JP2018002808A - Carbide manufacturing device, carbide manufacturing method and carbide manufacturing system - Google Patents

Carbide manufacturing device, carbide manufacturing method and carbide manufacturing system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbide manufacturing device capable of manufacturing carbide of which components other than carbon are sufficiently removed while suppressing reduction of the carbon component contained in an organic material.SOLUTION: There is provided a carbide manufacturing device having a body part 21, a cylindrical part 22 having an outer peripheral surface forming a gap 20a for carbonization of an organic waste material between an inner peripheral surface of the body part 21, an organic waste material injection part 23 for injecting the organic waste material to the gap 20a, a primary air supply part 25 for supplying air for primary burning which partially burns the organic waste material deposited in the gap 20a, a carbide discharge part 24 for discharging carbide by carbonizing the organic waste article from the gap 20a, and a control part 29 for controlling carbonization state of the organic waste material so that the organic waste material is maintained in the gap 20a at a prescribed temperature range and the organic waste material is deposited in the gap 20a over prescribed time.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、炭化物製造装置、炭化物製造方法、および炭化物製造システムに関する。   The present invention relates to a carbide manufacturing apparatus, a carbide manufacturing method, and a carbide manufacturing system.

従来、有機物を部分燃焼させ、その燃焼熱により有機物を炭化させる炭化炉が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に開示される炭化炉は、略円筒形の本体と本体に収容された円筒体との間に形成された領域の上方に炭化物を多く含む固形分を炭化させる炭化部を形成し、下方に炭化物を消火する不燃部を形成したものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a carbonization furnace that partially burns organic matter and carbonizes the organic matter with the heat of combustion is known (for example, see Patent Document 1).
The carbonization furnace disclosed in Patent Document 1 forms a carbonization portion that carbonizes solids containing a large amount of carbide above a region formed between a substantially cylindrical main body and a cylindrical body accommodated in the main body, A non-combustible part that extinguishes the carbide is formed below.

特許文献1は、円筒体の内部から吹き込まれる空気により炭化部の雰囲気温度が低下してしまうと炭化効率が低下するという問題に着目したものである。特許文献1は、円筒体を内部に予備加熱室を備える二重壁構造とし、予備加熱室で加熱された空気を炭化部へ供給して炭化部の雰囲気温度の低下を防止している。   Patent document 1 pays attention to the problem that carbonization efficiency will fall, if the atmospheric temperature of a carbonization part will fall by the air blown from the inside of a cylindrical body. In Patent Document 1, a cylindrical body has a double wall structure including a preheating chamber inside, and air heated in the preheating chamber is supplied to the carbonization portion to prevent a decrease in the ambient temperature of the carbonization portion.

特許第4226066号公報Japanese Patent No. 4222666

樹木製の廃材などの有機物は、炭素,酸素,水素,窒素を主要元素として有し、その他にカルシウム等の微量の無機成分を有する。このような有機物を原料とし、炭素成分の含有率(以下、炭素含有率ともいう)の高い炭化物を得るとともに炭素成分の収率(以下、炭素収率ともいう)を高めるためには、炭素成分の減少量を抑えつつその他の成分を十分に除去する炭化処理を行う必要がある。   Organic materials such as wood wastes contain carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen as main elements, and also have trace amounts of inorganic components such as calcium. In order to obtain a carbide having a high carbon component content (hereinafter also referred to as carbon content) and increase the yield of the carbon component (hereinafter also referred to as carbon yield) using such an organic material as a raw material, It is necessary to perform a carbonization treatment that sufficiently removes other components while suppressing the decrease in the amount of carbon dioxide.

しかしながら、炭素成分以外の他の成分を除去するために高い温度で有機物の炭化処理を行うと、炭素成分の一部が完全燃焼して炭素収率が低下してしまう。また、炭素収率を高めるために炭素成分が完全燃焼しない低い温度で有機物の炭化処理を行うと、炭素成分以外の他の成分の除去が十分に行われず炭化物の炭素含有率が低下してしまう。
特許文献1は、炭化部の雰囲気温度の低下を防止するために円筒体を二重壁構造とすることを開示するが、炭素収率と炭素含有率の双方を高める構造を開示するものではない。
However, if carbonization of an organic substance is performed at a high temperature in order to remove other components other than the carbon component, a part of the carbon component is completely burned and the carbon yield is lowered. In addition, when carbonization of an organic substance is performed at a low temperature at which the carbon component is not completely burned in order to increase the carbon yield, the carbon content of the carbide is reduced because other components other than the carbon component are not sufficiently removed. .
Patent Document 1 discloses that the cylindrical body has a double-wall structure in order to prevent a decrease in the ambient temperature of the carbonized portion, but does not disclose a structure that increases both the carbon yield and the carbon content. .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、有機物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素成分以外の他の成分が十分に除去された炭化物を製造可能な炭化物製造装置、炭化物製造方法、および炭化物製造システムを提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, The carbide manufacturing apparatus which can manufacture the carbide | carbonized_material from which other components other than a carbon component were fully removed, suppressing the reduction | decrease of the carbon component contained in organic substance. An object of the present invention is to provide a carbide manufacturing method and a carbide manufacturing system.

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る炭化物製造装置は、軸線に沿って延びる筒状に形成される本体部と、前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに前記本体部の内周面との間に有機物を炭化させるための間隙を形成する外周面を有する筒部と、前記間隙へ前記有機物を投入する有機物投入部と、前記間隙に堆積する前記有機物を部分燃焼させる燃焼用空気を供給する空気供給部と、前記間隙から前記有機物が炭化した炭化物を排出する炭化物排出部と、前記有機物が前記間隙で所定温度範囲に維持されかつ前記有機物が所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記有機物の炭化状態を制御する制御部と、を備える。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The carbide manufacturing apparatus which concerns on 1 aspect of this invention is formed between the main-body part formed in the cylinder shape extended along an axis, and the internal peripheral surface of the said main-body part while being formed in the cylinder shape extended along the said axis. A cylindrical portion having an outer peripheral surface that forms a gap for carbonizing organic matter, an organic matter introduction portion that introduces the organic matter into the gap, and air that supplies combustion air that partially burns the organic matter that accumulates in the gap A supply portion, a carbide discharge portion for discharging carbide obtained by carbonizing the organic matter from the gap, and the organic matter is maintained in a predetermined temperature range in the gap, and the organic matter is deposited in the gap over a predetermined time. A control unit that controls the carbonization state of the organic matter.

本発明の一態様にかかる炭化物製造装置によれば、炭化炉の通常運転状態において、本体部の内周面と筒部の外周面との間に形成される間隙に有機物投入部から有機物が投入され、軸線に沿った間隙の下方から上方に至るまで有機物投入部から投入される有機物が堆積する。間隙の上層側の有機物は、空気供給部から供給される燃焼用空気により部分燃焼して間隙の下層側へ導かれる。間隙の下層側の有機物は、上層側の有機物によって閉塞されており、間隙の下層側が炭素成分を多く含む固形分が精錬および冷却される炭化物精錬・冷却領域となる。炭化物精錬・冷却領域においては、炭素成分を多く含む固形分が、酸素濃度が低い状態で更に炭化されながら精錬され、間隙の下端に近付くに従って徐々に冷却される。これにより、間隙の下端から排出される炭化物の温度を低くすることができる。   According to the carbide manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, in the normal operation state of the carbonization furnace, the organic material is charged from the organic material charging portion into the gap formed between the inner peripheral surface of the main body portion and the outer peripheral surface of the cylindrical portion. Then, the organic matter thrown from the organic matter throwing portion is deposited from the bottom to the top of the gap along the axis. The organic matter on the upper layer side of the gap is partially combusted by the combustion air supplied from the air supply unit and guided to the lower layer side of the gap. The organic substance on the lower layer side of the gap is blocked by the organic substance on the upper layer side, and the lower layer side of the gap becomes a carbide smelting / cooling region in which solid content containing a large amount of carbon components is refined and cooled. In the carbide refining / cooling region, the solid content containing a large amount of carbon components is refined while being further carbonized in a state where the oxygen concentration is low, and gradually cooled as it approaches the lower end of the gap. Thereby, the temperature of the carbide | carbonized_material discharged | emitted from the lower end of a gap | interval can be made low.

また、本発明の一態様にかかる炭化物製造装置によれば、制御部により、有機物が間隙で所定温度範囲に維持されるように有機物の炭化状態が制御される。そのため、有機物が高い温度となって炭素成分の多くが完全燃焼してしまうことや、有機物が間隙で低い温度となって炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。ここで、所定温度範囲は、例えば、900℃以上かつ1200℃以下の範囲とするのが好ましく、1000℃以上かつ1100℃以下の範囲とするのが更に好ましい。   Moreover, according to the carbide manufacturing apparatus concerning 1 aspect of this invention, the carbonization state of organic substance is controlled by a control part so that organic substance may be maintained in a predetermined temperature range with a gap | interval. Therefore, the organic matter is heated to a high temperature and most of the carbon components are completely burned, or the organic matter is lowered to a low temperature in the gap and other problems other than the carbon component cannot be sufficiently removed. it can. Here, for example, the predetermined temperature range is preferably 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less, and more preferably 1000 ° C. or more and 1100 ° C. or less.

また、本発明の一態様にかかる炭化物製造装置によれば、制御部により、有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するように制御される。そのため、有機物が間隙に堆積する時間が短くなって有機物から炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。ここで、所定時間は、例えば、30分以上かつ50分以下の範囲とするのが好ましい。
このように、本発明の一態様にかかる炭化物製造装置によれば、有機物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素成分以外の他の成分が十分に除去された炭化物を製造することができる。
Further, according to the carbide manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit controls the organic substance to be deposited in the gap over a predetermined time. For this reason, it is possible to suppress a problem that the time during which the organic substance is deposited in the gap is shortened and other components other than the carbon component cannot be sufficiently removed from the organic substance. Here, the predetermined time is preferably in the range of, for example, 30 minutes or more and 50 minutes or less.
Thus, according to the carbide manufacturing apparatus concerning 1 aspect of this invention, the carbide | carbonized_material from which other components other than a carbon component were fully removed can be manufactured, suppressing the reduction | decrease of the carbon component contained in organic substance. .

本発明の一態様に係る炭化物製造装置においては、前記制御部が、前記有機物が前記間隙で前記所定温度範囲に維持されるように前記空気供給部が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、前記有機物が前記所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記炭化物排出部が排出する前記炭化物の排出量を制御する構成としてもよい。
このようにすることで、燃焼用空気の供給量を制御して有機物を間隙で所定温度範囲に維持し、炭化物の排出量を制御して有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するようにし、炭素収率を高めつつ炭素含有率の高い炭化物を製造することができる。
In the carbide manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit controls a supply amount of the combustion air supplied by the air supply unit so that the organic substance is maintained in the predetermined temperature range through the gap. And it is good also as a structure which controls the discharge | emission amount of the said carbide | carbonized_material discharged | emitted by the said carbide | carbonized_material discharge part so that the said organic substance may accumulate in the said gap | interval over the said predetermined time.
By doing this, the supply amount of combustion air is controlled to maintain the organic matter in a predetermined temperature range with a gap, and the discharge amount of carbide is controlled so that the organic matter is deposited in the gap over a predetermined time, A carbide having a high carbon content can be produced while increasing the carbon yield.

上記構成の炭化物製造装置においては、前記燃焼用空気により前記有機物が部分燃焼する燃料領域の雰囲気温度を検出する第1温度検出部と、前記間隙に堆積する前記有機物の温度を検出する第2温度検出部と、を備え、前記制御部が、前記第1温度検出部が検出する温度に応じて前記空気供給部が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、前記第2温度検出部が検出する温度に応じて前記炭化物排出部が排出する前記炭化物の排出量を制御してもよい。
このようにすることで、燃焼領域の雰囲気温度に応じて燃焼用空気の供給量を制御して有機物を所定温度範囲に維持し、間隙に堆積する有機物の温度に応じて炭化物の排出量を制御して有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するようにし、炭素収率を高めつつ炭素含有率の高い炭化物を製造することができる。
In the carbide manufacturing apparatus having the above-described configuration, the first temperature detection unit that detects the ambient temperature of the fuel region in which the organic matter is partially burned by the combustion air, and the second temperature that detects the temperature of the organic matter that accumulates in the gap. A detection unit, wherein the control unit controls a supply amount of the combustion air supplied by the air supply unit according to a temperature detected by the first temperature detection unit, and the second temperature detection unit You may control the discharge | emission amount of the said carbide | carbonized_material which the said carbide | carbonized_material discharge part discharge | releases according to the temperature to detect.
By doing so, the supply amount of combustion air is controlled according to the ambient temperature of the combustion region to maintain the organic matter within a predetermined temperature range, and the discharge amount of carbide is controlled according to the temperature of the organic matter accumulated in the gap. Thus, it is possible to produce a carbide having a high carbon content while increasing the carbon yield by depositing organic matter in the gaps over a predetermined time.

本発明の一態様に係る炭化物製造装置においては、前記炭化物排出部から排出された前記炭化物と水蒸気とを熱分解反応させて水性ガスを生成する熱分解部と、前記熱分解部から排出される前記炭化物を回収する炭化物回収部と、を備える構成でもよい。
このようにすることで、炭素含有率の高い炭化物と水蒸気とを熱分解部で熱分解反応させて水性ガスを生成しつつ、未反応の炭化物を回収することができる。この未反応の炭化物は、水蒸気により洗浄されて炭素成分以外の他の成分が除去されたものである。そのため、炭素成分以外の他の成分が良好に除去された炭素含有率の高い炭化物を得ることができる。
In the carbide manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, the carbide discharged from the carbide discharge portion and steam are thermally decomposed to generate water gas, and the heat decomposition portion is discharged from the pyrolysis portion. The structure provided with the carbide | carbonized_material collection | recovery part which collect | recovers the said carbide | carbonized_material may be sufficient.
By doing in this way, unreacted carbide | carbonized_material can be collect | recovered, carrying out the pyrolysis reaction of the carbide | carbonized_material with high carbon content, and water vapor | steam in a thermal decomposition part, and producing | generating water gas. This unreacted carbide is one obtained by washing with steam to remove other components other than the carbon component. Therefore, it is possible to obtain a carbide having a high carbon content in which other components other than the carbon component are well removed.

本発明の一態様に係る炭化物製造方法は、軸線に沿って延びる筒状に形成される本体部と、前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに前記本体部の内周面との間に有機物を炭化させるための間隙を形成する外周面を有する筒部とを備える炭化物製造装置を用い、前記間隙へ前記有機物を投入する有機物投入工程と、前記間隙へ燃焼用空気を供給して該間隙に堆積する前記有機物を部分燃焼させる空気供給工程と、前記間隙から前記有機物が炭化した炭化物を排出する炭化物排出工程と、前記有機物が前記間隙で所定温度範囲に維持されかつ前記有機物が所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記有機物の炭化状態を制御する制御工程と、を備える。   The carbide manufacturing method which concerns on 1 aspect of this invention is formed between the main-body part formed in the cylinder shape extended along an axis, and the internal peripheral surface of the said main-body part while forming in the cylinder shape extended along the said axis. Using a carbide manufacturing apparatus comprising a cylindrical portion having an outer peripheral surface for carbonizing organic matter, and supplying an organic matter into the gap, supplying combustion air to the gap, and supplying the combustion air to the gap. An air supply step for partially burning the organic matter deposited in the gap; a carbide discharge step for discharging carbide obtained by carbonizing the organic matter from the gap; and the organic matter is maintained in a predetermined temperature range in the gap and the organic matter is kept for a predetermined time. And a control step of controlling the carbonization state of the organic substance so as to be deposited in the gap over the period.

本発明の一態様にかかる炭化物製造方法によれば、制御工程により、有機物が間隙で所定温度範囲に維持されるように有機物の炭化状態が制御される。そのため、有機物が高い温度となって炭素成分の多くが完全燃焼してしまうことや、有機物が間隙で低い温度となって炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。
また、本発明の一態様にかかる炭化物製造方法によれば、制御工程により、有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するように制御される。そのため、有機物が間隙に堆積する時間が短くなって有機物から炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。
このように、本発明の一態様にかかる炭化物製造方法によれば、有機物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素成分以外の他の成分が十分に除去された炭化物を製造することができる。
According to the carbide manufacturing method according to one aspect of the present invention, the carbonization state of the organic substance is controlled by the control step so that the organic substance is maintained in a predetermined temperature range with a gap. Therefore, the organic matter is heated to a high temperature and most of the carbon components are completely burned, or the organic matter is lowered to a low temperature in the gap and other problems other than the carbon component cannot be sufficiently removed. it can.
Further, according to the carbide manufacturing method according to one aspect of the present invention, the control step controls the organic material to be deposited in the gap over a predetermined time. For this reason, it is possible to suppress a problem that the time during which the organic substance is deposited in the gap is shortened and other components other than the carbon component cannot be sufficiently removed from the organic substance.
Thus, according to the carbide manufacturing method according to one aspect of the present invention, it is possible to manufacture a carbide from which other components other than the carbon component are sufficiently removed while suppressing a decrease in the carbon component contained in the organic material. .

本発明の一態様に係る炭化物製造方法においては、前記制御工程が、前記有機物が前記所定温度範囲に維持されるように前記空気供給工程が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、前記有機物が前記所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記炭化物排出工程が排出する前記炭化物の排出量を制御する構成としてもよい。
このようにすることで、燃焼用空気の供給量を制御して有機物を間隙で所定温度範囲に維持し、炭化物の排出量を制御して有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するようにし、炭素収率を高めつつ炭素含有率の高い炭化物を製造することができる。
In the carbide manufacturing method according to one aspect of the present invention, the control step controls a supply amount of the combustion air supplied by the air supply step so that the organic matter is maintained in the predetermined temperature range, It is good also as a structure which controls the discharge | emission amount of the said carbide | carbonized_material discharged | emitted by the said carbide | carbonized_material discharge process so that organic substance may accumulate in the said gap | interval over the said predetermined time.
By doing this, the supply amount of combustion air is controlled to maintain the organic matter in a predetermined temperature range with a gap, and the discharge amount of carbide is controlled so that the organic matter is deposited in the gap over a predetermined time, A carbide having a high carbon content can be produced while increasing the carbon yield.

上記構成の炭化物製造方法においては、前記燃焼用空気により前記有機物が部分燃焼する燃料領域の雰囲気温度を検出する第1温度検出工程と、前記間隙に堆積する前記有機物の温度を検出する第2温度検出工程と、を備え、前記制御工程が、前記第1温度検出工程が検出する温度に応じて前記空気供給工程が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、前記第2温度検出工程が検出する温度に応じて前記炭化物排出工程が排出する前記炭化物の排出量を制御してもよい。
このようにすることで、燃焼領域の雰囲気温度に応じて燃焼用空気の供給量を制御して有機物を所定温度範囲に維持し、間隙に堆積する有機物の温度に応じて炭化物の排出量を制御して有機物が所定時間に渡って間隙に堆積するようにし、炭素収率を高めつつ炭素含有率の高い炭化物を製造することができる。
In the carbide manufacturing method having the above-described configuration, a first temperature detection step of detecting an ambient temperature of a fuel region in which the organic matter is partially burned by the combustion air, and a second temperature of detecting the temperature of the organic matter deposited in the gap. A detection step, wherein the control step controls a supply amount of the combustion air supplied by the air supply step according to a temperature detected by the first temperature detection step, and the second temperature detection step The amount of carbide discharged in the carbide discharging step may be controlled according to the temperature to be detected.
By doing so, the supply amount of combustion air is controlled according to the ambient temperature of the combustion region to maintain the organic matter within a predetermined temperature range, and the discharge amount of carbide is controlled according to the temperature of the organic matter accumulated in the gap. Thus, it is possible to produce a carbide having a high carbon content while increasing the carbon yield by depositing organic matter in the gaps over a predetermined time.

本発明の一態様に係る炭化物製造システムは、上記のいずれか一項に記載の炭化物製造装置と、前記炭化物製造装置から排出される燃焼ガスと熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、前記熱交換部により加熱された熱媒体から動力を得て発電する発電部と、を備える。
このようにすることで、炭化物製造装置から排出される燃焼ガスの熱を発電部の動力として回収し、システム全体のエネルギー効率を上昇させることができる。
A carbide manufacturing system according to an aspect of the present invention includes the carbide manufacturing device according to any one of the above, a heat exchange unit that exchanges heat between the combustion gas discharged from the carbide manufacturing device and a heat medium, And a power generation unit that generates power by obtaining power from the heat medium heated by the heat exchange unit.
By doing in this way, the heat | fever of the combustion gas discharged | emitted from the carbide manufacturing apparatus can be collect | recovered as motive power of an electric power generation part, and the energy efficiency of the whole system can be raised.

本発明の一態様に係る炭化物製造システムにおいては、前記熱交換部にて熱交換した前記燃焼ガスにより前記有機物投入部から投入される前記有機物を乾燥させる乾燥部を備えていてもよい。
このようにすることで、炭化物製造装置から排出される燃焼ガスの熱を有機物の乾燥に用い、燃焼ガスの熱を更に有効利用することができる。
The carbide manufacturing system according to one aspect of the present invention may include a drying unit that dries the organic matter charged from the organic matter charging unit by the combustion gas heat-exchanged by the heat exchange unit.
By doing in this way, the heat of the combustion gas discharged | emitted from the carbide manufacturing apparatus can be used for drying of organic substance, and the heat of combustion gas can be used still more effectively.

本発明によれば、有機物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素以外の成分が十分に除去された炭化物を製造可能な炭化物製造装置、炭化物製造方法、および炭化物製造システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a carbide manufacturing apparatus, a carbide manufacturing method, and a carbide manufacturing system capable of manufacturing a carbide from which components other than carbon are sufficiently removed while suppressing a decrease in the carbon component contained in the organic material. it can.

水性ガス生成システムの一実施形態を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing one embodiment of a water gas generation system. 図1に示す炭化炉の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the carbonization furnace shown in FIG. 図2に示す炭化炉の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the carbonization furnace shown in FIG. 図2に示す炭化炉の端面図であり、(a)がA−A矢視端面図であり、(b)がB−B矢視端面図である。It is an end view of the carbonization furnace shown in FIG. 2, (a) is an AA arrow end view, (b) is an BB arrow end view. 炭化炉制御部による1次燃焼ファンの送風量の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the ventilation volume of the primary combustion fan by a carbonization furnace control part. 炭化炉制御部による2次燃焼ファンの送風量の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the ventilation volume of the secondary combustion fan by a carbonization furnace control part. 炭化炉制御部によるターンテーブルの回転速度の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the rotational speed of the turntable by a carbonization furnace control part. 図1に示す熱分解炉の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pyrolysis furnace shown in FIG. 図1に示す熱分解炉,減温器,サイクロン,蒸気発生器,および蒸気過熱器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the thermal decomposition furnace, temperature reducer, cyclone, steam generator, and steam superheater which are shown in FIG. 図1に示す乾燥機を示す構成図である。It is a block diagram which shows the dryer shown in FIG. 水性ガス生成システムにより得られる炭化物を走査電子顕微鏡で撮像した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which imaged the carbide | carbonized_material obtained by a water gas production | generation system with the scanning electron microscope. 第2実施形態の炭化物製造システムを示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the carbide manufacturing system of 2nd Embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態の水性ガス生成システム(炭化物製造装置;炭化物製造システム)100について図面を参照して説明する。
本実施形態の水性ガス生成システム100は、炭素を含む廃棄物である有機廃棄物を炭化させて炭化物を生成した後に、過熱された水蒸気(以下、「蒸気」ともいう。)をガス化剤として用いて炭化物を熱分解反応させることにより水性ガス(水素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガスを主成分とする混合ガス)を生成するシステムである。
また、本実施形態の水性ガス生成システム100は、有機廃棄物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素成分以外の他の成分が十分に除去された炭化物を製造可能な炭化物製造システムでもある。
<First Embodiment>
Hereinafter, a water gas generation system (carbide production apparatus; carbide production system) 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The water gas generation system 100 of the present embodiment carbonizes organic waste, which is carbon-containing waste, to generate carbide, and then uses superheated steam (hereinafter also referred to as “steam”) as a gasifying agent. It is a system that generates a water gas (a mixed gas containing hydrogen gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas as a main component) by causing thermal decomposition reaction of carbides.
The water gas generation system 100 of the present embodiment is also a carbide manufacturing system capable of manufacturing a carbide from which other components other than the carbon component are sufficiently removed while suppressing a decrease in the carbon component contained in the organic waste. .

