スクラバー
106 循環水槽
107 冷却塔
108 ガスフィルター
109 誘引ブロワ
110 前処理ユニット
111 エンジン発電装置
112 水封槽
113 余剰ガス燃焼装置
113a 余剰ガス燃焼部
113a1 周壁
113b 設置台
113c 排煙口
216 余剰ガス供給管
216a 上流側ガス供給管
216b 下流側ガス供給管
216b1 内周壁
216c 吐出口
217 バーナー部
217a 空気孔
218 パイロットバーナー(着火手段の一例)
218a ガスボンベ
300 ガス旋回部
301 螺旋状のフィン
302 ガス旋回部本体
B バイオマス
CW 冷却水
G バイオガス
F 火炎
H 長手方向
L 余剰ガス燃焼部の寸法(長さ)
SG 余剰バイオガス(余剰ガスの一例)
SP 空間
W 余剰バイオガスの流れ方向
WW 洗浄水
X 水平方向
Y 上下方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Gas engine 101 Raw material supply apparatus 101a Input hopper 101b Raw material input part 101b1 Input conveyor 101b2 Input feeder 102 Gasification furnace 103 Cyclone 104 Gas cooler 105 Scrubber 106 Circulating water tank 107 Cooling tower 108 Gas filter 109 Induction blower 110 Pretreatment unit 111 Engine Power generation device 112 Water-sealed tank 113 Surplus gas combustion device 113a Surplus gas combustion section 113a1 Perimeter wall 113b Installation base 113c Smoke outlet 216 Excess gas supply pipe 216a Upstream gas supply pipe 216b Downstream gas supply pipe 216b1 Inner circumference wall 216c Discharge port 217 Burner Portion 217a Air hole 218 Pilot burner (an example of ignition means)
218a Gas cylinder 300 Gas swirl part 301 Spiral fin 302 Gas swirl part main body B Biomass CW Cooling water G Biogas F Flame H Longitudinal direction L Dimensions (length) of surplus gas combustion part
SG Surplus biogas (an example of surplus gas)
SP space W Flow direction of surplus biogas WW Washing water X Horizontal direction Y Vertical direction

Claims (1)

燃料ガスを生成するガス化炉で生成した前記燃料ガスの余剰分の余剰ガスを余剰ガス燃焼部で燃焼させる余剰ガス燃焼装置であって、
前記余剰ガス燃焼部に前記余剰ガスを供給する余剰ガス供給管の吐出口から前記余剰ガスを吐出して燃焼させるようになっており、
前記余剰ガスの流れ方向において、前記余剰ガス供給管の前記吐出口よりも下流側に、前記余剰ガス供給管の前記吐出口から吐出される前記余剰ガスに着火する着火手段を設け、前記着火手段よりも上流側における前記余剰ガス供給管の内側に、1周分以上の螺旋状のフィンを1つまたは複数個設けるか、或いは/さらに、1周分未満の螺旋状のフィンを1つまたは複数個設けることを特徴とする余剰ガス燃焼装置。
A surplus gas combustion device for combusting surplus gas of surplus fuel gas generated in a gasification furnace that generates fuel gas in an surplus gas combustion unit,
The surplus gas is discharged from a discharge port of a surplus gas supply pipe that supplies the surplus gas to the surplus gas combustion section and burned,
In the flow direction of the surplus gas, an ignition means for igniting the surplus gas discharged from the discharge port of the surplus gas supply pipe is provided downstream of the discharge port of the surplus gas supply pipe, and the ignition means One or more spiral fins of one or more rounds are provided inside the surplus gas supply pipe on the upstream side, or / and one or more spiral fins of less than one round are provided. The surplus gas combustion apparatus characterized by providing one piece.
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