有機廃棄物とは、例えば、食品廃棄物,建設廃材,シュレッダーダスト,畜産廃棄物,間伐材や剪定枝等の樹木製の廃材,汚泥,家庭から排出される一般廃棄物である。水性ガスを生成する原料として以上に例示されるような種々の有機廃棄物を用いることができるが、樹木製の廃材(「木質バイオマス」ともいう。)を用いるのが特に好ましい。また、本実施形態では、有機廃棄物を用いることとしたが、廃棄されるべきものではない有機物を炭化物の原料として用いてもよい。   Organic waste is, for example, food waste, construction waste, shredder dust, livestock waste, wood waste such as thinned wood and pruned branches, sludge, and general waste discharged from households. Various organic wastes as exemplified above can be used as a raw material for generating water gas, but it is particularly preferable to use wood waste (also referred to as “woody biomass”). Moreover, in this embodiment, although organic waste was used, you may use the organic matter which should not be discarded as a raw material of a carbide | carbonized_material.

図1の全体構成図に示すように、水性ガス生成システム100は、有機廃棄物を乾燥させる乾燥機(乾燥部)10と、乾燥機10へ投入する有機廃棄物を貯留するホッパ11と、乾燥機10にて乾燥された有機廃棄物を貯留するホッパ12と、乾燥された有機廃棄物から炭化物を生成する炭化炉20と、炭化炉20で生成された炭化物とガス化剤とを熱分解反応させて水性ガスを生成する熱分解炉(熱分解部)30と、熱分解炉30で生成された水性ガスを冷却する減温器40と、熱分解炉30から排出された炭化物を回収するチャー回収装置(炭化物回収部)41と、減温器40から供給される水性ガスから未反応の炭化物と残渣を除去するサイクロン50と、サイクロン50で除去された未反応の炭化物と残渣を回収する残渣回収装置(炭化物回収部)51とを備える。   As shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the water gas generation system 100 includes a dryer (drying unit) 10 that dries organic waste, a hopper 11 that stores organic waste to be input to the dryer 10, and a drying unit. Pyrolysis reaction of the hopper 12 which stores the organic waste dried with the machine 10, the carbonization furnace 20 which produces | generates a carbide | carbonized_material from the dried organic waste, and the carbide | carbonized_material and gasification agent which were produced | generated in the carbonization furnace 20 A pyrolysis furnace (pyrolysis section) 30 that generates water gas, a temperature reducer 40 that cools the water gas generated in the pyrolysis furnace 30, and a char that collects the carbides discharged from the pyrolysis furnace 30. A recovery device (carbide recovery unit) 41, a cyclone 50 for removing unreacted carbide and residue from the water gas supplied from the temperature reducer 40, and a residue for recovering unreacted carbide and residue removed by the cyclone 50 Recovery device ( And a product recovery section) 51.

また、水性ガス生成システム100は、サイクロン50で炭化物および残渣が除去された水性ガスを冷却する水性ガス冷却装置60と、水性ガス冷却装置60で冷却された水性ガスを貯蔵する水性ガスホルダ70と、余剰の水性ガス等を焼却処理するフレアースタック71と、水性ガスを燃料として発電設備72と、水性ガスから水素ガスを精製する水素精製装置73と、水から飽和蒸気を生成する蒸気発生器80と、蒸気発生器80が生成した蒸気を過熱する蒸気過熱器81と、蒸気発生器80へ水を供給する水供給装置82と、水性ガス生成システム100の全体を制御する制御装置90と、を備える。
以下、水性ガス生成システム100が備える各部について説明する。
In addition, the water gas generation system 100 includes a water gas cooling device 60 that cools the water gas from which carbides and residues are removed by the cyclone 50, a water gas holder 70 that stores the water gas cooled by the water gas cooling device 60, and A flare stack 71 that incinerates surplus water gas or the like, a power generation facility 72 using water gas as fuel, a hydrogen purifier 73 that purifies hydrogen gas from water gas, and a steam generator 80 that generates saturated steam from water A steam superheater 81 that superheats the steam generated by the steam generator 80, a water supply device 82 that supplies water to the steam generator 80, and a control device 90 that controls the entire water gas generation system 100. .
Hereinafter, each part with which the water gas production | generation system 100 is provided is demonstrated.

乾燥機10は、有機廃棄物を燃焼ガスにより乾燥させるとともに乾燥された有機廃棄物を炭化炉20へ供給する装置である。乾燥機10には、有機廃棄物を貯蔵するホッパ11から原料供給路11aを介して有機廃棄物が供給される。また、乾燥機10には、有機廃棄物を乾燥させる熱源として、蒸気発生器80から排出された燃焼ガスが燃焼ガス流路200dを介して供給される。   The dryer 10 is an apparatus that dries organic waste with combustion gas and supplies the dried organic waste to the carbonization furnace 20. The dryer 10 is supplied with organic waste from a hopper 11 that stores the organic waste through a raw material supply path 11a. Moreover, the combustion gas discharged | emitted from the steam generator 80 is supplied to the dryer 10 through the combustion gas flow path 200d as a heat source which dries organic waste.

ホッパ11から乾燥機10に供給される有機廃棄物は、例えば、破砕機(図示略)により5mm以上かつ60mm以下の長さに破砕された木質バイオマスである。また、有機廃棄物は、例えば、55%程度の重量比で水分を含有するものが用いられる。乾燥機10は、55%程度の重量比で水分を含有する木質バイオマスを加熱して乾燥させることにより、有機廃棄物が含有する水分を15%程度の重量比まで低下させるものである。   The organic waste supplied from the hopper 11 to the dryer 10 is, for example, woody biomass crushed to a length of 5 mm or more and 60 mm or less by a crusher (not shown). Moreover, what contains a water | moisture content by the weight ratio of about 55% is used for an organic waste, for example. The dryer 10 lowers the moisture content of the organic waste to a weight ratio of about 15% by heating and drying the woody biomass containing the moisture at a weight ratio of about 55%.

乾燥機10は、燃焼ガスの熱により乾燥させた有機廃棄物を、原料供給路10aを介してホッパ12へ供給する。また、乾燥機10は、有機廃棄物を乾燥させる熱源として用いた燃焼ガスを、燃焼ガス流路200eを介して排ガス冷却洗浄装置13へ供給する。乾燥機10が排ガス冷却洗浄装置13へ供給する燃焼ガスの温度は、150℃以上かつ210℃以下となるように調整されている。   The dryer 10 supplies the organic waste dried by the heat of the combustion gas to the hopper 12 through the raw material supply path 10a. Further, the dryer 10 supplies the combustion gas used as a heat source for drying the organic waste to the exhaust gas cooling and cleaning device 13 through the combustion gas channel 200e. The temperature of the combustion gas supplied from the dryer 10 to the exhaust gas cooling and cleaning device 13 is adjusted to be 150 ° C. or higher and 210 ° C. or lower.

排ガス冷却洗浄装置13は、燃焼ガスに含まれる硫黄酸化物(SO),硫酸(HSO),塩酸(HCl)等の有害物質を除去して燃焼ガスを無害化する装置である。排ガス冷却洗浄装置13は、有害物質が除去された燃焼ガス(排ガス)を無害化しつつ冷却した後に大気中に排出する。
排ガス冷却洗浄装置13は、例えば、スクラバとされており、大気中に排出する燃焼ガスの温度が120℃以上かつ180℃以下となるように調整している。
The exhaust gas cooling and cleaning device 13 is a device that removes harmful substances such as sulfur oxide (SO x ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and hydrochloric acid (HCl) contained in the combustion gas to render the combustion gas harmless. The exhaust gas cooling and cleaning device 13 cools the combustion gas (exhaust gas) from which harmful substances have been removed while detoxifying it, and then discharges it into the atmosphere.
The exhaust gas cooling and cleaning device 13 is a scrubber, for example, and is adjusted so that the temperature of the combustion gas discharged into the atmosphere is 120 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.

炭化炉20は、乾燥した有機廃棄物を部分燃焼させることにより炭化物と燃焼ガスとを生成する装置である。炭化炉20には、有機廃棄物を貯蔵するホッパ12から原料供給路12aを介して乾燥した有機廃棄物が供給される。
炭化炉20は、有機廃棄物の部分燃焼によって生成された炭化物を、炭化物供給路101を介して熱分解炉30へ供給する。また、炭化炉20は、有機廃棄物の部分燃焼によって生成された燃焼ガスを、燃焼ガス流路200aを介して熱分解炉30へ供給する。
The carbonization furnace 20 is an apparatus that generates carbide and combustion gas by partially burning dry organic waste. The carbonized furnace 20 is supplied with the dried organic waste from the hopper 12 that stores the organic waste through the raw material supply path 12a.
The carbonization furnace 20 supplies carbide generated by partial combustion of organic waste to the pyrolysis furnace 30 via the carbide supply path 101. Moreover, the carbonization furnace 20 supplies the combustion gas produced | generated by the partial combustion of the organic waste to the thermal decomposition furnace 30 via the combustion gas flow path 200a.

なお、炭化炉20にて製造された炭化物の全量を熱分解炉30へ供給してもよいし、炭化炉20にて製造された炭化物の一部を回収装置(図示略)にて回収してもよい。炭化物の一部を回収装置にて回収する場合、炭化物そのものを水性ガス生成システム100の製造物として得ることができる。   In addition, you may supply the whole quantity of the carbide | carbonized_material manufactured in the carbonization furnace 20 to the thermal decomposition furnace 30, and collect | recover part of the carbide | carbonized_material manufactured in the carbonization furnace 20 with a collection device (illustration omitted). Also good. When a part of the carbide is recovered by the recovery device, the carbide itself can be obtained as a product of the water gas generation system 100.

熱分解炉30は、炭化炉20が生成した炭化物を過熱蒸気とともに燃焼ガスにより加熱して熱分解反応させることにより水性ガスを生成する装置である。熱分解炉30には、炭化物供給路101を介して炭化炉20が生成した炭化物が供給される。また、熱分解炉30には、蒸気過熱器81が生成した過熱蒸気がガス化剤として供給される。また、熱分解炉30には、熱分解反応を促進させる熱源として燃焼ガス流路200aから燃焼ガスが供給される。   The thermal decomposition furnace 30 is an apparatus that generates water gas by heating the carbide generated by the carbonization furnace 20 with combustion gas together with superheated steam to cause a thermal decomposition reaction. The pyrolysis furnace 30 is supplied with the carbide generated by the carbonization furnace 20 through the carbide supply path 101. The pyrolysis furnace 30 is supplied with superheated steam generated by the steam superheater 81 as a gasifying agent. The pyrolysis furnace 30 is supplied with combustion gas from the combustion gas channel 200a as a heat source for promoting the pyrolysis reaction.

熱分解炉30は、炭化物と過熱蒸気とを熱分解反応をさせて、水素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガスを主成分とする水性ガスを生成する。炭化物と過熱蒸気との熱分解反応は、主に以下の式(1),(2)に示す反応である。
C+HO → CO+H (1)
CO+HO → CO+H (2)
式(1)に示す水性ガス反応は吸熱反応であり、式(2)に示す水性ガスシフト反応は発熱反応である。式(2)に示す発熱反応の発熱量よりも式(1)に示す吸熱反応の吸熱量の方が大きい。そのため、炭化物と過熱蒸気との熱分解反応は、全体として吸熱反応となる。
The pyrolysis furnace 30 causes a pyrolysis reaction of the carbide and superheated steam to generate a water gas mainly composed of hydrogen gas, carbon monoxide gas, and carbon dioxide gas. The thermal decomposition reaction between carbide and superheated steam is a reaction mainly represented by the following formulas (1) and (2).
C + H 2 O → CO + H 2 (1)
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (2)
The water gas reaction shown in Formula (1) is an endothermic reaction, and the water gas shift reaction shown in Formula (2) is an exothermic reaction. The endothermic amount of the endothermic reaction shown in formula (1) is larger than the exothermic amount of the exothermic reaction shown in formula (2). Therefore, the thermal decomposition reaction between the carbide and the superheated steam is an endothermic reaction as a whole.

熱分解炉30に供給される炭化物の温度は、常温(例えば、25℃)以上かつ350℃以下となるように調整されている。また、熱分解炉30に供給される過熱蒸気の温度は、730℃以上かつ830℃以下となるように調整されている。また、熱分解炉30に供給される燃焼ガスの温度は、900℃以上かつ1300℃以下となるように調整されている。また、熱分解炉30が生成する水性ガスの温度は、650℃以上かつ850℃以下となるように調整されている。   The temperature of the carbide supplied to the pyrolysis furnace 30 is adjusted so as to be normal temperature (for example, 25 ° C.) or higher and 350 ° C. or lower. Moreover, the temperature of the superheated steam supplied to the pyrolysis furnace 30 is adjusted to be 730 ° C. or more and 830 ° C. or less. The temperature of the combustion gas supplied to the pyrolysis furnace 30 is adjusted to be 900 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower. Moreover, the temperature of the water gas which the pyrolysis furnace 30 produces | generates is adjusted so that it may become 650 degreeC or more and 850 degrees C or less.

熱分解炉30は、熱分解反応により生成された水性ガスと未反応の炭化物および残渣を、水性ガス供給路102を介して減温器40へ供給する。また、熱分解炉30は、熱分解反応の熱源として用いられた燃焼ガスを、燃焼ガス流路200bを介して蒸気過熱器81へ供給する。蒸気過熱器81に供給される燃焼ガスの温度は、820℃以上かつ920℃以下となるように調整されている。   The pyrolysis furnace 30 supplies the water gas generated by the pyrolysis reaction, unreacted carbide and residue to the temperature reducer 40 via the water gas supply path 102. Further, the pyrolysis furnace 30 supplies the combustion gas used as a heat source for the pyrolysis reaction to the steam superheater 81 through the combustion gas channel 200b. The temperature of the combustion gas supplied to the steam superheater 81 is adjusted to be 820 ° C. or more and 920 ° C. or less.

減温器40は、液体である水を噴霧することにより水性ガス供給路102から供給される水性ガスの温度を低下させる装置である。減温器40には、水供給装置82から水供給ポンプ(図示略)により水が供給される。減温器40は、減温させた水性ガスを、水性ガス供給路103を介してサイクロン50へ供給する。また、減温器40は、水性ガス供給路102から供給される炭化物の未反応分および残渣をチャー回収装置41へ供給する。
減温器40は、650℃以上かつ750℃以下となるように熱分解炉30で調整された水性ガスを、220℃以上かつ280℃以下となるように水の噴霧量を調整する。
The temperature reducer 40 is a device that lowers the temperature of the water gas supplied from the water gas supply path 102 by spraying liquid water. Water is supplied to the temperature reducer 40 from a water supply device 82 by a water supply pump (not shown). The temperature reducer 40 supplies the temperature-reduced water gas to the cyclone 50 through the water gas supply path 103. The temperature reducer 40 supplies unreacted carbide residues and residues supplied from the water gas supply path 102 to the char recovery device 41.
The temperature reducer 40 adjusts the amount of water sprayed so that the water gas adjusted in the pyrolysis furnace 30 is 650 ° C. or higher and 750 ° C. or lower and the water gas is 220 ° C. or higher and 280 ° C. or lower.

チャー回収装置41は、炭化物の未反応分を回収して再び熱分解炉30へ供給する装置である。
チャー回収装置41を設けることにより、未反応の炭化物が水性ガスの生成に用いられず廃棄されることが回避される。そのため、チャー回収装置41を設けることにより、炭化物からの水性ガスの収率が向上する。
The char recovery device 41 is a device that recovers an unreacted portion of the carbide and supplies it to the pyrolysis furnace 30 again.
By providing the char recovery device 41, it is avoided that unreacted carbide is not used for generating water gas and is discarded. Therefore, by providing the char recovery device 41, the yield of water gas from the carbide is improved.

なお、図1においては、チャー回収装置41で回収された未反応の炭化物を再び熱分解炉30へ供給するものとしたが、チャー回収装置41で回収された未反応の炭化物を熱分解炉30へ供給しないようにしてもよい。この場合、チャー回収装置41で回収される炭化物そのものを水性ガス生成システム100の製造物として得ることができる。
チャー回収装置41で回収された未反応の炭化物は、熱分解炉30の内部で過熱蒸気(水蒸気)により洗浄されて炭素成分以外の他の成分が除去されたものである。そのため、チャー回収装置41においては、炭素成分以外の他の成分が良好に除去された炭素含有率の極めて高い炭化物を得ることができる。
In FIG. 1, the unreacted carbide recovered by the char recovery device 41 is supplied again to the pyrolysis furnace 30, but the unreacted carbide recovered by the char recovery device 41 is supplied to the pyrolysis furnace 30. You may make it not supply to. In this case, the carbide itself recovered by the char recovery device 41 can be obtained as a product of the water gas generation system 100.
The unreacted carbide recovered by the char recovery device 41 is cleaned by superheated steam (water vapor) in the pyrolysis furnace 30 to remove other components other than the carbon component. Therefore, in the char recovery device 41, it is possible to obtain a carbide having an extremely high carbon content in which other components other than the carbon component are well removed.

サイクロン50は、水性ガス供給路103を介して供給される水性ガスに含まれる炭化物および残渣を除去する装置である。サイクロン50は、水性ガス供給路103を介して供給される水性ガスを内部で旋回させることにより水性ガスに含まれる炭化物および残渣を遠心分離して下方へ導いて残渣回収装置51へ供給する。また、サイクロン50は、炭化物および残渣が除去された水性ガスを上方へ導いて水性ガス供給路104を介して水性ガス冷却装置60へ供給する。なお、残渣回収装置51で回収される炭化物は、水性ガス生成システム100の製造物となる。   The cyclone 50 is a device that removes carbides and residues contained in the water gas supplied through the water gas supply path 103. The cyclone 50 turns the water gas supplied through the water gas supply path 103 inside to centrifuge the carbide and the residue contained in the water gas, guide them downward, and supply them to the residue collecting device 51. Further, the cyclone 50 guides the water gas from which the carbides and the residue are removed upward and supplies the water gas to the water gas cooling device 60 via the water gas supply path 104. The carbide recovered by the residue recovery device 51 becomes a product of the water gas generation system 100.

水性ガス冷却装置60は、液体である水を噴霧することにより水性ガス供給路104から供給される水性ガスの温度を低下させる装置である。水性ガス冷却装置60は、水性ガス中に噴霧した冷却水を回収して循環ポンプ(図示略)により再び水性ガス中に噴霧させるように冷却水を循環させる。   The water gas cooling device 60 is a device that lowers the temperature of the water gas supplied from the water gas supply path 104 by spraying liquid water. The water gas cooling device 60 circulates the cooling water so that the cooling water sprayed in the water gas is recovered and sprayed again into the water gas by a circulation pump (not shown).

水性ガス冷却装置60は、冷却した水性ガスを水性ガスホルダ70へ供給する。水性ガス冷却装置60は水性ガスホルダ70へ供給する水性ガスの温度を検出する温度センサ(図示略)を備えており、検出する温度が目標温度と一致するように循環ポンプ(図示略)により循環させる冷却水の水量を制御する。水性ガス冷却装置60は、220℃以上かつ280℃以下となるように減温器40で調整された水性ガスを、30℃以上かつ50℃以下となるように水の噴霧量を調整する。   The water gas cooling device 60 supplies the cooled water gas to the water gas holder 70. The water gas cooling device 60 is provided with a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the water gas supplied to the water gas holder 70 and is circulated by a circulation pump (not shown) so that the detected temperature matches the target temperature. Control the amount of cooling water. The water gas cooling device 60 adjusts the spray amount of water so that the water gas adjusted by the temperature reducer 40 is 220 ° C. or more and 280 ° C. or less, and the water gas is 30 ° C. or more and 50 ° C. or less.

水性ガスホルダ70は、水性ガス冷却装置60から供給される水性ガスを貯蔵する装置である。水性ガスホルダ70は、貯蔵した水性ガスをフレアースタック71、発電設備72、水素精製装置73のそれぞれに個別に供給することが可能となっている。   The water gas holder 70 is a device that stores the water gas supplied from the water gas cooling device 60. The water gas holder 70 can supply the stored water gas individually to the flare stack 71, the power generation facility 72, and the hydrogen purifier 73.

フレアースタック71は水性ガスホルダ70の貯蔵量が過剰となった場合等、水性ガスに余剰が生じた場合に焼却処理するための装置である。フレアースタック71は、液化天然ガス等の燃料によって常時燃焼が行われるようになっている。そのため、フレアースタック71に水性ガスが供給されると、水性ガスが焼却処理される。   The flare stack 71 is an apparatus for incineration when excess water gas is generated, such as when the storage amount of the water gas holder 70 becomes excessive. The flare stack 71 is always combusted by a fuel such as liquefied natural gas. Therefore, when water gas is supplied to the flare stack 71, the water gas is incinerated.

発電設備72は、水性ガスを燃料として動作することにより発電機を駆動させて発電出力を得る設備である。発電設備72が発電機を駆動させる動力源としては、例えば、水性ガスを燃焼させることにより動作するガスエンジンが用いられる。   The power generation facility 72 is a facility that obtains a power generation output by driving a generator by operating with water gas as a fuel. As the power source for driving the generator by the power generation facility 72, for example, a gas engine that operates by burning water gas is used.

水素精製装置73は、水性ガスに含まれる一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス等の成分を除去することで純度が高い水素ガス(例えば、純度99.995%以上の水素ガス)を精製する装置である。水素精製装置73は、水性ガスを圧縮機(図示略)にて所定の圧力まで加圧して吸着剤(一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス等の成分の除去に適したもの)を充填した吸着塔(図示略)に供給する。水素精製装置73は、この吸着塔を、当該吸着塔に備え付けられた外気との導通を制御するバルブ(図示略)を開け閉めして大気圧まで減圧することで、吸着剤から一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス等の成分を除去し、純度が高い水素ガスを精製する。   The hydrogen purifier 73 is an apparatus that purifies high-purity hydrogen gas (for example, hydrogen gas having a purity of 99.995% or more) by removing components such as carbon monoxide gas and carbon dioxide gas contained in the water gas. is there. The hydrogen purifier 73 is an adsorption tower filled with an adsorbent (suitable for removing components such as carbon monoxide gas and carbon dioxide gas) by pressurizing water gas to a predetermined pressure with a compressor (not shown). (Not shown). The hydrogen purifier 73 opens and closes a valve (not shown) for controlling the conduction with the outside air provided in the adsorption tower and depressurizes the adsorption tower to atmospheric pressure, so that the carbon monoxide gas is removed from the adsorbent. Then, components such as carbon dioxide gas are removed, and high purity hydrogen gas is purified.

蒸気発生器80は、燃焼ガスで加熱することにより水を気化させて飽和水蒸気を生成する装置である。蒸気発生器80には、水供給装置82から水供給ポンプ(図示略)を介して水が供給される。また、蒸気発生器80には、蒸気過熱器81から排出される燃焼ガスが燃焼ガス流路200cを介して供給される。蒸気発生器80に供給される燃焼ガスの温度は、750℃以上かつ850℃以下となるように調整されている。   The steam generator 80 is an apparatus that generates saturated steam by evaporating water by heating with combustion gas. Water is supplied to the steam generator 80 from the water supply device 82 via a water supply pump (not shown). Further, the combustion gas discharged from the steam superheater 81 is supplied to the steam generator 80 via the combustion gas flow path 200c. The temperature of the combustion gas supplied to the steam generator 80 is adjusted to be 750 ° C. or higher and 850 ° C. or lower.

蒸気発生器80が生成した飽和水蒸気は蒸気過熱器81へ供給される。また、蒸気発生器80で水を気化させる熱源として用いられた燃焼ガスは、燃焼ガス流路200dを介して乾燥機10へ供給される。乾燥機10へ供給される燃焼ガスの温度は、540℃以上かつ640℃以下となるように調整されている。   The saturated steam generated by the steam generator 80 is supplied to the steam superheater 81. The combustion gas used as a heat source for vaporizing water in the steam generator 80 is supplied to the dryer 10 through the combustion gas flow path 200d. The temperature of the combustion gas supplied to the dryer 10 is adjusted to be 540 ° C. or higher and 640 ° C. or lower.

蒸気過熱器81は、燃焼ガスで飽和水蒸気を加熱することにより飽和水蒸気から過熱蒸気を生成する装置である。蒸気過熱器81には、蒸気発生器80が生成した飽和水蒸気が供給される。また、蒸気過熱器81には、熱分解炉30から排出される燃焼ガスが燃焼ガス流路200bを介して供給される。蒸気過熱器81に供給される燃焼ガスの温度は、820℃以上かつ920℃以下となるように調整されている。
蒸気過熱器81が生成した過熱蒸気は、熱分解炉30へガス化剤として供給される。また、蒸気過熱器81で過熱蒸気を生成する熱源として用いられた燃焼ガスは、燃焼ガス流路200cを介して蒸気発生器80へ供給される。
The steam superheater 81 is a device that generates superheated steam from saturated steam by heating the saturated steam with combustion gas. The steam superheater 81 is supplied with saturated steam generated by the steam generator 80. Further, the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace 30 is supplied to the steam superheater 81 through the combustion gas flow path 200b. The temperature of the combustion gas supplied to the steam superheater 81 is adjusted to be 820 ° C. or more and 920 ° C. or less.
The superheated steam generated by the steam superheater 81 is supplied to the pyrolysis furnace 30 as a gasifying agent. The combustion gas used as a heat source for generating superheated steam in the steam superheater 81 is supplied to the steam generator 80 via the combustion gas flow path 200c.

制御装置90は、水性ガス生成システム100を制御する装置である。制御装置90は、水性ガス生成システム100を構成する各部が備える制御部(図示略)と通信可能となっている。制御装置90は、水性ガス生成システム100を構成する各部が備える制御部に制御指令を伝達することにより、各部を制御することができるようになっている。また、制御装置90は、水性ガス生成システム100を構成する各部から温度,圧力等の各部の状態を示す信号を受信可能となっている。
制御装置90は、記憶部(図示略)に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、水性ガス生成システム100を構成する各部に所望の動作を実行させることができる。
The control device 90 is a device that controls the water gas generation system 100. The control device 90 can communicate with a control unit (not shown) provided in each unit constituting the water gas generation system 100. The control device 90 can control each unit by transmitting a control command to a control unit included in each unit constituting the water gas generation system 100. In addition, the control device 90 can receive a signal indicating the state of each part such as temperature and pressure from each part constituting the water gas generation system 100.
The control device 90 can cause each unit constituting the water gas generation system 100 to perform a desired operation by reading and executing a control program stored in a storage unit (not shown).

図1に示す水性ガス生成システム100において、炭化炉20で生成された燃焼ガスは、燃焼ガス流路200a,200b,200c,200d,200eからなる燃焼ガス流路によって以下のように流通する。
第1に、炭化炉20が生成した燃焼ガスは、燃焼ガス流路200aによって熱分解炉30へ供給される。
第2に、熱分解炉30から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路200bによって蒸気過熱器81へ供給される。
第3に、蒸気過熱器81から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路200cによって蒸気発生器80へ供給される。
第4に、蒸気発生器80から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路200dによって乾燥機10へ供給される。
第5に、乾燥機10から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路200eによって排ガス冷却洗浄装置13へ供給される。
第6に、排ガス冷却洗浄装置13が無害化した燃焼ガスは、排ガス冷却洗浄装置13によって大気中に排出される。
In the water gas generation system 100 shown in FIG. 1, the combustion gas generated in the carbonization furnace 20 is circulated as follows through the combustion gas flow path including the combustion gas flow paths 200a, 200b, 200c, 200d, and 200e.
First, the combustion gas generated by the carbonization furnace 20 is supplied to the pyrolysis furnace 30 through the combustion gas flow path 200a.
Secondly, the combustion gas discharged from the pyrolysis furnace 30 is supplied to the steam superheater 81 through the combustion gas channel 200b.
Third, the combustion gas discharged from the steam superheater 81 is supplied to the steam generator 80 through the combustion gas flow path 200c.
Fourth, the combustion gas discharged from the steam generator 80 is supplied to the dryer 10 through the combustion gas channel 200d.
Fifthly, the combustion gas discharged from the dryer 10 is supplied to the exhaust gas cooling and cleaning device 13 through the combustion gas channel 200e.
Sixth, the combustion gas detoxified by the exhaust gas cooling and cleaning device 13 is discharged into the atmosphere by the exhaust gas cooling and cleaning device 13.

ここで、炭化炉20が生成した燃焼ガスを他の熱媒体との熱交換をさせないで熱分解炉30へ供給しているのは、高温な状態が維持された燃焼ガスを用いて熱分解炉30における熱分解反応を促進して炭化物からの水性ガスの収率を向上させるためである。炭化炉20が生成した燃焼ガスを他の熱媒体との熱交換をさせた後に熱分解炉30へ供給する場合に比べ、熱分解炉30の内部を高温に維持することができるため、熱分解反応が促進されて炭化物からの水性ガスの収率が向上する。   Here, the combustion gas generated by the carbonization furnace 20 is supplied to the pyrolysis furnace 30 without performing heat exchange with other heat medium. The reason is that the combustion gas maintained at a high temperature is used for the pyrolysis furnace. This is because the thermal decomposition reaction at 30 is promoted to improve the yield of water gas from the carbide. Compared to the case where the combustion gas generated by the carbonization furnace 20 is supplied to the pyrolysis furnace 30 after heat exchange with another heat medium, the inside of the pyrolysis furnace 30 can be maintained at a high temperature. The reaction is accelerated and the yield of water gas from the carbide is improved.

次に、本実施形態の炭化炉20について詳細に説明する。
図2は、図1に示す炭化炉20の縦断面図である。図2において、軸線Xは、炭化炉20が設置される設置面(図示略)に対して直交する鉛直方向(重力方向)を示している。
Next, the carbonization furnace 20 of this embodiment will be described in detail.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the carbonization furnace 20 shown in FIG. In FIG. 2, the axis X indicates the vertical direction (gravity direction) orthogonal to the installation surface (not shown) on which the carbonization furnace 20 is installed.

図2に示すように、本実施形態の炭化炉20は、本体部21と、円筒部22と、有機廃棄物投入部23と、炭化物排出部24と、1次空気供給部25と、2次空気供給部26と、燃焼ガス排出部27と、温度センサ28aと、温度センサ28b(第1温度検出部)と、温度センサ28c(第2温度検出部)と、レベルセンサ28d(堆積量検出部)と、着火バーナ20cと、炭化炉制御部29(制御部)とを備える。   As shown in FIG. 2, the carbonization furnace 20 of the present embodiment includes a main body part 21, a cylindrical part 22, an organic waste input part 23, a carbide discharge part 24, a primary air supply part 25, and a secondary part. Air supply unit 26, combustion gas discharge unit 27, temperature sensor 28a, temperature sensor 28b (first temperature detection unit), temperature sensor 28c (second temperature detection unit), level sensor 28d (deposition amount detection unit) ), An ignition burner 20c, and a carbonization furnace control unit 29 (control unit).

本体部21は、軸線Xに沿って延びる略円筒状に形成されるとともに炭化炉20の外装となる部材である。本体部21は、その内部に有機廃棄物を部分燃焼させる1次燃焼領域R2と、有機廃棄物から生成された燃焼ガスに含まれる可燃性ガスを燃焼させる2次燃焼領域R4とを形成している。
本体部21は、炭化炉20の外装を形成する金属製(例えば鉄製)のハウジング21aと、ハウジング21aの内周面に貼り付けられる断熱材21bと、断熱材21bの内周面に貼り付けられる耐火材21cとを有する。
The main body 21 is a member that is formed in a substantially cylindrical shape that extends along the axis X and that is an exterior of the carbonization furnace 20. The main body 21 forms a primary combustion region R2 in which organic waste is partially combusted and a secondary combustion region R4 in which combustible gas contained in the combustion gas generated from the organic waste is combusted. Yes.
The main body 21 is attached to a metal (for example, iron) housing 21a that forms the exterior of the carbonization furnace 20, a heat insulating material 21b that is attached to the inner peripheral surface of the housing 21a, and an inner peripheral surface of the heat insulating material 21b. Refractory material 21c.

円筒部22は、軸線Xに沿って延びる略円筒状に形成される部材である。円筒部22は、本体部21の内周面21dとの間に有機廃棄物を燃焼させて炭化物を生成するための間隙20aを形成する外周面22aを有する。円筒部22は、有機廃棄物の燃焼によって高温となるため、耐熱性の材料(例えば、ステンレス等の金属材料)によって形成するのが好ましい。
図2に示すように、円筒部22の内部は中空の閉空間となっておりこの閉空間は他の空間と連通しない状態となっている。そのため、円筒部22は一定の熱量を蓄熱可能であり、外部の温度変化による影響を受けにくくなっている。
The cylindrical portion 22 is a member formed in a substantially cylindrical shape extending along the axis X. The cylindrical portion 22 has an outer peripheral surface 22a that forms a gap 20a for combusting organic waste to generate carbides with the inner peripheral surface 21d of the main body portion 21. Since the cylindrical part 22 becomes high temperature by combustion of organic waste, it is preferable to form the cylindrical part 22 from a heat-resistant material (for example, a metal material such as stainless steel).
As shown in FIG. 2, the inside of the cylindrical portion 22 is a hollow closed space, and this closed space is not in communication with other spaces. For this reason, the cylindrical portion 22 can store a certain amount of heat, and is not easily affected by an external temperature change.

円筒部22は、図3に示すターンテーブル24aに取り付けられておりターンテーブル24aが軸線X回りに回転するのに応じて軸線X回りに回転するようになっている。円筒部22が軸線X回りに回転することにより、間隙20aとその上部に存在する有機廃棄物は間隙20aに沿って上方から下方へ導かれる。   The cylindrical portion 22 is attached to the turntable 24a shown in FIG. 3, and rotates around the axis X in response to the turntable 24a rotating around the axis X. As the cylindrical portion 22 rotates about the axis X, the gap 20a and the organic waste existing above the gap 20a are guided along the gap 20a from above to below.

間隙20aに供給された有機廃棄物は、1次燃焼領域R2において1次空気供給部25から供給される1次燃焼用空気によって部分燃焼し、炭化物を多く含む固形分と可燃性ガスを含む燃焼ガスとが生成される。炭化物を多く含む固形分は間隙20aに沿って下方の炭化物精錬・冷却領域R1へ導かれ、可燃性ガスを含む燃焼ガスは2次燃焼領域R4へ導かれる。
炭化物精錬・冷却領域R1は、上方が有機廃棄物で閉塞されているとともに1次空気供給部25からの1次燃焼用空気が供給されない領域となっている。そのため、炭化物は、炭化物精錬・冷却領域R1において冷却されながら精錬される。
The organic waste supplied to the gap 20a is partially combusted by the primary combustion air supplied from the primary air supply unit 25 in the primary combustion region R2, and burns containing solids containing a large amount of carbides and combustible gas. Gas is generated. The solid content containing a large amount of carbide is guided to the lower carbide refining / cooling region R1 along the gap 20a, and the combustion gas containing combustible gas is guided to the secondary combustion region R4.
The carbide refining / cooling region R <b> 1 is a region where the upper side is closed with organic waste and the primary combustion air from the primary air supply unit 25 is not supplied. Therefore, the carbide is refined while being cooled in the carbide refinement / cooling region R1.

有機廃棄物投入部23は、本体部21に設けられるとともにホッパ12から原料供給路12aを介して供給される有機廃棄物(図示略)を本体部21の内部へ投入する開口部と開口部へ有機廃棄物を搬送する搬送部(図示略)とを備える。有機廃棄物投入部23の下方には軸線Xに近付くにつれて上方から下方へ傾斜する傾斜面23aが形成されている。有機廃棄物投入部23が開口部へ投入する有機廃棄物の投入量は、制御装置90が搬送部の搬送速度を制御することにより調整される。有機廃棄物投入部23から供給された有機廃棄物は、傾斜面23aに沿って円筒部22の上面22bおよび間隙20aに導かれる。   The organic waste input part 23 is provided in the main body part 21 and is provided with an opening and an opening part for supplying organic waste (not shown) supplied from the hopper 12 through the raw material supply path 12a into the main body part 21. A transport unit (not shown) for transporting organic waste. An inclined surface 23a is formed below the organic waste throwing portion 23. The inclined surface 23a is inclined downward from above as it approaches the axis X. The input amount of the organic waste that the organic waste input unit 23 inputs into the opening is adjusted by the control device 90 controlling the transport speed of the transport unit. The organic waste supplied from the organic waste input part 23 is guided to the upper surface 22b of the cylindrical part 22 and the gap 20a along the inclined surface 23a.

図2に示すように有機廃棄物投入部23が配置される領域が原料投入領域R3である。原料投入領域R3において、軸線Xに対して有機廃棄物投入部23と反対側には点検窓20bが設けられている。点検窓20bは、炭化炉20の内部を視認可能にするものである。   As shown in FIG. 2, the region where the organic waste charging unit 23 is disposed is a raw material charging region R3. In the raw material charging region R3, an inspection window 20b is provided on the side opposite to the organic waste charging unit 23 with respect to the axis X. The inspection window 20b makes the inside of the carbonization furnace 20 visible.

炭化物排出部24は、間隙20aにおいて有機廃棄物が部分燃焼することにより生成される炭化物を炭化物供給路101へ排出する機構である。炭化物排出部24から炭化物供給路101へ排出された炭化物は、熱分解炉30へ供給される。
図2および図3に示すように、炭化物排出部24は、ターンテーブル24a(回転体)と、駆動部24bと、炭化物排出口24cとを有する。
The carbide discharge unit 24 is a mechanism for discharging carbide generated by partial combustion of organic waste in the gap 20 a to the carbide supply path 101. The carbide discharged from the carbide discharge unit 24 to the carbide supply path 101 is supplied to the pyrolysis furnace 30.
As shown in FIGS. 2 and 3, the carbide discharge unit 24 includes a turntable 24a (rotating body), a drive unit 24b, and a carbide discharge port 24c.

ターンテーブル24aは、図3に示すように間隙20aの軸線X方向の下端と対向する位置に設けられる部材であり、軸線X回りの周方向に延びる円環状の回転体である。ターンテーブル24aは、駆動部24bから伝達される駆動力によって軸線X回りに回転する。
図3に示すように、間隙20aの下端と対向するターンテーブル24aの面は軸線Xから遠ざかるに従って下方へ傾斜する傾斜面となっている。そのため、間隙20aの下端とターンテーブル24aの傾斜面との間には隙間が形成されている。
As shown in FIG. 3, the turntable 24 a is a member provided at a position facing the lower end of the gap 20 a in the axis X direction, and is an annular rotator extending in the circumferential direction around the axis X. The turntable 24a rotates around the axis X by the driving force transmitted from the driving unit 24b.
As shown in FIG. 3, the surface of the turntable 24 a that faces the lower end of the gap 20 a is an inclined surface that is inclined downward as the distance from the axis X increases. Therefore, a gap is formed between the lower end of the gap 20a and the inclined surface of the turntable 24a.

間隙20aの下端に存在する炭化物(図示略)は、ターンテーブル24aが軸線X回りに回転するのに応じてターンテーブル24aの傾斜面に沿って下方へ移動して炭化物排出口24cへと導かれる。そのため、ターンテーブル24aの回転速度が増加するのに応じて、間隙20aの下端から炭化物排出口24cへ導かれる炭化物の排出量が増加する。同様に、ターンテーブル24aの回転速度が減少するのに応じて、間隙20aの下端から炭化物排出口24cへ導かれる炭化物の排出量が減少する。   Carbide (not shown) existing at the lower end of the gap 20a moves downward along the inclined surface of the turntable 24a as the turntable 24a rotates about the axis X, and is guided to the carbide discharge port 24c. . Therefore, the amount of carbide discharged from the lower end of the gap 20a to the carbide discharge port 24c increases as the rotational speed of the turntable 24a increases. Similarly, as the rotational speed of the turntable 24a decreases, the amount of carbide discharged from the lower end of the gap 20a to the carbide outlet 24c decreases.

駆動部24bは、ターンテーブル24aに駆動力を伝達し、ターンテーブル24aを軸線X回りに回転させる装置である。図2に示すように、駆動部24bは、駆動モータ24eと、減速機24fと、駆動ベルト24gと、駆動軸24hとを有する。   The driving unit 24b is a device that transmits driving force to the turntable 24a and rotates the turntable 24a around the axis X. As shown in FIG. 2, the drive unit 24b includes a drive motor 24e, a speed reducer 24f, a drive belt 24g, and a drive shaft 24h.

駆動モータ24eは、炭化炉制御部29から伝達される制御信号によって回転数が制御されるインバータモータである。駆動モータ24eの回転動力は、駆動ベルト24gによって減速機24fに伝達される。
減速機24fは駆動ベルト24gによって駆動モータ24eから伝達される回転動力の回転速度を減速させつつトルクを増加させる装置である。減速機24fは、トルクを増加させた回転動力を軸線X回りに延びる駆動軸24hに伝達する。
ターンテーブル24aは駆動軸24hに連結されている。そのため、駆動軸24hが軸線X回りに回転するのに伴って、ターンテーブル24aが軸線X回りに回転する。
The drive motor 24 e is an inverter motor whose rotation speed is controlled by a control signal transmitted from the carbonization furnace control unit 29. The rotational power of the drive motor 24e is transmitted to the speed reducer 24f by the drive belt 24g.
The speed reducer 24f is a device that increases the torque while reducing the rotational speed of the rotational power transmitted from the drive motor 24e by the drive belt 24g. The speed reducer 24f transmits the rotational power with increased torque to the drive shaft 24h extending around the axis X.
The turntable 24a is connected to the drive shaft 24h. Therefore, the turntable 24a rotates about the axis X as the drive shaft 24h rotates about the axis X.

炭化物排出口24cは、炭化物を炭化物供給路101へ排出する開口部である。炭化物排出口24cから炭化物供給路101へ排出された炭化物は、炭化物供給路101を介して熱分解炉30へ供給される。   The carbide discharge port 24 c is an opening through which the carbide is discharged to the carbide supply path 101. The carbide discharged from the carbide discharge port 24 c to the carbide supply path 101 is supplied to the pyrolysis furnace 30 through the carbide supply path 101.

クリンカクラッシャ24dは、間隙20aの下端とターンテーブル24aの傾斜面との間に形成される隙間よりも大きな塊であるクリンカを破砕するための部材である。ここでクリンカとは、1次燃焼領域R2での有機廃棄物の燃焼により生成された燃焼灰が溶融して塊となったものである。   The clinker crusher 24d is a member for crushing a clinker that is a lump larger than a gap formed between the lower end of the gap 20a and the inclined surface of the turntable 24a. Here, the clinker is obtained by melting the combustion ash generated by the combustion of the organic waste in the primary combustion region R2 into a lump.

図3に示すようにクリンカクラッシャ24dは、締結ボルトによって本体部21に取り付けられている。クリンカクラッシャ24dは、ターンテーブル24aが軸線X回りに回転しても本体部21に対して固定されたままとなる。そのため、ターンテーブル24aの回転に伴ってクリンカが移動すると、クリンカがクリンカクラッシャ24dに衝突して破砕される。   As shown in FIG. 3, the clinker crusher 24d is attached to the main body portion 21 by fastening bolts. The clinker crusher 24d remains fixed to the main body 21 even when the turntable 24a rotates about the axis X. Therefore, when the clinker moves as the turntable 24a rotates, the clinker collides with the clinker crusher 24d and is crushed.

次に、1次空気供給部25について説明する。
1次空気供給部25は、間隙20aに堆積する有機廃棄物に向けて有機廃棄物を部分燃焼させる1次燃焼用空気を供給する装置である。図2に示すように、1次空気供給部25は、1次燃焼ファン25a(送風部)と、カバー部25bと、空気供給口25cとを有する。
Next, the primary air supply unit 25 will be described.
The primary air supply unit 25 is a device that supplies primary combustion air that partially burns organic waste toward the organic waste accumulated in the gap 20a. As shown in FIG. 2, the primary air supply unit 25 includes a primary combustion fan 25a (blower unit), a cover unit 25b, and an air supply port 25c.

1次燃焼ファン25aは、外部から導入した空気(大気)を送風する装置であり、インバータモータ(図示略)とインバータモータにより駆動されるファン(図示略)を有している。1次燃焼ファン25aは、インバータモータの回転数を制御することにより送風する風量を調整することができる。   The primary combustion fan 25a is a device that blows air (atmosphere) introduced from the outside, and includes an inverter motor (not shown) and a fan (not shown) driven by the inverter motor. The primary combustion fan 25a can adjust the air volume to blow by controlling the rotation speed of the inverter motor.

カバー部25bは、1次燃焼ファン25aから送風される空気が導入されるとともに空気供給口25cへ空気を供給する閉空間25dを形成する部材である。
図4(a)(図2に示す炭化炉20のA−A矢視端面図)に示すように、カバー部25bは、本体部21の外周面21eとの間に軸線X回りに延びる閉空間25dを形成する。
The cover portion 25b is a member that forms a closed space 25d that introduces air blown from the primary combustion fan 25a and supplies air to the air supply port 25c.
As shown in FIG. 4A (end view taken along the line AA of the carbonization furnace 20 shown in FIG. 2), the cover portion 25 b is a closed space extending around the axis X between the outer peripheral surface 21 e of the main body portion 21. 25d is formed.

空気供給口25cは、1次燃焼ファン25aから閉空間25dに送風された空気を閉空間25dから本体部21の内部の1次燃焼領域R2へ供給する流路である。
図2に示すように、空気供給口25cは、有機廃棄物を1次燃焼用空気により部分燃焼させる1次燃焼領域R2において、軸線Xに沿った鉛直方向の複数箇所に設けられている。
The air supply port 25c is a flow path for supplying air blown from the primary combustion fan 25a to the closed space 25d to the primary combustion region R2 inside the main body 21 from the closed space 25d.
As shown in FIG. 2, the air supply ports 25 c are provided at a plurality of locations in the vertical direction along the axis X in the primary combustion region R <b> 2 where the organic waste is partially combusted with the primary combustion air.

また、図4(a)に示すように、空気供給口25cは軸線X回りの周方向に沿った等間隔(図4(a)では30°間隔)で本体部21に設けられている。また、図4(a)に示すように、空気供給口25cは、本体部21の外周面21eから軸線Xに向けた延びる直線状の流路となっている。
なお、図4(a)に示す例は軸線X回りの周方向に沿った30°間隔で空気供給口25cを配置するものとしたが、他の間隔(例えば、20°,45°等)としても良いし、等間隔でなく任意の間隔で配置してもよい。
Further, as shown in FIG. 4A, the air supply ports 25c are provided in the main body 21 at equal intervals along the circumferential direction around the axis X (30 ° intervals in FIG. 4A). As shown in FIG. 4A, the air supply port 25 c is a linear flow path extending from the outer peripheral surface 21 e of the main body 21 toward the axis X.
In the example shown in FIG. 4A, the air supply ports 25c are arranged at intervals of 30 ° along the circumferential direction around the axis X. However, as other intervals (for example, 20 °, 45 °, etc.) Alternatively, they may be arranged at arbitrary intervals instead of at equal intervals.

図2に示す1次空気供給部25は、1次燃焼ファン25aから送風される空気を加熱する加熱部(図示略)を有する。空気供給口25cは、加熱部によって加熱された空気を空気供給口25cへ供給する。そのため、1次燃焼ファン25aから送風される空気を加熱しない場合に比べ、1次燃焼領域R2の雰囲気温度を高温に維持することができる。   The primary air supply unit 25 shown in FIG. 2 has a heating unit (not shown) that heats the air blown from the primary combustion fan 25a. The air supply port 25c supplies the air heated by the heating unit to the air supply port 25c. Therefore, compared with the case where the air blown from the primary combustion fan 25a is not heated, the atmospheric temperature of the primary combustion region R2 can be maintained at a high temperature.

次に、2次空気供給部26について説明する。
2次空気供給部26は、1次燃焼領域R2において有機廃棄物の燃焼により生成される燃焼ガスに含まれる可燃性ガスを燃焼させる2次燃焼用空気を本体部21の内部へ供給する装置である。図2に示すように、2次空気供給部26は2次燃焼領域R4に設けられており、2次燃焼領域R4に向けて2次燃焼用空気を供給する。2次空気供給部26は、2次燃焼ファン26aと、カバー部26bと、空気供給口26cとを有する。
Next, the secondary air supply unit 26 will be described.
The secondary air supply unit 26 is a device that supplies secondary combustion air for burning the combustible gas contained in the combustion gas generated by the combustion of the organic waste in the primary combustion region R2 to the inside of the main body 21. is there. As shown in FIG. 2, the secondary air supply unit 26 is provided in the secondary combustion region R4, and supplies secondary combustion air toward the secondary combustion region R4. The secondary air supply unit 26 includes a secondary combustion fan 26a, a cover unit 26b, and an air supply port 26c.

2次燃焼ファン26aは、外部から導入した空気(大気)を送風する装置であり、インバータモータ(図示略)とインバータモータにより駆動されるファン(図示略)を有している。2次燃焼ファン26aは、インバータモータの回転数を制御することにより送風する風量を調整することができる。   The secondary combustion fan 26a is a device that blows air (atmosphere) introduced from the outside, and includes an inverter motor (not shown) and a fan (not shown) driven by the inverter motor. The secondary combustion fan 26a can adjust the air volume to blow by controlling the rotation speed of the inverter motor.

カバー部26bは、2次燃焼ファン26aから送風される空気が導入されるとともに空気供給口26cへ空気を供給する閉空間26dを形成する部材である。
図4(b)(図2に示す炭化炉20のB−B矢視端面図)に示すように、カバー部26bは、本体部21の外周面21eとの間に軸線X回りに延びる閉空間26dを形成する。
The cover portion 26b is a member that forms a closed space 26d that introduces air blown from the secondary combustion fan 26a and supplies air to the air supply port 26c.
As shown in FIG. 4B (end view taken along the line B-B of the carbonization furnace 20 shown in FIG. 2), the cover portion 26 b is a closed space extending around the axis X between the outer peripheral surface 21 e of the main body portion 21. 26d is formed.

空気供給口26cは、2次燃焼ファン26aから閉空間26dに送風された空気を閉空間26dから本体部21の内部の2次燃焼領域R4へ供給する流路である。
図2に示すように、空気供給口26cは、燃焼ガスに含まれる可燃性ガスを2次燃焼用空気により燃焼させる2次燃焼領域R4において、軸線Xに沿った鉛直方向の複数箇所に設けられている。
The air supply port 26c is a flow path for supplying air blown from the secondary combustion fan 26a to the closed space 26d to the secondary combustion region R4 inside the main body 21 from the closed space 26d.
As shown in FIG. 2, the air supply ports 26 c are provided at a plurality of locations in the vertical direction along the axis X in the secondary combustion region R <b> 4 where the combustible gas contained in the combustion gas is combusted by the secondary combustion air. ing.

また、図4(b)に示すように、空気供給口26cは軸線X回りの周方向に沿った等間隔(図4(b)では30°間隔)で本体部21に設けられている。また、図4(b)に示すように、空気供給口26cは、本体部21の外周面21eから軸線Xに向けた延びる直線状の流路となっている。
なお、図4(b)に示す例は軸線X回りの周方向に沿った30°間隔で空気供給口26cを配置するものとしたが、他の間隔(例えば、20°,45°等)としても良いし、等間隔でなく任意の間隔で配置してもよい。
Further, as shown in FIG. 4B, the air supply ports 26c are provided in the main body 21 at equal intervals along the circumferential direction around the axis X (30 ° intervals in FIG. 4B). As shown in FIG. 4B, the air supply port 26c is a linear flow path extending from the outer peripheral surface 21e of the main body 21 toward the axis X.
In the example shown in FIG. 4B, the air supply ports 26c are arranged at intervals of 30 ° along the circumferential direction around the axis X. However, as other intervals (for example, 20 °, 45 °, etc.) Alternatively, they may be arranged at arbitrary intervals instead of at equal intervals.

燃焼ガス排出部27は、1次燃焼領域R2で生成されて2次燃焼領域R4で可燃性ガス成分を燃焼させた燃焼ガスを燃焼ガス流路200aへ排出する排出口である。燃焼ガス流路200aへ排出された燃焼ガスは、熱分解反応の熱源として利用するために熱分解炉30へ供給される。   The combustion gas discharge unit 27 is an exhaust port that discharges the combustion gas generated in the primary combustion region R2 and combusted with the combustible gas component in the secondary combustion region R4 to the combustion gas channel 200a. The combustion gas discharged to the combustion gas flow path 200a is supplied to the pyrolysis furnace 30 for use as a heat source for the pyrolysis reaction.

温度センサ28aは、燃焼ガス排出部27から排出される燃焼ガスの温度を検出するセンサである。温度センサ28aは、検出した温度を示す温度検出信号を炭化炉制御部29へ伝達する。
図2に示すように、温度センサ28aは2次燃焼領域R4の中でも燃焼ガス流路200aに近接した領域に配置されている。そのため、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgは、燃焼ガス流路200aに排出される燃焼ガスの温度と略一致した温度となる。
The temperature sensor 28 a is a sensor that detects the temperature of the combustion gas discharged from the combustion gas discharge unit 27. The temperature sensor 28 a transmits a temperature detection signal indicating the detected temperature to the carbonization furnace control unit 29.
As shown in FIG. 2, the temperature sensor 28a is arranged in a region close to the combustion gas flow path 200a in the secondary combustion region R4. Therefore, the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a is substantially the same as the temperature of the combustion gas discharged to the combustion gas flow path 200a.

温度センサ28bは、1次燃焼領域R2の雰囲気温度を検出するセンサである。温度センサ28bは、検出した温度を示す温度検出信号を炭化炉制御部29へ伝達する。
温度センサ28cは、間隙20aの下端側に堆積する炭化物の温度である炭化物温度Tcを検出するセンサである。温度センサ28bは、検出した炭化物温度Tcを示す温度検出信号を炭化炉制御部29へ伝達する。
The temperature sensor 28b is a sensor that detects the ambient temperature of the primary combustion region R2. The temperature sensor 28 b transmits a temperature detection signal indicating the detected temperature to the carbonization furnace control unit 29.
The temperature sensor 28c is a sensor that detects a carbide temperature Tc that is a temperature of carbide deposited on the lower end side of the gap 20a. The temperature sensor 28 b transmits a temperature detection signal indicating the detected carbide temperature Tc to the carbonization furnace control unit 29.

レベルセンサ28dは、間隙20aに堆積する有機廃棄物の堆積量を検出するセンサである。レベルセンサ28dは、1次燃焼領域R2において、図1に示す軸線Y方向に存在する有機廃棄物の堆積量を堆積量に応じた出力信号を得ることにより検出する。
レベルセンサ28dは、出射した光や超音波等の反射を受信することで堆積量を検出する反射型のセンサであってもよい。また、レベルセンサ28dは、出射したX線等を受信する受信部を円筒部22に設けた透過型のセンサであってもよい。
The level sensor 28d is a sensor that detects the amount of organic waste deposited in the gap 20a. In the primary combustion region R2, the level sensor 28d detects the amount of organic waste accumulated in the direction of the axis Y shown in FIG. 1 by obtaining an output signal corresponding to the amount of accumulation.
The level sensor 28d may be a reflective sensor that detects the amount of deposition by receiving reflection of emitted light, ultrasonic waves, or the like. Further, the level sensor 28d may be a transmission type sensor in which a receiving part for receiving emitted X-rays or the like is provided in the cylindrical part 22.

後述するようにレベルセンサ28dは、有機廃棄物投入部23からの新たな有機廃棄物の投入が停止される場合等、間隙20aに存在する有機廃棄物の堆積量が減少したことを検出するためのセンサである。そのため、レベルセンサ28dは、取付位置から鉛直方向の下方に向けた軸線Yに沿った堆積量を検出するようになっている。炭化炉制御部29は、レベルセンサ28dが検出する有機廃棄物の堆積量である堆積量Aoが0である旨の検出信号を出力する場合、間隙20aに存在する有機廃棄物の堆積量が所定の第1堆積量Ao1以下へ減少したと判定する。   As will be described later, the level sensor 28d detects that the amount of organic waste deposited in the gap 20a has decreased, such as when the introduction of new organic waste from the organic waste input unit 23 is stopped. Sensor. Therefore, the level sensor 28d detects the amount of deposition along the axis Y directed downward from the mounting position in the vertical direction. When the carbonization furnace control unit 29 outputs a detection signal indicating that the deposition amount Ao, which is the deposition amount of organic waste detected by the level sensor 28d, is 0, the deposition amount of the organic waste present in the gap 20a is predetermined. It is determined that the first deposition amount Ao1 has decreased.

着火バーナ20cは、炭化炉20における有機廃棄物の燃焼を開始させる際に、有機廃棄物を着火させるために用いられる装置である。図2に示すように、着火バーナ20cは、間隙20aの下端側に設けられている。また、図2に示すように、着火バーナ20cは、軸線Xに対して対向する2箇所に配置されている。   The ignition burner 20c is a device used to ignite organic waste when starting combustion of organic waste in the carbonization furnace 20. As shown in FIG. 2, the ignition burner 20c is provided on the lower end side of the gap 20a. In addition, as shown in FIG. 2, the ignition burners 20 c are arranged at two locations facing the axis X.

着火バーナ20cは、灯油等の着火用燃料を利用して火炎を発生させることにより間隙20aの下端側に堆積する有機廃棄物を燃焼させる。着火バーナ20cは、炭化炉制御部29からの制御指令によって炭化炉20における有機廃棄物の燃焼を開始させる際に火炎を発生させる。また、着火バーナ20cは、炭化炉制御部29からの制御指令によって所定のタイミングで火炎の発生を停止させる。   The ignition burner 20c burns organic waste accumulated on the lower end side of the gap 20a by generating a flame using ignition fuel such as kerosene. The ignition burner 20c generates a flame when starting combustion of organic waste in the carbonization furnace 20 in accordance with a control command from the carbonization furnace control unit 29. Further, the ignition burner 20c stops the generation of flame at a predetermined timing in accordance with a control command from the carbonization furnace control unit 29.

炭化炉制御部29は、炭化炉20が備える各部から各部の状態を示す検出信号を受信するとともに検出信号に基づいて各部に制御信号を伝達することで各部を制御する装置である。また、炭化炉制御部29は、制御装置90へ炭化炉20の状態を示す信号を伝達するとともに制御装置90から伝達される制御信号に応答して炭化炉20を制御する装置である。   The carbonization furnace control unit 29 is a device that controls each part by receiving a detection signal indicating the state of each part from each part of the carbonization furnace 20 and transmitting a control signal to each part based on the detection signal. The carbonization furnace control unit 29 is a device that transmits a signal indicating the state of the carbonization furnace 20 to the control device 90 and controls the carbonization furnace 20 in response to a control signal transmitted from the control device 90.

炭化炉制御部29は、温度センサ28a,28b,28cのそれぞれが検出する温度を示す温度検出信号と、レベルセンサ28dが検出する有機廃棄物の堆積量Aoを示す堆積量検出信号とを受信する。また、炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aの送風量を制御する制御信号を1次空気供給部25へ伝達する。また、炭化炉制御部29は、2次燃焼ファン26aの送風量を制御する制御信号を2次空気供給部26へ伝達する。また、炭化炉制御部29は、着火バーナ20cに制御信号を伝達して有機廃棄物の燃焼を開始させる際に火炎を発生させるとともに所定のタイミングで制御信号を伝達して火炎の発生を停止させる。また、炭化炉制御部29は、ターンテーブル24aの回転速度を制御する制御信号を駆動モータ24eへ伝達する。   The carbonization furnace control unit 29 receives a temperature detection signal indicating the temperature detected by each of the temperature sensors 28a, 28b, and 28c, and a deposition amount detection signal indicating the deposition amount Ao of the organic waste detected by the level sensor 28d. . Further, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for controlling the blown amount of the primary combustion fan 25 a to the primary air supply unit 25. Further, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for controlling the blown amount of the secondary combustion fan 26 a to the secondary air supply unit 26. The carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal to the ignition burner 20c to generate a flame when starting combustion of organic waste, and transmits a control signal at a predetermined timing to stop the generation of the flame. . Moreover, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for controlling the rotation speed of the turntable 24a to the drive motor 24e.

次に、炭化炉制御部29による1次燃焼ファン25aの送風量の制御方法について図5のフローチャートを用いて説明する。
炭化炉制御部29は、温度センサ28bが検出する1次燃焼領域R2の雰囲気温度に基づいて1次燃焼ファン25aが送風する空気の送風量を制御する。1次燃焼ファン25aが送風する空気の送風量は空気供給口25cから炭化炉20の1次燃焼領域R2へ供給される1次燃焼用空気の空気量と一致している。そのため、炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aが送風する空気の送風量を制御することにより、1次燃焼領域R2に送風される1次燃焼用空気の空気量を調整することができる。
Next, a method for controlling the blown amount of the primary combustion fan 25a by the carbonization furnace control unit 29 will be described with reference to the flowchart of FIG.
The carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown by the primary combustion fan 25a based on the atmospheric temperature of the primary combustion region R2 detected by the temperature sensor 28b. The amount of air blown by the primary combustion fan 25a coincides with the amount of primary combustion air supplied from the air supply port 25c to the primary combustion region R2 of the carbonization furnace 20. Therefore, the carbonization furnace control unit 29 can adjust the amount of primary combustion air blown to the primary combustion region R2 by controlling the amount of air blown by the primary combustion fan 25a. .

炭化炉制御部29は、間隙20aに堆積した有機廃棄物を炭化させるのに適した燃焼状態が維持されるように温度センサ28bが検出する1次燃焼領域R2の雰囲気温度に基づいて1次燃焼ファン25aが送風する空気の送風量を制御する。具体的に、炭化炉制御部29は、1次燃焼領域R2の雰囲気温度が900℃以上かつ1200℃以下の範囲に収まるように1次燃焼ファン25aが送風する空気の送風量を制御する。   The carbonization furnace control unit 29 performs primary combustion based on the atmospheric temperature in the primary combustion region R2 detected by the temperature sensor 28b so that the combustion state suitable for carbonizing the organic waste accumulated in the gap 20a is maintained. The amount of air blown by the fan 25a is controlled. Specifically, the carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown by the primary combustion fan 25a so that the atmospheric temperature of the primary combustion region R2 is in the range of 900 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower.

本実施形態の炭化炉20において、炭化炉制御部29は、1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taが900℃以上かつ1200℃以下の範囲に収まるように1次燃焼ファン25aの送風量を制御することにより、炭化物精練・冷却領域R1の上層側に堆積する有機廃棄物が900℃以上かつ1200℃以下の温度範囲(所定温度範囲)に維持されるように有機物の炭化状態を制御する。以下では、炭化炉制御部29により制御される1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taの下限である900℃を第1雰囲気温度Ta1とし、1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taの上限である1200℃を第2雰囲気温度Ta2とする。
図5に示すフローチャートにおける各処理は、炭化炉制御部29が有する演算部(図示略)が記憶部(図示略)に記憶された制御プログラムを実行することにより行われる処理である。
In the carbonization furnace 20 of the present embodiment, the carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown from the primary combustion fan 25a so that the atmospheric temperature Ta in the primary combustion region R2 falls within the range of 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less. Thus, the carbonization state of the organic substance is controlled so that the organic waste deposited on the upper layer side of the carbide scouring / cooling region R1 is maintained in a temperature range (predetermined temperature range) of 900 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower. Below, 900 degreeC which is the minimum of the atmospheric temperature Ta of the primary combustion area | region R2 controlled by the carbonization furnace control part 29 is made into 1st atmospheric temperature Ta1, and 1200 degreeC which is the upper limit of the atmospheric temperature Ta of primary combustion area | region R2 Is the second ambient temperature Ta2.
Each process in the flowchart shown in FIG. 5 is a process performed when a calculation unit (not shown) included in the carbonization furnace control unit 29 executes a control program stored in a storage unit (not shown).

図5のフローチャートに示す処理に先立って、炭化炉制御部29は、炭化炉20における有機廃棄物の燃焼を開始させる際に、着火バーナ20cによって火炎を発生させて間隙20aに堆積する有機廃棄物の燃焼を開始させる。炭化炉制御部29は、その後に1次燃焼ファン25aによる外部の空気(大気)の送風を開始させる。炭化炉制御部29は、温度センサ28bが検出する1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1以上となるまでは一定の送風量となるように1次燃焼ファン25aを制御する。温度センサ28bが検出する雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1以上となった後に、図5のフローチャートに示す各処理が開始される。   Prior to the processing shown in the flowchart of FIG. 5, when the carbonization furnace control unit 29 starts combustion of the organic waste in the carbonization furnace 20, the organic waste is generated by the ignition burner 20 c and accumulated in the gap 20 a. Start burning. Thereafter, the carbonization furnace control unit 29 starts blowing external air (atmosphere) by the primary combustion fan 25a. The carbonization furnace control unit 29 controls the primary combustion fan 25a so that the air flow rate is constant until the atmospheric temperature Ta in the primary combustion region R2 detected by the temperature sensor 28b becomes equal to or higher than the first atmospheric temperature Ta1. After the atmospheric temperature Ta detected by the temperature sensor 28b becomes equal to or higher than the first atmospheric temperature Ta1, the processes shown in the flowchart of FIG. 5 are started.

なお、雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1以上となるまでに1次燃焼ファン25aが送風する1次燃焼用空気の送風量は、1次燃焼領域R2に投入される有機廃棄物を完全燃焼させるのに必要な量から一定量を減算した量となっている。これは、有機廃棄物を過剰に燃焼させて炭素収率(投入される有機廃棄物の重量と、それに対して得られる炭化物に含まれる炭素成分の重量の比率)が低下しないようにするためである。   Note that the amount of primary combustion air blown by the primary combustion fan 25a until the ambient temperature Ta becomes equal to or higher than the first ambient temperature Ta1 completely burns the organic waste charged into the primary combustion region R2. It is the amount obtained by subtracting a certain amount from the amount necessary for this. This is to prevent the carbon yield (ratio of the weight of the organic waste to be charged and the weight of the carbon component contained in the resulting carbide) from being excessively combusted to reduce the carbon yield. is there.

ステップS500で炭化炉制御部29は、温度センサ28bから伝達される温度検出信号を受信することにより、1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taを検出する。
ステップS501で炭化炉制御部29は、温度センサ28bが検出する雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1より低いか否かを判定する。炭化炉制御部29は、雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1よりも低いと判定した場合はステップ502に処理を進め、そうでなければステップS503に処理を進める。
In step S500, the carbonization furnace control unit 29 detects the ambient temperature Ta of the primary combustion region R2 by receiving the temperature detection signal transmitted from the temperature sensor 28b.
In step S501, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the ambient temperature Ta detected by the temperature sensor 28b is lower than the first ambient temperature Ta1. When determining that the atmospheric temperature Ta is lower than the first atmospheric temperature Ta1, the carbonization furnace control unit 29 proceeds to step 502, and otherwise proceeds to step S503.

ステップS502で炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aの送風量を増加させるための制御信号を1次燃焼ファン25aに伝達する。1次燃焼ファン25aは、炭化炉制御部29から制御信号を受信したのに応答して送風量を増加させる。炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aの送風量を増加させることにより、有機廃棄物を燃焼させるための酸素量を増大させて雰囲気温度Taを上昇させる。   In step S502, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for increasing the blowing amount of the primary combustion fan 25a to the primary combustion fan 25a. The primary combustion fan 25a increases the blown air volume in response to receiving the control signal from the carbonization furnace control unit 29. The carbonization furnace control unit 29 increases the amount of oxygen for burning the organic waste by increasing the amount of air blown from the primary combustion fan 25a, thereby raising the ambient temperature Ta.

ステップS503で炭化炉制御部29は、温度センサ28bが検出する雰囲気温度Taが第2雰囲気温度Ta2より高いか否かを判定する。炭化炉制御部29は、検出した雰囲気温度Taが第2雰囲気温度Ta2よりも高いと判定した場合はステップS504に処理を進め、そうでなければステップS501に処理を進める。   In step S503, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the ambient temperature Ta detected by the temperature sensor 28b is higher than the second ambient temperature Ta2. When determining that the detected atmospheric temperature Ta is higher than the second atmospheric temperature Ta2, the carbonization furnace control unit 29 advances the process to step S504, and otherwise advances the process to step S501.

ステップS504で炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aの送風量を減少させるための制御信号を1次燃焼ファン25aに伝達する。1次燃焼ファン25aは、炭化炉制御部29から制御信号を受信したのに応答して送風量を減少させる。炭化炉制御部29は、1次燃焼ファン25aの送風量を減少させることにより、有機廃棄物を燃焼させるあめの酸素量を減少させて雰囲気温度Taを低下させる。
炭化炉制御部29は、図5に示すフローチャートの処理を終了すると、再び図5に示す処理の実行を開始する。
In step S504, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for reducing the blown amount of the primary combustion fan 25a to the primary combustion fan 25a. The primary combustion fan 25a reduces the blown air volume in response to receiving the control signal from the carbonization furnace control unit 29. The carbonization furnace control unit 29 reduces the amount of candy oxygen that burns organic waste by reducing the amount of air blown from the primary combustion fan 25a, thereby lowering the ambient temperature Ta.
When the process of the flowchart shown in FIG. 5 is completed, the carbonization furnace control unit 29 starts executing the process shown in FIG. 5 again.

このように、炭化炉制御部29は、1次燃焼領域R2の雰囲気温度Taが第1雰囲気温度Ta1(900℃)以上かつ第2雰囲気温度Ta2(1200℃)以下の範囲に収まるように1次燃焼ファン25aの送風量を制御する。これにより、炭化炉制御部29は、炭化物精練・冷却領域R1の上層側に堆積する有機廃棄物が900℃以上かつ1200℃以下の温度範囲(所定温度範囲)に維持されるように有機物の炭化状態を制御する。   Thus, the carbonization furnace control unit 29 performs primary operation so that the atmospheric temperature Ta in the primary combustion region R2 is within the range of the first atmospheric temperature Ta1 (900 ° C.) or higher and the second atmospheric temperature Ta2 (1200 ° C.) or lower. The amount of air blown from the combustion fan 25a is controlled. Thereby, the carbonization furnace control unit 29 carbonizes the organic matter so that the organic waste deposited on the upper layer side of the carbide scouring / cooling region R1 is maintained in a temperature range (predetermined temperature range) of 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less. Control the state.

本実施形態の炭化炉制御部29は、3秒を制御周期として図5に示す処理を繰り返し実行することにより、連続した制御周期で検知される雰囲気温度Taの差が25℃を超えないように制御することができる。本実施形態の水性ガス生成システム100は、炭化炉制御部29による雰囲気温度Taの自動制御を行うことにより、間隙20aに堆積される有機廃棄物を900℃以上かつ1200℃以下の温度範囲(所定温度範囲)に維持することができる。   The carbonization furnace control unit 29 of the present embodiment repeatedly executes the process shown in FIG. 5 with a control period of 3 seconds so that the difference in the ambient temperature Ta detected in the continuous control period does not exceed 25 ° C. Can be controlled. The water gas generation system 100 of the present embodiment automatically controls the atmospheric temperature Ta by the carbonization furnace control unit 29, so that the organic waste deposited in the gap 20a is in a temperature range of 900 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower (predetermined) Temperature range).

次に、炭化炉制御部29による2次燃焼ファン26aの送風量の制御方法について図6のフローチャートを用いて説明する。
炭化炉制御部29は、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgに基づいて2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量を制御する。2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量は空気供給口26cから炭化炉20の2次燃焼領域R4へ供給される2次燃焼用空気の空気量と一致している。そのため、炭化炉制御部29は、2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量を制御することにより、2次燃焼領域R4に送風される2次燃焼用空気の空気量を調整することができる。
Next, a method for controlling the blowing amount of the secondary combustion fan 26a by the carbonization furnace control unit 29 will be described with reference to the flowchart of FIG.
The carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown by the secondary combustion fan 26a based on the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a. The amount of air blown by the secondary combustion fan 26a matches the amount of air for secondary combustion supplied to the secondary combustion region R4 of the carbonization furnace 20 from the air supply port 26c. Therefore, the carbonization furnace control unit 29 can adjust the amount of secondary combustion air blown to the secondary combustion region R4 by controlling the amount of air blown by the secondary combustion fan 26a. .

炭化炉制御部29は、2次燃焼領域R4の燃焼ガスに含まれる可燃性ガスを燃焼させるのに適した燃焼状態が維持されるように温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgに基づいて2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量を制御する。具体的に、炭化炉制御部29は、図6に示すフローチャートに従って2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量を制御する。
図6に示すフローチャートにおける各処理は、炭化炉制御部29が有する演算部(図示略)が記憶部(図示略)に記憶された制御プログラムを実行することにより行われる処理である。
Based on the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a so that the combustion state suitable for burning the combustible gas contained in the combustion gas in the secondary combustion region R4 is maintained. The amount of air blown by the next combustion fan 26a is controlled. Specifically, the carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown by the secondary combustion fan 26a according to the flowchart shown in FIG.
Each process in the flowchart shown in FIG. 6 is a process performed when a calculation unit (not shown) included in the carbonization furnace control unit 29 executes a control program stored in a storage unit (not shown).

図6のフローチャートに示す処理に先立って、炭化炉制御部29は、炭化炉20における有機廃棄物の燃焼を開始させる際に、着火バーナ20cによって火炎を発生させて間隙20aに堆積する有機廃棄物の燃焼を開始させる。炭化炉制御部29は、その後に2次燃焼ファン26aによる外部の空気(大気)の送風を開始させる。炭化炉制御部29は、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1以上となるまでは一定の送風量となるように2次燃焼ファン26aを制御する。温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1以上となった後に、図6のフローチャートに示す各処理が開始される。   Prior to the processing shown in the flowchart of FIG. 6, when the carbonization furnace control unit 29 starts combustion of the organic waste in the carbonization furnace 20, the organic waste is generated by the ignition burner 20 c and accumulated in the gap 20 a. Start burning. Thereafter, the carbonization furnace control unit 29 starts blowing external air (atmosphere) by the secondary combustion fan 26a. The carbonization furnace control unit 29 controls the secondary combustion fan 26a so that the air flow rate is constant until the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a becomes equal to or higher than the first combustion gas temperature Tg1. Each process shown in the flowchart of FIG. 6 is started after the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a becomes equal to or higher than the first combustion gas temperature Tg1.

なお、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1以上となるまでに2次燃焼ファン26aが送風する2次燃焼用空気の送風量は、2次燃焼領域R4に存在すると想定される可燃性ガスを完全燃焼させるのに必要な量に一定の余剰量を加算した量となっている。   The amount of secondary combustion air blown by the secondary combustion fan 26a before the combustion gas temperature Tg becomes equal to or higher than the first combustion gas temperature Tg1 is assumed to exist in the secondary combustion region R4. It is an amount obtained by adding a certain surplus amount to the amount necessary to completely burn the fuel.

ステップS600で炭化炉制御部29は、温度センサ28aから伝達される温度検出信号を受信することにより、燃焼ガス排出部27から排出される燃焼ガスの温度である燃焼ガス温度Tgを検出する。   In step S600, the carbonization furnace control unit 29 receives the temperature detection signal transmitted from the temperature sensor 28a, thereby detecting the combustion gas temperature Tg that is the temperature of the combustion gas discharged from the combustion gas discharge unit 27.

ステップS601で炭化炉制御部29は、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1より低いか否かを判定する。炭化炉制御部29は、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1よりも低いと判定した場合はステップS602に処理を進め、そうでなければステップS603に処理を進める。   In step S601, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a is lower than the first combustion gas temperature Tg1. When determining that the combustion gas temperature Tg is lower than the first combustion gas temperature Tg1, the carbonization furnace control unit 29 advances the process to step S602, and if not, advances the process to step S603.

ステップS602で炭化炉制御部29は、2次燃焼ファン26aの送風量を減少させるための制御信号を2次燃焼ファン26aに伝達する。2次燃焼ファン26aは、炭化炉制御部29から制御信号を受信したのに応答して送風量を減少させる。
ここで、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1よりも低いと判定した場合に2次燃焼ファン26aの送風量を減少させているのは次の理由による。
In step S602, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for reducing the blown amount of the secondary combustion fan 26a to the secondary combustion fan 26a. The secondary combustion fan 26a reduces the blown air volume in response to receiving the control signal from the carbonization furnace control unit 29.
Here, when it is determined that the combustion gas temperature Tg is lower than the first combustion gas temperature Tg1, the blowing amount of the secondary combustion fan 26a is decreased for the following reason.

2次空気供給部26が2次燃焼領域R4へ供給する2次燃焼用空気の量は、2次燃焼領域R4に存在する燃焼ガスに含まれる可燃性ガスを完全燃焼させる量よりも一定量だけ多い量とするのが好ましい。すなわち、2次燃焼領域R4における空気過剰率を1.0より大きい一定値とするのが好ましい。   The amount of secondary combustion air that the secondary air supply unit 26 supplies to the secondary combustion region R4 is a fixed amount rather than the amount that causes complete combustion of the combustible gas contained in the combustion gas present in the secondary combustion region R4. A large amount is preferable. That is, the excess air ratio in the secondary combustion region R4 is preferably set to a constant value larger than 1.0.

しかしながら、2次燃焼領域R4に存在する可燃性ガスの量は、有機廃棄物の性状や1次燃焼領域R2における有機廃棄物の燃焼状態等の要因により変動するのが一般的である。そのため、2次空気供給部26が2次燃焼領域R4へ供給する2次燃焼用空気の量を一定としたままでは可燃性ガスを完全燃焼させるのに適した空気量を維持することができない。   However, the amount of combustible gas present in the secondary combustion region R4 generally varies depending on factors such as the properties of the organic waste and the combustion state of the organic waste in the primary combustion region R2. Therefore, if the amount of secondary combustion air supplied from the secondary air supply unit 26 to the secondary combustion region R4 is kept constant, an air amount suitable for complete combustion of the combustible gas cannot be maintained.

そして、2次燃焼用空気の量が可燃性ガスを完全燃焼させる量に対して過剰に多くなる場合、可燃性ガスの燃焼に用いられない余剰空気が2次燃焼領域R4に多量に供給されることとなる。2次燃焼ファン26aが送風する空気(大気)の温度は2次燃焼領域R4の雰囲気温度よりも低いため、多量の余剰空気によって2次燃焼領域R4の雰囲気温度が低下してしまう。   When the amount of secondary combustion air is excessively large relative to the amount of complete combustion of the combustible gas, a large amount of surplus air that is not used for combusting the combustible gas is supplied to the secondary combustion region R4. It will be. Since the temperature of the air (atmosphere) blown by the secondary combustion fan 26a is lower than the atmospheric temperature in the secondary combustion region R4, the atmospheric temperature in the secondary combustion region R4 is lowered by a large amount of excess air.

そうすると、2次燃焼領域R4における可燃性ガスの燃焼効率が悪化し、可燃性ガスを多く含んだままの燃焼ガスが燃焼ガス排出部27から排出されてしまうこととなる。可燃性ガスには、凝固してタールとなる成分である高分子炭化水素が含まれている。そのため、可燃性ガスに凝固してタールとなる成分が多量に含まれたままであると、炭化炉20およびその下流側に設置される機器に損傷を与える可能性がある。そのため、燃焼ガスに凝固してタールとなる成分が多量に含まれないようにし、炭化炉20およびその下流側に設置される機器に与える損傷を抑制するのが望ましい。
そこで、炭化炉制御部29は、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1よりも低いと判定した場合に、2次燃焼領域R4に供給される余剰空気量を減少させるために、2次燃焼ファン26aの送風量を減少させている。
If it does so, the combustion efficiency of the combustible gas in secondary combustion area | region R4 will deteriorate, and the combustion gas which contains much combustible gas will be discharged | emitted from the combustion gas discharge part 27. FIG. The combustible gas contains polymer hydrocarbons which are components that solidify to become tar. Therefore, if a large amount of components that solidify into combustible gas and become tar is contained, the carbonization furnace 20 and equipment installed downstream thereof may be damaged. For this reason, it is desirable that a large amount of components that solidify into the combustion gas and become tar are not included, and damage to the carbonization furnace 20 and equipment installed downstream thereof is desirably suppressed.
Therefore, when the carbonization furnace control unit 29 determines that the combustion gas temperature Tg is lower than the first combustion gas temperature Tg1, the secondary combustion is performed in order to reduce the amount of surplus air supplied to the secondary combustion region R4. The air volume of the fan 26a is reduced.

ステップS603で炭化炉制御部29は、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgが第2燃焼ガス温度Tg2より高いか否かを判定する。炭化炉制御部29は、検出した燃焼ガス温度Tgが第2燃焼ガス温度Tg2よりも高いと判定した場合はステップS604に処理を進め、そうでなければステップS601に処理を進める。   In step S603, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a is higher than the second combustion gas temperature Tg2. The carbonization furnace control unit 29 proceeds to step S604 if it is determined that the detected combustion gas temperature Tg is higher than the second combustion gas temperature Tg2, and otherwise proceeds to step S601.

ステップS604で炭化炉制御部29は、2次燃焼ファン26aの送風量を増加させるための制御信号を2次燃焼ファン26aに伝達する。2次燃焼ファン26aは、炭化炉制御部29から制御信号を受信したのに応答して送風量を増加させる。
炭化炉制御部29は、図6に示すフローチャートの処理を終了すると、再び図6に示す処理の実行を開始する。
ここで、燃焼ガス温度Tgが第2燃焼ガス温度Tg2よりも高いと判定した場合に2次燃焼ファン26aの送風量を増加させているのは次の理由による。
In step S604, the carbonization furnace control unit 29 transmits a control signal for increasing the blowing amount of the secondary combustion fan 26a to the secondary combustion fan 26a. The secondary combustion fan 26a increases the blown air volume in response to receiving the control signal from the carbonization furnace control unit 29.
When the process of the flowchart shown in FIG. 6 is completed, the carbonization furnace control unit 29 starts executing the process shown in FIG. 6 again.
Here, when it is determined that the combustion gas temperature Tg is higher than the second combustion gas temperature Tg2, the blowing amount of the secondary combustion fan 26a is increased for the following reason.

燃焼ガス温度Tgに上限を定めずに炭化炉20を運転させる場合、想定される最高の燃焼ガス温度を想定し、その燃焼ガス温度でも十分に耐熱性が保たれるように炭化炉20および燃焼ガス流路200aを設計する必要がある。この場合、耐熱性の高い高価な部材を用いて炭化炉20等を製造する必要があり、炭化炉20等の製造コストが増加してしまう。炭化炉20等の製造コストを増加させないようにするためには、燃焼ガス温度Tgが予め定めた上限温度以下となるようにするのが好ましい。   When operating the carbonization furnace 20 without setting an upper limit on the combustion gas temperature Tg, the assumed maximum combustion gas temperature is assumed, and the carbonization furnace 20 and the combustion are maintained so that sufficient heat resistance is maintained even at the combustion gas temperature. It is necessary to design the gas flow path 200a. In this case, it is necessary to manufacture the carbonization furnace 20 or the like using an expensive member having high heat resistance, and the manufacturing cost of the carbonization furnace 20 or the like increases. In order not to increase the manufacturing cost of the carbonization furnace 20 or the like, it is preferable that the combustion gas temperature Tg be equal to or lower than a predetermined upper limit temperature.

そこで、炭化炉制御部29は、燃焼ガス温度Tgが第2燃焼ガス温度Tg2よりも高いと判定した場合に2次燃焼ファン26aの送風量を増加させている。前述したように、2次燃焼ファン26aの送風量を増加させることにより多量の余剰空気が2次燃焼領域R4に供給されると、2次燃焼領域R4の雰囲気温度が低下することとなる。   Therefore, the carbonization furnace control unit 29 increases the blowing amount of the secondary combustion fan 26a when it is determined that the combustion gas temperature Tg is higher than the second combustion gas temperature Tg2. As described above, when a large amount of surplus air is supplied to the secondary combustion region R4 by increasing the amount of air blown from the secondary combustion fan 26a, the atmospheric temperature in the secondary combustion region R4 is lowered.

以上のように、炭化炉制御部29は、温度センサ28aが検出する燃焼ガス温度Tgに基づいて2次燃焼ファン26aが送風する空気の送風量を制御することにより、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1以上かつ第2燃焼ガス温度Tg2以下となるようにしている。
ここで、第1燃焼ガス温度Tg1および第2燃焼ガス温度Tg2として、例えば、第1燃焼ガス温度Tg1を900℃とし、第2燃焼ガス温度Tg2を1300℃と設定することができる。
As described above, the carbonization furnace control unit 29 controls the amount of air blown by the secondary combustion fan 26a based on the combustion gas temperature Tg detected by the temperature sensor 28a, so that the combustion gas temperature Tg is the first. It is made to become more than combustion gas temperature Tg1 and below 2nd combustion gas temperature Tg2.
Here, as the first combustion gas temperature Tg1 and the second combustion gas temperature Tg2, for example, the first combustion gas temperature Tg1 can be set to 900 ° C., and the second combustion gas temperature Tg2 can be set to 1300 ° C.

第1燃焼ガス温度Tg1を900℃としているのは、2次燃焼領域R4の温度を900℃以上に維持することにより、燃焼ガスから高分子炭化水素の大部分を除去することができるからである。高分子炭化水素は、燃焼ガスに含まれる可燃性ガスのうち凝固してタールとなる成分である。そのため、燃焼ガスから高分子炭化水素の大部分を除去することにより、炭化炉20およびその下流側に設置される機器に与える損傷を抑制することができる。   The reason why the first combustion gas temperature Tg1 is set to 900 ° C. is that most of the polymer hydrocarbons can be removed from the combustion gas by maintaining the temperature of the secondary combustion region R4 at 900 ° C. or higher. . The polymer hydrocarbon is a component that solidifies into a tar in the combustible gas contained in the combustion gas. Therefore, by removing most of the polymer hydrocarbon from the combustion gas, damage to the carbonization furnace 20 and equipment installed downstream thereof can be suppressed.

また、第1燃焼ガス温度Tg1および第2燃焼ガス温度Tg2として、例えば、第1燃焼ガス温度Tg1を1000℃とし、第2燃焼ガス温度Tg2を1200℃と設定するようにしてもよい。
また、例えば、第1燃焼ガス温度Tg1および第2燃焼ガス温度Tg2の双方を1100℃に設定するようにしてもよい。この場合、炭化炉制御部29は、燃焼ガス温度Tgが第1燃焼ガス温度Tg1より低い場合は送風量を減少させ、燃焼ガス温度Tgが第2燃焼ガス温度Tg2より高い場合は送風量を増加させるよう2次燃焼ファン26aを制御する。
Further, as the first combustion gas temperature Tg1 and the second combustion gas temperature Tg2, for example, the first combustion gas temperature Tg1 may be set to 1000 ° C., and the second combustion gas temperature Tg2 may be set to 1200 ° C.
Further, for example, both the first combustion gas temperature Tg1 and the second combustion gas temperature Tg2 may be set to 1100 ° C. In this case, the carbonization furnace control unit 29 decreases the blowing amount when the combustion gas temperature Tg is lower than the first combustion gas temperature Tg1, and increases the blowing amount when the combustion gas temperature Tg is higher than the second combustion gas temperature Tg2. The secondary combustion fan 26a is controlled so as to cause this to occur.

次に、炭化炉制御部29によるターンテーブル24aの回転速度の制御方法について図7のフローチャートを用いて説明する。
図7に示すフローチャートにおける各処理は、炭化炉制御部29が有する演算部(図示略)が記憶部(図示略)に記憶された制御プログラムを実行することにより行われる処理である。
Next, a method for controlling the rotational speed of the turntable 24a by the carbonization furnace control unit 29 will be described with reference to the flowchart of FIG.
Each process in the flowchart shown in FIG. 7 is a process performed when a calculation unit (not shown) included in the carbonization furnace control unit 29 executes a control program stored in a storage unit (not shown).

図7に示すフローチャートにおいて、炭化炉制御部29は、炭化物排出部24が排出する炭化物の排出量を制御している。本実施形態において炭化物排出部24が排出する炭化物の排出量を制御しているのは、有機廃棄物投入部23からに投入される有機廃棄物が所定時間に渡って間隙20aに堆積するようにし、有機廃棄物に含まれる炭素成分以外の他の成分を加熱による熱分解等により十分に除去するためである。有機廃棄物が間隙20aに堆積する時間が短いと炭素成分以外の他の成分を十分に除去することができず、得られる炭化物含有率が低下してしまう。   In the flowchart shown in FIG. 7, the carbonization furnace control unit 29 controls the discharge amount of the carbide discharged by the carbide discharge unit 24. In the present embodiment, the amount of carbide discharged by the carbide discharge unit 24 is controlled so that the organic waste input from the organic waste input unit 23 accumulates in the gap 20a over a predetermined time. This is because other components other than the carbon component contained in the organic waste are sufficiently removed by thermal decomposition by heating or the like. If the time for which the organic waste is deposited in the gap 20a is short, other components other than the carbon component cannot be sufficiently removed, and the resulting carbide content is reduced.

また、有機廃棄物が間隙20aに堆積する時間が長いと炭素成分の一部が完全燃焼してしまい原料である有機廃棄物から得られる炭化物の炭素収率が低下してしまう。有機廃棄物を間隙20aに堆積させる所定時間は、有機廃棄物の種類や状態、あるいは炭化炉20の環境温度等により変動するが、例えば、30分以上かつ50分以下の任意の時間とするのが好ましい。より好ましくは、35分以上かつ45分以下の任意の時間である。
また、炭化物排出部24が排出する炭化物の排出量を制御しているのは、有機廃棄物投入部23から間隙20aへの有機廃棄物の投入が停止されるのに伴って炭化物排出部24から排出される炭化物の温度が上昇してしまうことを防ぐためである。
In addition, if the time for which the organic waste is accumulated in the gap 20a is long, a part of the carbon component is completely burned, and the carbon yield of the carbide obtained from the organic waste as a raw material is lowered. The predetermined time for depositing the organic waste in the gap 20a varies depending on the type and state of the organic waste, the environmental temperature of the carbonization furnace 20, and the like. For example, the predetermined time is 30 minutes or more and 50 minutes or less. Is preferred. More preferably, it is an arbitrary time of 35 minutes or more and 45 minutes or less.
The amount of carbide discharged by the carbide discharge unit 24 is controlled from the carbide discharge unit 24 as the organic waste input from the organic waste input unit 23 to the gap 20a is stopped. This is to prevent the temperature of the discharged carbide from rising.

間隙20aに堆積する有機廃棄物の量が徐々に少なくなると、炭化物を消火させる炭化物精錬・冷却領域R1が徐々に狭くなる。この場合、ターンテーブル24aの回転速度を一定のままで維持すると、炭化物が十分に冷却されない状態で間隙20aの下端から排出されてしまう。これは、1次燃焼領域R2で炭化されて高温となった炭化物が炭化物精錬・冷却領域R1で十分に冷却されないためである。
そこで、炭化炉制御部29は、炭化物排出部24が排出する炭化物の排出量を制御することにより、炭化物排出部24が排出する炭化物の温度を調整している。
When the amount of organic waste deposited in the gap 20a is gradually reduced, the carbide refining / cooling region R1 for extinguishing the carbide gradually becomes narrower. In this case, if the rotation speed of the turntable 24a is maintained constant, the carbide is discharged from the lower end of the gap 20a in a state where the carbide is not sufficiently cooled. This is because the carbide that has been carbonized in the primary combustion region R2 to a high temperature is not sufficiently cooled in the carbide refining / cooling region R1.
Then, the carbonization furnace control part 29 adjusts the temperature of the carbide | carbonized_material which the carbide | carbonized_material discharge part 24 discharge | emits by controlling the discharge | emission amount of the carbide | carbonized_material which the carbide | carbonized_material discharge part 24 discharge | emits.

本実施形態において、炭化炉制御部29は、温度センサ28cとレベルセンサ28dの双方を用いて、炭化物排出部24が排出する炭化物の温度を調整している。前者は炭化物の温度を直接的に検出するセンサであり、後者は炭化物の堆積量から炭化物の温度が高温となる状態を間接的に検出するセンサである。
以下、図7のフローチャートの各ステップについて説明する。
In the present embodiment, the carbonization furnace control unit 29 adjusts the temperature of the carbide discharged by the carbide discharge unit 24 using both the temperature sensor 28c and the level sensor 28d. The former is a sensor that directly detects the temperature of the carbide, and the latter is a sensor that indirectly detects a state in which the temperature of the carbide is high from the amount of deposited carbide.
Hereinafter, each step of the flowchart of FIG. 7 will be described.

ステップS700で炭化炉制御部29は、温度センサ28cから伝達される温度検出信号を受信することにより、間隙20aの下端側に堆積する炭化物の温度である炭化物温度Tcを検出する。
ステップS701で炭化炉制御部29は、レベルセンサ28dから伝達される堆積量検出信号を受信することにより、間隙20aに堆積する有機廃棄物の堆積量である堆積量Aoを検出する。
In step S700, the carbonization furnace control unit 29 receives the temperature detection signal transmitted from the temperature sensor 28c, thereby detecting the carbide temperature Tc, which is the temperature of the carbide deposited on the lower end side of the gap 20a.
In step S701, the carbonization furnace control unit 29 receives the accumulation amount detection signal transmitted from the level sensor 28d, thereby detecting the accumulation amount Ao that is the accumulation amount of the organic waste accumulated in the gap 20a.

ステップS702で炭化炉制御部29は、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1以上であるか否かを判定する。炭化炉制御部29は、検出した炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1以上であると判定した場合はステップS703に処理を進め、そうでなければステップS704に処理を進める。
ここで、第1炭化物温度Tc1として、例えば、250℃以上かつ300℃以下の範囲の任意の温度を設定することができる。
In step S702, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c is equal to or higher than the first carbide temperature Tc1. When determining that the detected carbide temperature Tc is equal to or higher than the first carbide temperature Tc1, the carbonization furnace control unit 29 advances the process to step S703, and otherwise advances the process to step S704.
Here, as 1st carbide | carbonized_material temperature Tc1, arbitrary temperature of the range of 250 degreeC or more and 300 degrees C or less can be set, for example.

ステップS703で炭化炉制御部29は、ターンテーブル24aの回転速度を第2回転速度Rs2で回転させるよう駆動部24bを制御する。第2回転速度Rs2は後述する第1回転速度Rs1よりも低速度である。
ここで、第1回転速度Rs1は、炭化炉20が通常運転状態を維持するために必要な量の炭化物を炭化物排出部24から排出させるための速度である。ステップS703では、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1以上となった場合に炭化物排出部24が排出する炭化物の温度が低下するように、ターンテーブル24aの回転速度を第1回転速度Rs1よりも低い第2回転速度Rs2としている。ターンテーブル24aの回転速度を低下させることにより炭化物が炭化物精錬・冷却領域R1に滞留する時間が長くなり、それに伴って炭化物排出部24が排出する炭化物の温度が低下する。
In step S703, the carbonization furnace control unit 29 controls the drive unit 24b to rotate the rotation speed of the turntable 24a at the second rotation speed Rs2. The second rotation speed Rs2 is lower than the first rotation speed Rs1 described later.
Here, the first rotation speed Rs1 is a speed for discharging the amount of carbide necessary for the carbonization furnace 20 to maintain the normal operation state from the carbide discharge portion 24. In step S703, the rotation speed of the turntable 24a is set to the first speed so that the temperature of the carbide discharged by the carbide discharge unit 24 decreases when the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c becomes equal to or higher than the first carbide temperature Tc1. The second rotation speed Rs2 is lower than the rotation speed Rs1. By reducing the rotation speed of the turntable 24a, the time for which the carbide stays in the carbide refining / cooling region R1 becomes longer, and accordingly, the temperature of the carbide discharged by the carbide discharge portion 24 decreases.

ステップS704で炭化炉制御部29は、レベルセンサ28dが検出する堆積量Aoが第1堆積量Ao1以下であるか否かを判定する。炭化炉制御部29は、検出した堆積量Aoが第1堆積量Ao1以下であると判定した場合はステップS705に処理を進め、そうでなければステップS706に処理を進める。   In step S704, the carbonization furnace control unit 29 determines whether or not the deposition amount Ao detected by the level sensor 28d is equal to or less than the first deposition amount Ao1. When determining that the detected deposition amount Ao is equal to or less than the first deposition amount Ao1, the carbonization furnace control unit 29 proceeds to step S705, and if not, proceeds to step S706.

ステップS705で炭化炉制御部29は、ターンテーブル24aの回転速度を第2回転速度Rs2で回転させるよう駆動部24bを制御する。第2回転速度Rs2は後述する第1回転速度Rs1よりも低速度である。ステップS705では、レベルセンサ28dが検出する堆積量Aoが第1堆積量Ao1以下となった場合に炭化物排出部24が排出する炭化物の温度が低下するように、ターンテーブル24aの回転速度を第1回転速度Rs1よりも低い第2回転速度Rs2としている。   In step S705, the carbonization furnace control unit 29 controls the drive unit 24b to rotate the rotation speed of the turntable 24a at the second rotation speed Rs2. The second rotation speed Rs2 is lower than the first rotation speed Rs1 described later. In step S705, the rotation speed of the turntable 24a is set to the first speed so that the temperature of the carbide discharged by the carbide discharge unit 24 decreases when the accumulation amount Ao detected by the level sensor 28d becomes equal to or less than the first accumulation amount Ao1. The second rotation speed Rs2 is lower than the rotation speed Rs1.

ステップS706で炭化炉制御部29は、ターンテーブル24aの回転速度を第1回転速度Rs1で回転させるよう駆動部24bを制御する。前述したように、第1回転速度Rs1は、炭化炉20が通常運転状態を維持するために必要な量の炭化物を炭化物排出部24から排出させるための速度である。炭化炉制御部29は、ステップS906において、炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1よりも低くかつ堆積量Aoが第1堆積量Ao1よりも多いことから、運転状態を維持するために必要な量の炭化物を炭化物排出部24から排出させるように駆動部24bを制御する。   In step S706, the carbonization furnace control unit 29 controls the drive unit 24b to rotate the rotation speed of the turntable 24a at the first rotation speed Rs1. As described above, the first rotation speed Rs1 is a speed for discharging the amount of carbide necessary for the carbonization furnace 20 to maintain the normal operation state from the carbide discharge section 24. Since the carbide temperature Tc is lower than the first carbide temperature Tc1 and the deposition amount Ao is larger than the first deposition amount Ao1 in step S906, the carbonization furnace control unit 29 has an amount necessary for maintaining the operation state. The drive unit 24b is controlled to discharge the carbide from the carbide discharge unit 24.

炭化炉制御部29は、図7に示すフローチャートの処理を終了すると、再び図7に示す処理の実行を開始する。このようにして、炭化炉制御部29は、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcおよびレベルセンサ28dが検出する有機廃棄物の堆積量Aoに基づいて駆動部24bがターンテーブル24aを回転させる回転速度を制御する。   When the process of the flowchart shown in FIG. 7 is completed, the carbonization furnace control unit 29 starts executing the process shown in FIG. 7 again. In this way, the carbonization furnace control unit 29 is configured so that the drive unit 24b rotates the turntable 24a based on the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c and the organic waste accumulation amount Ao detected by the level sensor 28d. To control.

以上の図7に示すフローチャートにおいては、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1以上であるか否かに応じてターンテーブル24aの回転速度を2段階に切り替えるものであったが他の態様であってもよい。
例えば、炭化物温度Tcに応じて2段階以上の複数段階でターンテーブル24aの回転速度を切り替えるようにしてもよい。また例えば、ターンテーブル24aの回転速度を段階的に切り替えず、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcと反比例する速度となるようにターンテーブル24aの回転速度を制御するようにしてもよい。
In the flowchart shown in FIG. 7 described above, the rotation speed of the turntable 24a is switched in two steps depending on whether or not the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c is equal to or higher than the first carbide temperature Tc1. Other embodiments may be used.
For example, the rotational speed of the turntable 24a may be switched in two or more stages according to the carbide temperature Tc. Further, for example, the rotational speed of the turntable 24a may be controlled so as to be a speed inversely proportional to the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c without switching the rotational speed of the turntable 24a stepwise.

また、以上の図7に示すフローチャートにおいては、レベルセンサ28dが検出する堆積量Aoが第1堆積量Ao1以上であるか否かに応じてターンテーブル24aの回転速度を2段階に切り替えるものであったが他の態様であってもよい。
例えば、堆積量Aoに応じて2段階以上の複数段階でターンテーブル24aの回転速度を切り替えるようにしてもよい。また例えば、ターンテーブル24aの回転速度を段階的に切り替えず、レベルセンサ28dが検出する堆積量Aoと比例する速度となるようにターンテーブル24aの回転速度を制御するようにしてもよい。
Further, in the flowchart shown in FIG. 7, the rotational speed of the turntable 24a is switched in two steps depending on whether or not the accumulation amount Ao detected by the level sensor 28d is equal to or greater than the first accumulation amount Ao1. However, other embodiments may be used.
For example, the rotation speed of the turntable 24a may be switched in a plurality of stages of two or more stages according to the accumulation amount Ao. Further, for example, the rotational speed of the turntable 24a may be controlled so as to be a speed proportional to the accumulation amount Ao detected by the level sensor 28d without switching the rotational speed of the turntable 24a stepwise.

また、以上の図7に示すフローチャートにおいては、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcとレベルセンサ28dが検出する堆積量Aoの双方を用いてターンテーブル24aの回転速度を制御するものであったが他の態様であってもよい。
例えば、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcとレベルセンサ28dが検出する堆積量Aoの何れか一方を用いてターンテーブル24aの回転速度を制御するようにしてもよい。
In the flowchart shown in FIG. 7, the rotational speed of the turntable 24a is controlled using both the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c and the accumulation amount Ao detected by the level sensor 28d. Other embodiments may be used.
For example, the rotational speed of the turntable 24a may be controlled using either the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c or the deposition amount Ao detected by the level sensor 28d.

以上のように、本実施形態の炭化炉制御部29は、温度センサ28cが検出する炭化物温度Tcが第1炭化物温度Tc1(例えば、250℃以上かつ300℃の範囲の任意の温度)を下回るようにターンテーブル24aの回転速度を制御する。
これにより、1次燃焼ファン25aの送風量の制御により炭化物精練・冷却領域R1の上層側で900℃以上かつ1200℃以下の温度範囲で堆積する有機廃棄物が、所定時間(例えば、30分以上かつ50分以下)に渡って間隙20aに堆積し、その後に炭化物排出部24から排出される。
また、温度センサ28cの位置で第1炭化物温度Tc1を下回る温度となった有機廃棄物は、温度センサ28cの下方の間隙20aで徐々に冷却されて常温(例えば、25℃)で炭化物排出部24から排出される。
As described above, the carbonization furnace control unit 29 of the present embodiment is such that the carbide temperature Tc detected by the temperature sensor 28c is lower than the first carbide temperature Tc1 (for example, any temperature in the range of 250 ° C. or higher and 300 ° C.). The rotational speed of the turntable 24a is controlled.
Thereby, the organic waste deposited in the temperature range of 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less on the upper layer side of the carbide scouring / cooling region R1 by controlling the amount of air blown by the primary combustion fan 25a for a predetermined time (for example, 30 minutes or more) And deposits in the gap 20a over a period of 50 minutes or less, and then is discharged from the carbide discharge portion 24.
In addition, the organic waste having a temperature lower than the first carbide temperature Tc1 at the position of the temperature sensor 28c is gradually cooled in the gap 20a below the temperature sensor 28c, and the carbide discharge section 24 at normal temperature (for example, 25 ° C.). Discharged from.

本実施形態の炭化炉制御部29は、3秒を制御周期として図7に示す処理を繰り返し実行することにより、連続した制御周期で検知される炭化物温度Tcの差が25℃を超えないように制御することができる。本実施形態の水性ガス生成システム100は、炭化炉制御部29による炭化物温度Tcの自動制御を行うことにより、有機廃棄物が30分以上かつ50分以下の時間(所定時間)に渡って間隙20aに堆積させることができる。   The carbonization furnace control unit 29 of the present embodiment repeatedly executes the process shown in FIG. 7 with a control period of 3 seconds so that the difference in the carbide temperature Tc detected in the continuous control period does not exceed 25 ° C. Can be controlled. In the water gas generation system 100 of the present embodiment, by performing automatic control of the carbide temperature Tc by the carbonization furnace control unit 29, the organic waste has a gap 20a over a time period (predetermined time) of 30 minutes to 50 minutes. Can be deposited.

次に、本実施形態の熱分解炉30について詳細に説明する。
図8は、図1に示す熱分解炉30の縦断面図である。図8において、軸線Zは、熱分解炉30が設置される設置面(図示略)に対して直交する鉛直方向(重力方向)を示している。
Next, the pyrolysis furnace 30 of this embodiment will be described in detail.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the pyrolysis furnace 30 shown in FIG. In FIG. 8, the axis Z indicates the vertical direction (gravity direction) orthogonal to the installation surface (not shown) on which the pyrolysis furnace 30 is installed.

図8に示すように、本実施形態の熱分解炉30は、本体部31と、反応管32と、反応管ヘッド33(供給部)と、水性ガス出口ノズル34(水性ガス出口部)と、燃焼ガス供給部35(加熱用ガス供給部)と、燃焼ガス排出部36(加熱用ガス排出部)と、グランドパッキン37(第1シール部)と、グランドパッキン38(第2シール部)と、グランドパッキン39(第3シール部)とを備える。   As shown in FIG. 8, the pyrolysis furnace 30 of the present embodiment includes a main body 31, a reaction tube 32, a reaction tube head 33 (supply unit), a water gas outlet nozzle 34 (water gas outlet), Combustion gas supply part 35 (heating gas supply part), combustion gas discharge part 36 (heating gas discharge part), gland packing 37 (first seal part), gland packing 38 (second seal part), And a gland packing 39 (third seal portion).

本体部31は、軸線Zに沿って延びる略円筒状に形成される部材である。本体部31は、その内部に反応管32を収容する空間を形成している。
本体部31は、熱分解炉30の外装を形成する金属製(例えば鉄製)のハウジング31aと、ハウジング31aの内周面に貼り付けられる断熱材31bと、断熱材31bの内周面に貼り付けられる耐熱材31cとを有する。
The main body 31 is a member formed in a substantially cylindrical shape extending along the axis Z. The main body 31 forms a space for accommodating the reaction tube 32 therein.
The main body 31 is attached to a metal (for example, iron) housing 31a that forms the exterior of the pyrolysis furnace 30, a heat insulating material 31b that is attached to the inner peripheral surface of the housing 31a, and an inner peripheral surface of the heat insulating material 31b. And a heat-resistant material 31c.

略円筒状の本体部31の上面は平面視円環状の上板31dで構成されており、本体部31の底面は平面視円環状の底板31eで構成されている。
また、本体部31の側面31fの上端には上端フランジ部31g(第1フランジ部)が設けられており、本体部31の側面31fの下端には下端フランジ31i(第2フランジ部)が設けられている。
The upper surface of the substantially cylindrical main body 31 is composed of an upper plate 31d that is annular in plan view, and the bottom surface of the main body 31 is composed of a bottom plate 31e that is annular in plan view.
Further, an upper end flange portion 31g (first flange portion) is provided at the upper end of the side surface 31f of the main body portion 31, and a lower end flange 31i (second flange portion) is provided at the lower end of the side surface 31f of the main body portion 31. ing.

上板31dと上端フランジ部31gとは、軸線Z回りの複数箇所で上板31dと上端フランジ部31gとの間に図示しないガスケット(第4シール部)を挟んだ状態で締結ボルト31h(締結部材)によって締結されている。
同様に、底板31eと下端フランジ31iとは、軸線Z回りの複数箇所で底板31eと下端フランジ31iとの間に図示しないガスケット(第5シール部)を挟んだ状態で締結ボルト31j(締結部材)によって締結されている。
The upper plate 31d and the upper end flange portion 31g are a fastening bolt 31h (fastening member) in a state where a gasket (fourth seal portion) (not shown) is sandwiched between the upper plate 31d and the upper end flange portion 31g at a plurality of positions around the axis Z. ).
Similarly, the bottom plate 31e and the lower end flange 31i are a fastening bolt 31j (fastening member) in a state where a gasket (fifth seal portion) (not shown) is sandwiched between the bottom plate 31e and the lower end flange 31i at a plurality of locations around the axis Z. It is concluded by

反応管32は、軸線Zに沿って延びる略円筒状に形成される機構である。反応管32は、本体部31の内周面との間に燃焼ガス(加熱用ガス)を流通させるための燃焼ガス流路30aを形成する外周面32dを有する。
反応管32は、センターパイプ32a(管状部材)と、上端フランジ32b(第3フランジ部)と、複数の第1傾斜板32fと、複数の第2傾斜板32gと、複数の保持棒32h(保持部)とを有する。
The reaction tube 32 is a mechanism formed in a substantially cylindrical shape extending along the axis Z. The reaction tube 32 has an outer peripheral surface 32 d that forms a combustion gas flow path 30 a for allowing a combustion gas (heating gas) to flow between the inner peripheral surface of the main body 31.
The reaction tube 32 includes a center pipe 32a (tubular member), an upper end flange 32b (third flange portion), a plurality of first inclined plates 32f, a plurality of second inclined plates 32g, and a plurality of holding rods 32h (holding portions). ).

図8に示すように、反応管32の上端フランジ32bおよび上端フランジ32b側のセンターパイプ32aの端部は、本体部31の上板31d(上面)から上方へ突出している。
また、反応管32の下端部32cは、本体部31の底板31e(底面)から下方へ突出している。
As shown in FIG. 8, the upper end flange 32b of the reaction tube 32 and the end of the center pipe 32a on the upper end flange 32b side protrude upward from the upper plate 31d (upper surface) of the main body 31.
The lower end 32 c of the reaction tube 32 protrudes downward from the bottom plate 31 e (bottom surface) of the main body 31.

センターパイプ32aは、軸線Zに沿って延びる円筒状に形成される部材である。センターパイプ32aの内部には、複数の第1傾斜板32fと複数の第2傾斜板32gと複数の保持棒32h(保持部)からなる熱分解促進機構が収容されている。
熱分解促進機構は、炭化物をセンターパイプ32aの上端側から下端側まで段階的に導いて炭化物を反応管32の内部に滞留させることにより、炭化物および過熱蒸気(ガス化剤)の熱分解反応を促進させる機構である。
The center pipe 32a is a member formed in a cylindrical shape extending along the axis Z. Inside the center pipe 32a is housed a thermal decomposition promotion mechanism including a plurality of first inclined plates 32f, a plurality of second inclined plates 32g, and a plurality of holding rods 32h (holding portions).
The thermal decomposition promotion mechanism promotes the thermal decomposition reaction of the carbide and superheated steam (gasification agent) by guiding the carbide stepwise from the upper end side to the lower end side of the center pipe 32a and retaining the carbide in the reaction tube 32. It is a mechanism to make.

図8に示すように、複数の第1傾斜板32fおよび複数の第2傾斜板32gは、軸線Zに沿った複数箇所で4本の保持棒(図示略)によって保持されている。また、第1傾斜板32fおよび第2傾斜板32gは、軸線Zに沿って交互に配置されている。
4本の保持棒の上端は、反応管ヘッド33の下端フランジ33aの下面に取り付けられている。反応管32の上端フランジ32bと反応管ヘッド33の下端フランジ33aとの締結を解除することにより、熱分解促進機構はセンターパイプ32aから上方に取り外す(着脱する)ことが可能となっている。
As shown in FIG. 8, the plurality of first inclined plates 32f and the plurality of second inclined plates 32g are held by four holding rods (not shown) at a plurality of locations along the axis Z. Further, the first inclined plates 32f and the second inclined plates 32g are alternately arranged along the axis Z.
The upper ends of the four holding rods are attached to the lower surface of the lower end flange 33 a of the reaction tube head 33. By releasing the fastening between the upper end flange 32b of the reaction tube 32 and the lower end flange 33a of the reaction tube head 33, the thermal decomposition promoting mechanism can be removed (detached) upward from the center pipe 32a.

図8に示すように、第1傾斜板32fが形成する第1傾斜面は第2開口部32jから落下した炭化物を下方へ導くように傾斜しており、第2傾斜板32gが形成する第2傾斜面は第1開口部32iから落下した炭化物を下方へ導くように傾斜している。
このように、熱分解促進機構は、軸線Zに沿って交互に配置される第1傾斜板32fと第2傾斜板32gとを用いて炭化物をセンターパイプ32aの上端側から下端側まで段階的に導くことができる。
As shown in FIG. 8, the first inclined surface formed by the first inclined plate 32f is inclined so as to guide the carbide falling from the second opening 32j downward, and the second inclined plate 32g forms the second inclined surface. The inclined surface is inclined so as to guide the carbide falling from the first opening 32i downward.
In this manner, the thermal decomposition promoting mechanism guides the carbide stepwise from the upper end side to the lower end side of the center pipe 32a using the first inclined plates 32f and the second inclined plates 32g that are alternately arranged along the axis Z. be able to.

第1傾斜面および第2傾斜面の軸線Zに直交する平面に対する傾斜角度は、炭化物の性状に応じて任意に設定することができるが、炭化物を確実に傾斜面に沿って移動させるために炭化物の安息角以上の角度とするのが好ましい。一方、傾斜角度を大きくしすぎると、炭化物の反応管32内での滞留時間が短くなり、熱分解反応が十分に促進されない。
そのため、第1傾斜面および第2傾斜面の軸線Zに直交する平面に対する傾斜角度は、20°以上かつ60°以下の範囲で炭化物の安息角以上となるように定めるのが特に好ましい。
The inclination angle of the first inclined surface and the second inclined surface with respect to the plane orthogonal to the axis Z can be arbitrarily set according to the properties of the carbide, but in order to reliably move the carbide along the inclined surface, the carbide It is preferable that the angle be equal to or greater than the angle of repose. On the other hand, if the inclination angle is too large, the residence time of the carbide in the reaction tube 32 is shortened, and the thermal decomposition reaction is not sufficiently promoted.
Therefore, it is particularly preferable that the inclination angle of the first inclined surface and the second inclined surface with respect to the plane orthogonal to the axis Z is determined to be equal to or greater than the repose angle of the carbide in the range of 20 ° to 60 °.

反応管ヘッド33は、反応管32に取り付けられるとともに反応管32の内部へ炭化物と過熱蒸気(ガス化剤)とを供給して反応管32の内部で水性ガスを生成させるものである。
反応管ヘッド33は、反応管32と取り付けられる下端フランジ33a(第4フランジ)と、炭化物供給路101に取り付けられる上端フランジ33bと、蒸気過熱器81から過熱蒸気が供給される流路(図示略)に取り付けられる側方フランジ33cとを有する。
The reaction tube head 33 is attached to the reaction tube 32 and supplies carbide and superheated steam (gasification agent) to the inside of the reaction tube 32 to generate water gas inside the reaction tube 32.
The reaction tube head 33 includes a lower end flange 33a (fourth flange) attached to the reaction tube 32, an upper end flange 33b attached to the carbide supply passage 101, and a flow path (not shown) through which superheated steam is supplied from the steam superheater 81. ) And a side flange 33c attached thereto.

反応管ヘッド33の下端フランジ33aと反応管32の上端フランジ32bとは、軸線Z回りの複数箇所でこれらの間に図示しないガスケット(第6シール部)を挟んだ状態で締結ボルト33dによって締結されている。   The lower end flange 33a of the reaction tube head 33 and the upper end flange 32b of the reaction tube 32 are fastened by fastening bolts 33d with a gasket (sixth seal portion) (not shown) sandwiched between them at a plurality of locations around the axis Z. ing.

水性ガス出口ノズル34は、反応管32の下端部32cに取り付けられる略筒状の部材である。水性ガス出口ノズル34は、反応管32の内部で炭化物の熱分解反応により生成された水性ガス、炭化物の未反応分、および灰分等の残渣を、水性ガス供給路102を介して減温器40へ導く。
なお、水性ガス出口ノズル34から減温器40へ導かれる未反応の炭化物は、過熱蒸気(水蒸気)により洗浄されて炭素成分以外の他の成分が除去されたものである。そのため、減温器40へ導かれる炭化物は、炭素成分以外の他の成分が良好に除去された炭素含有率の高い炭化物となっている。
The water gas outlet nozzle 34 is a substantially cylindrical member attached to the lower end portion 32 c of the reaction tube 32. The water gas outlet nozzle 34 is used to reduce the temperature of the water gas generated by the pyrolysis reaction of the carbide in the reaction tube 32, the unreacted part of the carbide, the ash, and the like through the water gas supply path 102. Lead to.
In addition, the unreacted carbide guided from the water gas outlet nozzle 34 to the temperature reducer 40 is washed with superheated steam (water vapor) to remove components other than the carbon component. Therefore, the carbide guided to the temperature reducer 40 is a carbide having a high carbon content in which other components other than the carbon component are favorably removed.

燃焼ガス供給部35は、本体部31の上方に設けられるとともに燃焼ガス流路200aから導かれる燃焼ガスを燃焼ガス流路30aへ供給する開口部である。
燃焼ガス排出部36は、本体部31の下方に設けられるとともに燃焼ガス流路30aから燃焼ガス流路200bへ燃焼ガスを排出する開口部である。
燃焼ガス供給部35から燃焼ガス流路30aへ供給される燃焼ガスは、センターパイプ32aの外周面32dを加熱しながらセンターパイプ32aの上端側から下端側に向けて流通し、燃焼ガス排出部36から排出される。
The combustion gas supply unit 35 is an opening that is provided above the main body 31 and supplies the combustion gas guided from the combustion gas channel 200a to the combustion gas channel 30a.
The combustion gas discharge unit 36 is an opening that is provided below the main body 31 and discharges the combustion gas from the combustion gas channel 30a to the combustion gas channel 200b.
The combustion gas supplied from the combustion gas supply part 35 to the combustion gas flow path 30a flows from the upper end side to the lower end side of the center pipe 32a while heating the outer peripheral surface 32d of the center pipe 32a, and is discharged from the combustion gas discharge part 36. Is done.

グランドパッキン37は、本体部31の上板31dから燃焼ガス流路30a内の燃焼ガスが外部へ流出することを遮断する部材である。グランドパッキン37は、本体部31の上板31dの下面と接するように設けられるとともに反応管32の外周面32dと接触する内周面37dを有する平面視円環状の部材である。   The gland packing 37 is a member that blocks the combustion gas in the combustion gas passage 30a from flowing out from the upper plate 31d of the main body 31 to the outside. The gland packing 37 is an annular member that is provided in contact with the lower surface of the upper plate 31 d of the main body 31 and has an inner peripheral surface 37 d that contacts the outer peripheral surface 32 d of the reaction tube 32.

グランドパッキン37は、セラミックボード37aとセラミックボード37bとセラミックファイバー37cとを互いに密着させた状態で構成されている。比較的容易に変形可能な繊維状の素材であるセラミックファイバー37cを用いることにより、断熱材31bおよび耐熱材31cと接触する部分におけるシール性を高めている。   The gland packing 37 is configured in a state where the ceramic board 37a, the ceramic board 37b, and the ceramic fiber 37c are in close contact with each other. By using the ceramic fiber 37c, which is a fibrous material that can be deformed relatively easily, the sealing performance at the portion in contact with the heat insulating material 31b and the heat resistant material 31c is enhanced.

グランドパッキン38は、本体部31の底板31eから燃焼ガス流路30a内の燃焼ガスが外部へ流出することを遮断する部材である。グランドパッキン38は、本体部31の底板31eの上面と接するように設けられるとともに反応管32の外周面32dと接触する内周面38dを有する平面視円環状の部材である。   The gland packing 38 is a member that blocks the combustion gas in the combustion gas passage 30a from flowing out from the bottom plate 31e of the main body 31 to the outside. The gland packing 38 is an annular member that is provided in contact with the upper surface of the bottom plate 31 e of the main body 31 and has an inner peripheral surface 38 d that contacts the outer peripheral surface 32 d of the reaction tube 32.

グランドパッキン38は、セラミックボード38aとセラミックボード38bとセラミックファイバー38cとを互いに密着させた状態で構成されている。比較的容易に変形可能な繊維状の素材であるセラミックファイバー38cを用いることにより、断熱材31bおよび耐熱材31cと接触する部分におけるシール性を高めている。
グランドパッキン39は、反応管32の下端部32cと水性ガス出口ノズル34との取付位置において、取付位置からの水性ガスの流出を遮断する部材である。
The gland packing 38 is configured in a state in which the ceramic board 38a, the ceramic board 38b, and the ceramic fiber 38c are in close contact with each other. By using the ceramic fiber 38c, which is a fibrous material that can be deformed relatively easily, the sealing performance at the portion in contact with the heat insulating material 31b and the heat resistant material 31c is enhanced.
The gland packing 39 is a member that blocks outflow of water gas from the mounting position at the mounting position of the lower end portion 32 c of the reaction tube 32 and the water gas outlet nozzle 34.

次に、図9を用いて、本実施形態の熱分解炉30,減温器40,サイクロン50,蒸気発生器80,蒸気過熱器81,およびその周辺の機器について詳細に説明する。
図9に示すように、炭化物供給路101は、スクリューコンベア101aと、クリンカ除去装置101bと、ベルトコンベア101cと、磁選機101dと、スクリューコンベア101eと、スクリューコンベア101fとを有する。
Next, the pyrolysis furnace 30, the temperature reducer 40, the cyclone 50, the steam generator 80, the steam superheater 81, and peripheral devices thereof according to this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 9.
As shown in FIG. 9, the carbide supply path 101 includes a screw conveyor 101a, a clinker removing device 101b, a belt conveyor 101c, a magnetic separator 101d, a screw conveyor 101e, and a screw conveyor 101f.

スクリューコンベア101aは、炭化炉20から排出された炭化物を運搬する装置である。スクリューコンベア101aは、直線状に延びる筒体の内部にスクリューを収容したものである。スクリューコンベア101aは、モータの駆動力によってスクリューを筒体の内部で回転させることにより、炭化物を筒体の延びる方向に沿って運搬する。   The screw conveyor 101 a is a device that conveys the carbide discharged from the carbonization furnace 20. The screw conveyor 101a accommodates a screw in a linearly extending cylindrical body. The screw conveyor 101a conveys the carbide along the extending direction of the cylinder by rotating the screw inside the cylinder by the driving force of the motor.

クリンカ除去装置101bは、スクリューコンベア101aから排出される炭化物から一定以上の粒径のクリンカをネット等により除去する装置である。クリンカが除去された炭化物はベルトコンベア101cによって磁選機101dまで運搬される。
磁選機101dは、炭化物に含まれる釘等の鉄製の屑を磁石により除去する装置である。鉄製の屑が除去された炭化物は、スクリューコンベア101eへ供給される。
The clinker removing device 101b is a device that removes clinker having a particle size of a certain size or more from the carbide discharged from the screw conveyor 101a by a net or the like. The carbide from which the clinker is removed is conveyed to the magnetic separator 101d by the belt conveyor 101c.
The magnetic separator 101d is a device that removes iron scraps such as nails contained in carbide with a magnet. The carbide from which the iron scrap has been removed is supplied to the screw conveyor 101e.

スクリューコンベア101eおよびスクリューコンベア101fは、それぞれ炭化物を運搬する装置である。スクリューコンベア101fは、炭化物を熱分解炉30が有する窒素置換器30bへ供給する。なお、スクリューコンベア101eおよびスクリューコンベア101fの構造は、スクリューコンベア101aと同様であるので説明を省略する。   Each of the screw conveyor 101e and the screw conveyor 101f is a device that conveys carbides. The screw conveyor 101f supplies the carbide to the nitrogen replacement unit 30b included in the pyrolysis furnace 30. In addition, since the structure of the screw conveyor 101e and the screw conveyor 101f is the same as that of the screw conveyor 101a, description is abbreviate | omitted.

スクリューコンベア101eとスクリューコンベア101fとで熱分解炉30の上方まで炭化物を運搬しているのは、炭化物を熱分解炉30の上方から供給し、炭化物の自重によって熱分解炉30の反応管32中に炭化物を通過させるためである。炭化物の自重によって熱分解炉30の反応管32を通過させることにより、反応管32の上端から下端までの全領域を、熱分解反応を促進する領域として利用することができる。また、炭化物の自重によって反応管32中に炭化物を通過させるため、炭化物を移動させるための特段の動力を必要としない。   The screw conveyor 101e and the screw conveyor 101f carry the carbide to the upper side of the pyrolysis furnace 30 because the carbide is supplied from above the pyrolysis furnace 30 and in the reaction tube 32 of the pyrolysis furnace 30 by its own weight. This is to allow carbide to pass through. By passing the reaction tube 32 of the pyrolysis furnace 30 through the dead weight of the carbide, the entire region from the upper end to the lower end of the reaction tube 32 can be used as a region for promoting the pyrolysis reaction. Further, since the carbide is passed through the reaction tube 32 by its own weight, no special power for moving the carbide is required.

なお、スクリューコンベア101eとスクリューコンベア101fとの2段階で炭化物を運搬しているのは、各スクリューコンベアがスクリューを回転させるのに必要とする動力を少なくして駆動力の大きな高価なモータを必要としないようにするためである。   Carbide is transported in two stages, screw conveyor 101e and screw conveyor 101f, because each screw conveyor requires an expensive motor with a large driving force by reducing the power required to rotate the screw. This is to avoid the above.

窒素置換器30bは、熱分解炉30を構成する機器であり、炭化物とともにスクリューコンベア101fから供給される空気に含まれる酸素を不活性な窒素ガスと置換するための装置である。
窒素置換器30bは、スクリューコンベア101fと連結される上方と反応管ヘッド33と連結される下方のそれぞれに配置され、制御装置90によって開閉状態が制御される電動式の制御弁(例えば、ボール弁)を有する。
The nitrogen replacement device 30b is a device that constitutes the pyrolysis furnace 30, and is a device for replacing oxygen contained in air supplied from the screw conveyor 101f together with carbides with inert nitrogen gas.
The nitrogen purger 30b is disposed on the upper side connected to the screw conveyor 101f and the lower side connected to the reaction tube head 33, and is an electric control valve (for example, a ball valve) whose open / close state is controlled by the control device 90. ).

制御装置90は、上方の制御弁を開状態とし下方の制御弁を閉状態とすることで窒素置換器30bの内部に炭化物を供給する。制御装置90は、窒素置換器30bの内部に供給される炭化物が一定量に達した場合、スクリューコンベア101fによる炭化物の運搬を停止させるとともに、窒素置換器30bの上方の制御弁を閉状態とする。   The control device 90 supplies carbide to the inside of the nitrogen purger 30b by opening the upper control valve and closing the lower control valve. When the amount of carbide supplied to the inside of the nitrogen purger 30b reaches a certain amount, the control device 90 stops the transportation of the carbide by the screw conveyor 101f and closes the control valve above the nitrogen purger 30b. .

窒素置換器30bには、空気分離装置等の窒素ガスを生成する装置から窒素ガスが常時供給されるようになっている。そのため、窒素置換器30bの上方および下方の制御弁を閉状態として一定時間が経過すると、炭化物とともに窒素置換器30bの内部に供給された空気が外部に排出されて内部が窒素ガスで置換された状態となる。   Nitrogen gas is always supplied to the nitrogen replacer 30b from a device that generates nitrogen gas, such as an air separation device. Therefore, when a certain amount of time has elapsed with the control valves above and below the nitrogen purger 30b closed, the air supplied to the nitrogen purger 30b together with the carbides is discharged to the outside and the interior is replaced with nitrogen gas. It becomes a state.

制御装置90は、窒素置換器30bの内部が窒素ガスで置換された状態となった後に、窒素置換器30bの下方の制御弁を開状態に切り替えて窒素置換器30bから反応管ヘッド33へ炭化物を供給する。
制御装置90は、窒素置換器30bから反応管ヘッド33へ炭化物を供給した後、窒素置換器30bの下方の制御弁を閉状態とする。また、制御装置90は、その後に窒素置換器30bの上方の制御弁を開状態として窒素置換器30bの内部に新たな炭化物を供給する。
After the inside of the nitrogen purger 30b has been replaced with nitrogen gas, the control device 90 switches the control valve below the nitrogen purger 30b to the open state to transfer the carbide from the nitrogen purger 30b to the reaction tube head 33. Supply.
After supplying carbide to the reaction tube head 33 from the nitrogen purger 30b, the controller 90 closes the control valve below the nitrogen purger 30b. Further, the control device 90 then opens the control valve above the nitrogen purger 30b and supplies new carbide into the nitrogen purger 30b.

制御装置90は、以上のように窒素置換器30bの上方および下方の制御弁の開閉を制御することにより、反応管ヘッド33へ炭化物とともに供給される気体を窒素ガスとしている。この窒素ガスは、反応管32で生成される水性ガスと反応しない不活性ガスである。そのため、炭化物とともに酸素を含む空気が反応管32へ供給され、酸素と水性ガスとが反応して水性ガスの収率が低下してしまうことを抑制することができる。   As described above, the control device 90 controls the opening and closing of the control valves above and below the nitrogen purger 30b, so that the gas supplied to the reaction tube head 33 together with the carbide is nitrogen gas. This nitrogen gas is an inert gas that does not react with the water gas generated in the reaction tube 32. Therefore, it is possible to suppress the air containing oxygen together with the carbide from being supplied to the reaction tube 32 and causing the reaction between oxygen and the water gas to reduce the yield of the water gas.

チャー回収装置41は、窒素置換器41aとチャー回収部41bとを有する。
窒素置換器41aは、炭化物の未反応分とともに減温器40から供給される水性ガスを不活性な窒素ガスと置換するための装置である。
チャー回収部41bは、炭化物の未反応分を回収して図示しない供給経路から窒素置換器30bへ供給する装置である。
窒素置換器41aは、減温器40と連結される上方とチャー回収部41bと連結される下方のそれぞれに配置され、制御装置90によって開閉状態が制御される電動式の制御弁(例えば、ボール弁)を有する。
The char recovery device 41 includes a nitrogen purger 41a and a char recovery unit 41b.
The nitrogen replacer 41a is a device for replacing the water gas supplied from the temperature reducer 40 together with the unreacted portion of the carbide with inert nitrogen gas.
The char recovery unit 41b is an apparatus that recovers an unreacted portion of the carbide and supplies the unreacted component to a nitrogen purger 30b from a supply path (not shown).
The nitrogen purger 41a is disposed on the upper side connected to the temperature reducer 40 and the lower side connected to the char recovery unit 41b, and is an electric control valve (for example, a ball) whose opening / closing state is controlled by the control device 90. Valve).

制御装置90は、上方の制御弁を開状態とし下方の制御弁を閉状態とすることで窒素置換器41aの内部に炭化物の未反応分を供給する。制御装置90は、窒素置換器41aの内部に供給される炭化物の未反応分が一定量に達した場合、窒素置換器41aの上方の制御弁を閉状態とする。   The control device 90 supplies unreacted carbide to the inside of the nitrogen purger 41a by opening the upper control valve and closing the lower control valve. When the unreacted amount of the carbide supplied into the nitrogen purger 41a reaches a certain amount, the control device 90 closes the control valve above the nitrogen purger 41a.

窒素置換器41aには、空気分離装置等の窒素ガスを生成する装置から窒素ガスが常時供給されるようになっている。そのため、窒素置換器41aの上方および下方の制御弁を閉状態として一定時間が経過すると、炭化物の未反応分とともに窒素置換器41aの内部に供給された水性ガスが外部に排出されて内部が窒素ガスで置換された状態となる。なお、窒素置換器41aから排出される水性ガスは、フレアースタック71に供給されるようになっている。   Nitrogen gas is always supplied to the nitrogen purger 41a from a device that generates nitrogen gas such as an air separation device. Therefore, when the upper and lower control valves of the nitrogen purger 41a are closed and a certain time elapses, the water gas supplied into the nitrogen purger 41a together with the unreacted portion of the carbide is discharged to the outside, and the interior is filled with nitrogen. The gas is replaced. The water gas discharged from the nitrogen purger 41a is supplied to the flare stack 71.

制御装置90は、窒素置換器41aの内部が窒素ガスで置換された状態となった後に、窒素置換器41aの下方の制御弁を開状態に切り替えて窒素置換器41aからチャー回収部41bへ炭化物の未反応分を供給する。
制御装置90は、窒素置換器41aからチャー回収部41bへ炭化物の未反応分を供給した後、窒素置換器41aの下方の制御弁を閉状態とする。また、制御装置90は、その後に窒素置換器41aの上方の制御弁を開状態として窒素置換器41aの内部に新たな炭化物の未反応分を供給する。
After the inside of the nitrogen purger 41a is replaced with nitrogen gas, the control device 90 switches the control valve below the nitrogen purger 41a to the open state, and the carbide is transferred from the nitrogen purger 41a to the char recovery unit 41b. The unreacted portion is supplied.
After supplying the unreacted portion of the carbide from the nitrogen purger 41a to the char recovery unit 41b, the control device 90 closes the control valve below the nitrogen purger 41a. In addition, the control device 90 then opens the control valve above the nitrogen purger 41a and supplies new unreacted carbon carbide into the nitrogen purger 41a.

制御装置90は、以上のように窒素置換器41aの上方および下方の制御弁の開閉を制御することにより、チャー回収部41bへ炭化物の未反応分とともに供給される水性ガスがチャー回収部41bへ供給されるのを防止している。   As described above, the control device 90 controls the opening and closing of the control valves above and below the nitrogen purger 41a, so that the water gas supplied to the char recovery unit 41b together with the unreacted carbide is supplied to the char recovery unit 41b. It is prevented from being supplied.

残渣回収装置51は、窒素置換器51aと残渣回収部51bとを有する。
窒素置換器51aは、未反応の炭化物および残渣とともにサイクロン50から供給される水性ガスを不活性な窒素ガスと置換するための装置である。
残渣回収部51bは、窒素置換器51aから排出される未反応の炭化物および残渣を回収する装置である。
The residue collection device 51 includes a nitrogen purger 51a and a residue collection unit 51b.
The nitrogen purger 51a is a device for replacing the water gas supplied from the cyclone 50 together with unreacted carbides and residues with inert nitrogen gas.
The residue collection unit 51b is a device that collects unreacted carbide and residue discharged from the nitrogen purger 51a.

窒素置換器51aは、サイクロン50と連結される上方と残渣回収部51bと連結される下方のそれぞれに配置され、制御装置90によって開閉状態が制御される電動式の制御弁(例えば、ボール弁)を有する。窒素置換器51aには、空気分離装置等の窒素ガスを生成する装置から窒素ガスが常時供給されるようになっている。   The nitrogen purger 51a is disposed on each of an upper side connected to the cyclone 50 and a lower side connected to the residue recovery unit 51b, and an electric control valve (for example, a ball valve) whose open / close state is controlled by the control device 90. Have Nitrogen gas is always supplied to the nitrogen replacer 51a from a device that generates nitrogen gas such as an air separation device.

なお、制御装置90は、窒素置換器41aの制御弁を制御するのと同様に窒素置換器51aの制御弁を制御し、水性ガスが残渣回収部51bへ供給されるのを防止するものである。制御装置90が窒素置換器51aの制御弁を制御する方法は、制御装置90が窒素置換器41aの制御弁を制御する方法と同様であるので、説明を省略する。   The control device 90 controls the control valve of the nitrogen purger 51a in the same manner as the control valve of the nitrogen purger 41a, and prevents water gas from being supplied to the residue recovery unit 51b. . The method by which the control device 90 controls the control valve of the nitrogen purger 51a is the same as the method by which the control device 90 controls the control valve of the nitrogen purger 41a, and thus the description thereof is omitted.

蒸気発生器80は、蒸気発生部80aと蒸気循環タンク80bとを有する。
蒸気発生部80aは、燃焼ガスと熱交換する水を内部に流通させる伝熱管(図示略)と、伝熱管を覆うように形成される筒体に設けられるとともに水を内部に流通させるジャケット(図示略)とを有する。伝熱管とジャケットには、それぞれ蒸気循環タンク80bから水が供給されるようになっている。
The steam generator 80 includes a steam generation unit 80a and a steam circulation tank 80b.
The steam generation unit 80a includes a heat transfer tube (not shown) that circulates water that exchanges heat with the combustion gas, and a jacket (not shown) that is provided in a cylindrical body that is formed so as to cover the heat transfer tube. Abbreviation). Water is supplied to the heat transfer tube and the jacket from the steam circulation tank 80b.

蒸気循環タンク80bは、水供給装置82から水が供給されるとともに水を蒸気発生部80aの伝熱管およびジャケットに供給する。ジャケットで熱された温水と、伝熱管が燃焼ガスによって加熱されて生成した蒸気とは、それぞれ蒸気循環タンク80bに回収される。
蒸気循環タンク80bは、蒸気発生部80aの伝熱管から供給された蒸気(飽和蒸気)を、蒸気過熱器81へ供給する。
The steam circulation tank 80b is supplied with water from the water supply device 82 and supplies water to the heat transfer tube and the jacket of the steam generation unit 80a. The hot water heated by the jacket and the steam generated by heating the heat transfer tube with the combustion gas are respectively collected in the steam circulation tank 80b.
The steam circulation tank 80b supplies the steam (saturated steam) supplied from the heat transfer tube of the steam generating unit 80a to the steam superheater 81.

次に、図10を用いて、本実施形態の乾燥機10について詳細に説明する。
乾燥機10は、ロータリキルンと呼ばれる方式の乾燥機であり、燃焼ガス導入部10bと、回転体10cと、排出部10dとを有する。
燃焼ガス導入部10bは、燃焼ガス流路200dから供給される燃焼ガスを乾燥機10の内部へ導入するとともに導入した燃焼ガスを回転体10cの内部へ導くものである。
Next, the dryer 10 of this embodiment is demonstrated in detail using FIG.
The dryer 10 is a dryer of a type called a rotary kiln, and includes a combustion gas introduction unit 10b, a rotating body 10c, and a discharge unit 10d.
The combustion gas introduction part 10b introduces the combustion gas supplied from the combustion gas flow path 200d into the dryer 10 and introduces the introduced combustion gas into the rotary body 10c.

回転体10cは、軸線Wに沿って延びる方向に形成される円筒状の部材であり駆動モータによって回転動力を与えられることにより軸線W回りに回転する。
また、回転体10cの内部には、原料供給路11aから有機廃棄物が供給される。回転体10cの内部に供給された有機廃棄物は、燃焼ガス導入部10bから導かれる燃焼ガスによって乾燥されながら排出部10dに向けて導かれる。
有機廃棄物は、回転体10cの回転によって撹拌されながら燃焼ガスによって直接的に加熱され、回転体10cの一端から他端まで燃焼ガスの流れによって搬送される。
The rotating body 10c is a cylindrical member formed in a direction extending along the axis W, and rotates about the axis W by being given rotational power by a drive motor.
Moreover, organic waste is supplied into the inside of the rotary body 10c from the raw material supply path 11a. The organic waste supplied to the inside of the rotating body 10c is guided toward the discharge unit 10d while being dried by the combustion gas guided from the combustion gas introduction unit 10b.
The organic waste is directly heated by the combustion gas while being stirred by the rotation of the rotating body 10c, and is conveyed by the flow of the combustion gas from one end to the other end of the rotating body 10c.

排出部10dは、回転体10cによって搬送されながら乾燥した有機廃棄物を回収して原料供給路10aへ供給する。原料供給路10aへ供給された有機廃棄物は、ホッパ12を介して炭化炉20へ供給される。
また、排出部10dは、燃焼ガス導入部10bから回転体10cの内部を通過して導かれた燃焼ガスを燃焼ガス流路200eへ供給する。燃焼ガス流路200eへ供給された燃焼ガスは、排ガス冷却洗浄装置13へ供給される。
The discharge unit 10d collects the organic waste dried while being conveyed by the rotating body 10c and supplies it to the raw material supply path 10a. The organic waste supplied to the raw material supply path 10 a is supplied to the carbonization furnace 20 via the hopper 12.
Further, the discharge unit 10d supplies the combustion gas introduced from the combustion gas introduction unit 10b through the inside of the rotating body 10c to the combustion gas channel 200e. The combustion gas supplied to the combustion gas flow path 200e is supplied to the exhaust gas cooling and cleaning device 13.

次に、本実施形態の炭化炉20にて得られる炭化物と、チャー回収装置41および残渣回収装置51にて得られる炭化物の性状について説明する。
15重量%の水分を含む樹木製の廃材をホッパ12から供給する有機廃棄物として用いた場合、有機廃棄物に対して15〜25重量%の炭化物が炭化炉20にて得られた。水性ガス生成システム100を連続運転し、約6時間毎に炭化炉20から排出される炭化物を採取して全16サンプルの炭化物を得て有機元素分析装置(ヤナコ分析工業株式会社製のMT-5)で分析を行った。その結果、炭化物の炭素含有率の平均値が91.5%であり、標準偏差が1.5%であった。また、比表面積測定装置(Quantachrome社製のNova-4200e)を用いて炭化物の比表面積を測定したところ、300m/g〜400m/gとの結果を得た。また、有機廃棄物に含まれる灰分(炭化物以外の他の成分)を蛍光X線分析装置(Philips社製PW2400)で分析したところ、灰分全体に対して約52重量パーセントのCaが含まれるとの結果を得た。
Next, the characteristics of the carbide obtained in the carbonization furnace 20 of the present embodiment and the carbide obtained in the char recovery device 41 and the residue recovery device 51 will be described.
When wood waste containing 15% by weight of water was used as organic waste supplied from the hopper 12, 15 to 25% by weight of carbide was obtained in the carbonization furnace 20 with respect to the organic waste. The water gas generation system 100 is continuously operated, and the carbides discharged from the carbonization furnace 20 are collected about every 6 hours to obtain a total of 16 samples of carbides. An organic element analyzer (MT-5 manufactured by Yanaco Analytical Industries, Ltd.) ). As a result, the average carbon content of the carbide was 91.5%, and the standard deviation was 1.5%. The measured specific surface area of the carbide with a specific surface area measuring device (Quantachrome Co. Nova-4200e), to give the results of 300m 2 / g~400m 2 / g. Moreover, when ash (other components other than carbide) contained in organic waste was analyzed with a fluorescent X-ray analyzer (PW2400 manufactured by Philips), it was found that about 52 weight percent of Ca was contained in the entire ash. The result was obtained.

また、15重量%の水分を含む樹木製の廃材をホッパ12から供給する有機廃棄物として用いた場合、チャー回収装置41と残渣回収装置51とを合計して、有機廃棄物に対して約2〜3重量%の未反応の炭化物が得られた。水性ガス生成システム100を連続運転し、約6時間毎にチャー回収装置41および残渣回収装置51から排出される炭化物を採取して全16サンプルの炭化物を得て有機元素分析装置(ヤナコ分析工業株式会社製のMT-5)で分析を行った。その結果、炭化物の炭素含有率の平均値が92.1%であり、標準偏差が1.4%であった。また、比表面積測定装置(Quantachrome社製のNova-4200e)を用いて炭化物の比表面積を測定したところ、300m/g〜400m/gとの結果を得た。また、有機廃棄物に含まれる灰分(炭化物以外の他の成分)を蛍光X線分析装置(Philips社製PW2400)で分析したところ、灰分全体に対して約52重量パーセントのCaが含まれるとの結果を得た。 Further, when the wood waste material containing 15% by weight of water is used as the organic waste supplied from the hopper 12, the char recovery device 41 and the residue recovery device 51 are added up to about 2 with respect to the organic waste. -3 wt% unreacted carbide was obtained. The water gas generation system 100 is continuously operated, and the carbides discharged from the char recovery device 41 and the residue recovery device 51 are collected about every 6 hours to obtain a total of 16 samples of carbides. The analysis was conducted with MT-5) manufactured by the company. As a result, the average carbon content of the carbide was 92.1%, and the standard deviation was 1.4%. The measured specific surface area of the carbide with a specific surface area measuring device (Quantachrome Co. Nova-4200e), to give the results of 300m 2 / g~400m 2 / g. Moreover, when ash (other components other than carbide) contained in organic waste was analyzed with a fluorescent X-ray analyzer (PW2400 manufactured by Philips), it was found that about 52 weight percent of Ca was contained in the entire ash. The result was obtained.

このように、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、有機廃棄物に対して15〜25重量%の炭化物を得ることができ、その炭化物の炭素含有率が約92%となる。したがって、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、炭化炉20,チャー回収装置41,残渣回収装置51にて、高い炭素収率で炭化物を得ることができるとともに炭素含有率が極めて高い炭化物を得ることができる。   Thus, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, 15 to 25% by weight of carbide can be obtained with respect to the organic waste, and the carbon content of the carbide is about 92%. Therefore, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, the carbonization furnace 20, the char recovery device 41, and the residue recovery device 51 can obtain a carbide with a high carbon yield and have a very high carbon content. Can be obtained.

また、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、300m/g〜400m/gという比表面積の大きい炭化物を得ることができる。比表面積の大きい炭化物は、調湿剤や吸着剤(活性炭)として有用である。図11は、本実施形態の水性ガス生成システム100により得られる炭化物を走査電子顕微鏡で撮像した画像を示すものであり、比表面積の大きい構造が示されている。図11の右下には目盛が示されており、1目盛が100μmである。 Further, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, it is possible to obtain a large carbide having a specific surface area of 300m 2 / g~400m 2 / g. The carbide having a large specific surface area is useful as a humidity control agent or an adsorbent (activated carbon). FIG. 11 shows an image obtained by imaging the carbide obtained by the water gas generation system 100 of the present embodiment with a scanning electron microscope, and shows a structure having a large specific surface area. A scale is shown in the lower right of FIG. 11, and one scale is 100 μm.

なお、炭化炉20にて得られる炭化物の炭素含有率(平均値で91.5%)よりもチャー回収装置41および残渣回収装置51にて得られる炭化物の炭素含有率(平均値で92.1%)の方が高い。これは、チャー回収装置41および残渣回収装置51で得られる炭化物が、熱分解炉30で過熱蒸気(水蒸気)により洗浄されて炭素成分以外の他の成分が良好に除去されているためである。
また、本実施形態の水性ガス生成システム100により製造される炭化物は、前述した調湿剤や吸着剤以外の他の用途にも有効に利用することができる。例えば、土壌改良剤、埋炭剤、融雪剤、研磨剤として利用することもできる。
It should be noted that the carbon content of the carbides obtained by the char recovery device 41 and the residue recovery device 51 (average value of 92.1 than the carbon content of the carbides obtained by the carbonization furnace 20 (average value of 91.5%). %) Is higher. This is because the carbide obtained by the char recovery device 41 and the residue recovery device 51 is washed with superheated steam (water vapor) in the pyrolysis furnace 30 and other components other than the carbon component are well removed.
In addition, the carbide produced by the water gas generation system 100 of the present embodiment can be effectively used for other uses than the above-described humidity control agent and adsorbent. For example, it can also be used as a soil conditioner, a charcoal agent, a snow melting agent, and an abrasive.

以上説明した本実施形態が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、炭化炉20の本体部21の内周面と円筒部22の外周面との間に形成される間隙20aに有機廃棄物投入部23から有機廃棄物が投入され、炭化炉20の通常運転状態において、軸線Xに沿った間隙20aの下方から上方に至るまで有機廃棄物投入部23から投入される有機廃棄物が堆積する。間隙20aの上層側の有機廃棄物は、1次空気供給部25から供給される1次燃焼用空気により部分燃焼して間隙20aの下層側へ導かれる。
The operation and effects of the present embodiment described above will be described.
According to the water gas generation system 100 of the present embodiment, organic waste is discharged from the organic waste charging unit 23 into the gap 20 a formed between the inner peripheral surface of the main body 21 of the carbonization furnace 20 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 22. In the normal operation state of the carbonization furnace 20, the organic waste thrown from the organic waste throwing portion 23 is accumulated from the lower side to the upper side of the gap 20a along the axis X. The organic waste on the upper layer side of the gap 20a is partially burned by the primary combustion air supplied from the primary air supply unit 25 and guided to the lower layer side of the gap 20a.

間隙20aの下層側の有機廃棄物は、上層側の有機廃棄物によって閉塞されており、間隙20aの下層側が炭素成分を多く含む固形分が精錬および冷却される炭化物精錬・冷却領域R1となる。炭化物精錬・冷却領域R1においては、炭素成分を多く含む固形分が、酸素濃度が低い状態で更に炭化されながら精錬され、間隙20aの下端に近付くに従って徐々に消火される。これにより、間隙20aの下端から排出される炭化物の温度を低くすることができる。   The organic waste on the lower layer side of the gap 20a is blocked by the organic waste on the upper layer side, and the lower layer side of the gap 20a becomes a carbide smelting / cooling region R1 in which solid content containing a large amount of carbon components is refined and cooled. In the carbide refining / cooling region R1, the solid content containing a large amount of carbon components is refined while being further carbonized in a state where the oxygen concentration is low, and is gradually extinguished as it approaches the lower end of the gap 20a. Thereby, the temperature of the carbide | carbonized_material discharged | emitted from the lower end of the gap | interval 20a can be made low.

また、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、有機廃棄物が間隙20aで所定温度範囲に維持されるように有機廃棄物の炭化状態が制御される。そのため、有機廃棄物が高い温度となって炭素成分の多くが完全燃焼してしまうことや、有機廃棄物が間隙で低い温度となって炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。ここで、所定温度範囲は、例えば、900℃以上かつ1200℃以下の範囲とするのが好ましく、1000℃以上かつ1100℃以下の範囲とするのが更に好ましい。   Further, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, the carbonization state of the organic waste is controlled so that the organic waste is maintained in a predetermined temperature range at the gap 20a. For this reason, the organic waste becomes a high temperature and most of the carbon components are completely burned, or the organic waste becomes a low temperature in the gap and other components other than the carbon component cannot be sufficiently removed. Can be suppressed. Here, for example, the predetermined temperature range is preferably 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less, and more preferably 1000 ° C. or more and 1100 ° C. or less.

また、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、有機廃棄物が所定時間に渡って間隙20aに堆積するように制御される。そのため、有機廃棄物が間隙20aに堆積する時間が短くなって有機廃棄物から炭素成分以外の他の成分を十分に除去できなくなる不具合を抑制することができる。ここで、所定時間は、例えば、30分以上かつ50分以下の範囲とするのが好ましい。
このように、本実施形態の水性ガス生成システム100によれば、有機廃棄物に含まれる炭素成分の減少を抑制しつつ炭素成分以外の他の成分が十分に除去された炭化物を製造することができる。
Further, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, control is performed so that organic waste is deposited in the gap 20a over a predetermined time. Therefore, it is possible to suppress the problem that the time for the organic waste to accumulate in the gap 20a is shortened and other components other than the carbon component cannot be sufficiently removed from the organic waste. Here, the predetermined time is preferably in the range of, for example, 30 minutes or more and 50 minutes or less.
Thus, according to the water gas generation system 100 of the present embodiment, it is possible to produce a carbide from which other components other than the carbon component are sufficiently removed while suppressing a decrease in the carbon component contained in the organic waste. it can.

本実施形態の水性ガス生成システム100は、炭化物排出部24から排出された炭化物と過熱蒸気とを熱分解反応させて水性ガスを生成する熱分解炉30と、熱分解炉30から排出される炭化物を回収するチャー回収装置41および残渣回収装置51と、を備える。
このようにすることで、炭素含有率の高い炭化物と過熱蒸気とを熱分解炉30で熱分解反応させて水性ガスを生成しつつ、未反応の炭化物を回収することができる。この未反応の炭化物は、過熱蒸気により洗浄されて炭素成分以外の他の成分が除去されたものである。そのため、炭素成分以外の他の成分が良好に除去された炭素含有率の高い炭化物を得ることができる。
The water gas generation system 100 of the present embodiment includes a pyrolysis furnace 30 that generates a water gas by causing a pyrolysis reaction between the carbide discharged from the carbide discharge unit 24 and superheated steam, and a carbide discharged from the pyrolysis furnace 30. And a char collection device 41 and a residue collection device 51.
By doing in this way, unreacted carbide | carbonized_material can be collect | recovered, carrying out the pyrolysis reaction of the carbide | carbonized_material with high carbon content, and superheated steam in the thermal decomposition furnace 30, and producing | generating water gas. This unreacted carbide is one obtained by washing with superheated steam to remove other components than the carbon component. Therefore, it is possible to obtain a carbide having a high carbon content in which other components other than the carbon component are well removed.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態の炭化物製造システム300について図面を参照して説明する。
本実施形態の炭化物製造システム300は、第1実施形態の水性ガス生成システム100の変形例である。本実施形態の炭化物製造システム300は、以下で特に説明する場合を除き第1実施形態の水性ガス生成システム100と同様であるものとする。
Second Embodiment
Next, the carbide manufacturing system 300 of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
The carbide manufacturing system 300 of the present embodiment is a modification of the water gas generation system 100 of the first embodiment. The carbide manufacturing system 300 of the present embodiment is assumed to be the same as the water gas generation system 100 of the first embodiment unless otherwise described below.

第1実施形態の水性ガス生成システム100は、炭化炉20で得た炭化物を熱分解炉30で過熱蒸気により熱分解反応させることにより水性ガスを生成するものであり、主産物として水性ガスを製造して副産物として炭化物を製造するものであった。
それに対して本実施形態の炭化物製造システム300は、熱分解炉を備えておらず主産物として炭化物を製造するものである。
The water gas generation system 100 of the first embodiment generates water gas by causing the carbide obtained in the carbonization furnace 20 to undergo thermal decomposition reaction with superheated steam in the pyrolysis furnace 30, and produces water gas as a main product. Thus, carbide was produced as a by-product.
On the other hand, the carbide manufacturing system 300 of this embodiment is not equipped with a pyrolysis furnace, and manufactures a carbide as a main product.

図12に示すように、本実施形態の炭化物製造システム300は、乾燥機10と、ホッパ11と、ホッパ12と、排ガス冷却洗浄装置13と、炭化炉(炭化物製造装置)20と、炭化炉20で製造された炭化物を回収する炭化物回収装置310と、炭化炉20から排出される燃焼ガスと水(熱媒体)との熱交換を行って蒸気を発生する蒸気発生器(熱交換部)320と、蒸気発生器320で発生した蒸気により駆動される蒸気タービン330と、蒸気タービン330のタービン軸(図示略)と連結される発電機により発電出力を得る発電設備340と、炭化物製造システム300の各部を制御する制御装置350と、を備える。   As shown in FIG. 12, the carbide production system 300 of the present embodiment includes a dryer 10, a hopper 11, a hopper 12, an exhaust gas cooling and cleaning device 13, a carbonization furnace (carbide production apparatus) 20, and a carbonization furnace 20. A carbide recovery device 310 that recovers the carbide produced in the above, a steam generator (heat exchanging unit) 320 that generates steam by performing heat exchange between the combustion gas discharged from the carbonization furnace 20 and water (heat medium), and The steam turbine 330 driven by the steam generated by the steam generator 320, the power generation equipment 340 for obtaining power generation output by a generator connected to the turbine shaft (not shown) of the steam turbine 330, and each part of the carbide manufacturing system 300 And a control device 350 for controlling.

発電設備340は、得られた発電出力を炭化物製造システム300の各部で使用するように電力を供給することができる。また、発電設備340は、炭化物製造システム300では余剰となる発電出力を電力系統(図示略)へ供給することもできる。なお、蒸気発生器320で発生して蒸気タービン330のタービン軸の回転動力として用いられた蒸気は、復水器(図示略)にて復水した後に再び蒸気発生器320へ熱媒体として供給される。   The power generation facility 340 can supply power so that the generated power output is used in each part of the carbide manufacturing system 300. Further, the power generation facility 340 can supply a power generation output that is excessive in the carbide manufacturing system 300 to a power system (not shown). Note that the steam generated by the steam generator 320 and used as the rotational power of the turbine shaft of the steam turbine 330 is reconstituted by a condenser (not shown) and then supplied again to the steam generator 320 as a heat medium. The

図12に示す炭化物製造システム300において、炭化炉20で生成された燃焼ガスは、燃焼ガス流路300a,300b,300cからなる燃焼ガス流路によって以下のように流通する。
炭化炉20が生成した燃焼ガスは、燃焼ガス流路300aによって蒸気発生器320へ供給される。蒸気発生器320から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路300bによって乾燥機10へ供給される。乾燥機10から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス流路300cによって排ガス冷却洗浄装置13へ供給される。排ガス冷却洗浄装置13が無害化した燃焼ガスは、排ガス冷却洗浄装置13によって大気中に排出される。
In the carbide manufacturing system 300 shown in FIG. 12, the combustion gas produced | generated by the carbonization furnace 20 distribute | circulates as follows by the combustion gas flow path which consists of combustion gas flow paths 300a, 300b, 300c.
The combustion gas generated by the carbonization furnace 20 is supplied to the steam generator 320 through the combustion gas passage 300a. The combustion gas discharged from the steam generator 320 is supplied to the dryer 10 through the combustion gas channel 300b. The combustion gas discharged from the dryer 10 is supplied to the exhaust gas cooling and cleaning device 13 through the combustion gas channel 300c. The combustion gas detoxified by the exhaust gas cooling and cleaning device 13 is discharged into the atmosphere by the exhaust gas cooling and cleaning device 13.

本実施形態の炭化物製造システム300によれば、炭化炉20にて製造された炭化物の全量を炭化物回収装置310で回収するため、主産物として炭素含有率の極めて高い炭化物を得ることができる。
また、本実施形態の炭化物製造システム300によれば、炭化炉20で生成される高温(例えば、1000℃〜1200℃)の燃焼ガスの熱を水との熱交換により蒸気を発生させ、蒸気タービン330を動作させ、発電設備340の動力として回収することができる。さらに、蒸気発生器320を通過した比較的高温(例えば、500℃〜600℃)の燃焼ガスを乾燥機10において有機廃棄物の乾燥に用い、燃焼ガスの熱を更に有効利用することができる。
According to the carbide production system 300 of the present embodiment, since the entire amount of carbide produced in the carbonization furnace 20 is recovered by the carbide recovery device 310, a carbide having an extremely high carbon content can be obtained as a main product.
In addition, according to the carbide manufacturing system 300 of the present embodiment, steam is generated by heat exchange of the high-temperature (for example, 1000 ° C. to 1200 ° C.) combustion gas generated in the carbonization furnace 20 with water, and a steam turbine. 330 can be operated and recovered as power for the power generation equipment 340. Further, the combustion gas having a relatively high temperature (for example, 500 ° C. to 600 ° C.) that has passed through the steam generator 320 can be used for drying organic waste in the dryer 10, and the heat of the combustion gas can be further effectively used.

〔他の実施形態〕
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.

10 乾燥機(乾燥部)
20 炭化炉
20a 間隙
21 本体部
22 円筒部
23 有機廃棄物投入部
24 炭化物排出部
25 1次空気供給部(空気供給部)
26 2次空気供給部(第2空気供給部)
27 燃焼ガス排出部
28a 温度センサ
28b 温度センサ(第1温度検出部)
28c 温度センサ(第2温度検出部)
28d レベルセンサ(堆積量検出部)
29 炭化炉制御部(制御部)
30 熱分解炉(熱分解部)
40 減温器
41 チャー回収装置(炭化物回収部)
51 残渣回収装置(炭化物回収部)
90 制御装置
100 水性ガス生成システム
300 炭化物製造システム
310 炭化物回収装置
R1 炭化物精錬・冷却領域
R2 1次燃焼領域
R3 原料投入領域
R4 2次燃焼領域
W,X,Y,Z 軸線
10 Dryer (drying section)
20 Carbonization furnace 20a Gap 21 Body part 22 Cylindrical part 23 Organic waste input part 24 Carbide discharge part 25 Primary air supply part (air supply part)
26 Secondary air supply unit (second air supply unit)
27 Combustion gas discharge part 28a Temperature sensor 28b Temperature sensor (first temperature detection part)
28c Temperature sensor (second temperature detector)
28d Level sensor (deposition amount detector)
29 Carbonization furnace control unit (control unit)
30 Pyrolysis furnace (Pyrolysis part)
40 Desuperheater 41 Char recovery device (Carbide recovery unit)
51 Residue recovery unit (Carbide recovery unit)
90 Control device 100 Water gas generation system 300 Carbide production system 310 Carbide recovery device R1 Carbide refining / cooling region R2 Primary combustion region R3 Raw material input region R4 Secondary combustion region W, X, Y, Z axes

Claims (11)

軸線に沿って延びる筒状に形成される本体部と、
前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに前記本体部の内周面との間に有機物を炭化させるための間隙を形成する外周面を有する筒部と、
前記間隙へ前記有機物を投入する有機物投入部と、
前記間隙に堆積する前記有機物を部分燃焼させる燃焼用空気を供給する空気供給部と、
前記間隙から前記有機物が炭化した炭化物を排出する炭化物排出部と、
前記有機物が前記間隙で所定温度範囲に維持されかつ前記有機物が所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記有機物の炭化状態を制御する制御部と、を備える炭化物製造装置。
A main body formed in a cylindrical shape extending along the axis;
A cylindrical portion having an outer peripheral surface which is formed in a cylindrical shape extending along the axis and forms a gap for carbonizing organic matter between the inner peripheral surface of the main body portion;
An organic substance input unit for introducing the organic substance into the gap;
An air supply unit for supplying combustion air for partially burning the organic matter deposited in the gap;
A carbide discharge portion for discharging carbide obtained by carbonizing the organic matter from the gap;
A carbide manufacturing apparatus comprising: a control unit that controls a carbonization state of the organic substance so that the organic substance is maintained in a predetermined temperature range in the gap and the organic substance is deposited in the gap over a predetermined time.
前記制御部が、
前記有機物が前記間隙で前記所定温度範囲に維持されるように前記空気供給部が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、
前記有機物が前記所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記炭化物排出部が排出する前記炭化物の排出量を制御する請求項1に記載の炭化物製造装置。
The control unit is
Controlling the supply amount of the combustion air supplied by the air supply unit so that the organic matter is maintained in the predetermined temperature range in the gap;
The carbide manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the carbide discharge amount discharged by the carbide discharge unit is controlled so that the organic matter is accumulated in the gap over the predetermined time.
前記燃焼用空気により前記有機物が部分燃焼する燃料領域の雰囲気温度を検出する第1温度検出部と、
前記間隙に堆積する前記有機物の温度を検出する第2温度検出部と、を備え、
前記制御部が、
前記第1温度検出部が検出する温度に応じて前記空気供給部が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、
前記第2温度検出部が検出する温度に応じて前記炭化物排出部が排出する前記炭化物の排出量を制御する請求項2に記載の炭化物製造装置。
A first temperature detector that detects an ambient temperature of a fuel region in which the organic matter is partially burned by the combustion air;
A second temperature detector for detecting the temperature of the organic matter deposited in the gap,
The control unit is
Controlling the supply amount of the combustion air supplied by the air supply unit according to the temperature detected by the first temperature detection unit;
The carbide manufacturing apparatus of Claim 2 which controls the discharge | emission amount of the said carbide | carbonized_material which the said carbide | carbonized_material discharge part discharge | releases according to the temperature which the said 2nd temperature detection part detects.
前記所定温度範囲は、900℃以上かつ1200℃以下の範囲である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の炭化物製造装置。   The said predetermined temperature range is a range of 900 degreeC or more and 1200 degrees C or less, The carbide manufacturing apparatus as described in any one of Claims 1-3. 前記所定時間は、30分以上かつ50分以下である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の炭化物製造装置。   The said predetermined time is 30 minutes or more and 50 minutes or less, The carbide manufacturing apparatus as described in any one of Claims 1-4. 前記炭化物排出部から排出された前記炭化物と水蒸気とを熱分解反応させて水性ガスを生成する熱分解部と、
前記熱分解部から排出される前記炭化物を回収する炭化物回収部と、を備える請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の炭化物製造装置。
A thermal decomposition unit that generates a water gas by performing a thermal decomposition reaction between the carbide discharged from the carbide discharge unit and water vapor;
The carbide manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a carbide recovery unit that recovers the carbide discharged from the thermal decomposition unit.
軸線に沿って延びる筒状に形成される本体部と、前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに前記本体部の内周面との間に有機物を炭化させるための間隙を形成する外周面を有する筒部とを備える炭化物製造装置を用いた炭化物製造方法であって、
前記間隙へ前記有機物を投入する有機物投入工程と、
前記間隙へ燃焼用空気を供給して該間隙に堆積する前記有機物を部分燃焼させる空気供給工程と、
前記間隙から前記有機物が炭化した炭化物を排出する炭化物排出工程と、
前記有機物が前記間隙で所定温度範囲に維持されかつ前記有機物が所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記有機物の炭化状態を制御する制御工程と、を備える炭化物製造方法。
An outer periphery that forms a gap between the main body formed in a cylindrical shape extending along the axis and the inner peripheral surface of the main body and formed in a cylindrical shape extending along the axis. A carbide manufacturing method using a carbide manufacturing apparatus including a cylindrical portion having a surface,
An organic substance charging step of charging the organic substance into the gap;
An air supply step of supplying combustion air to the gap and partially burning the organic matter deposited in the gap;
A carbide discharging step of discharging the carbonized organic matter from the gap;
And a control step of controlling a carbonization state of the organic substance so that the organic substance is maintained in a predetermined temperature range in the gap and the organic substance is deposited in the gap over a predetermined time.
前記制御工程が、
前記有機物が前記所定温度範囲に維持されるように前記空気供給工程が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、
前記有機物が前記所定時間に渡って前記間隙に堆積するように前記炭化物排出工程が排出する前記炭化物の排出量を制御する請求項7に記載の炭化物製造方法。
The control step is
Controlling the amount of combustion air supplied by the air supply step so that the organic matter is maintained in the predetermined temperature range;
The carbide manufacturing method according to claim 7, wherein an amount of the carbide discharged in the carbide discharging step is controlled so that the organic material is deposited in the gap over the predetermined time.
前記燃焼用空気により前記有機物が部分燃焼する燃料領域の雰囲気温度を検出する第1温度検出工程と、
前記間隙に堆積する前記有機物の温度を検出する第2温度検出工程と、を備え、
前記制御工程が、
前記第1温度検出工程が検出する温度に応じて前記空気供給工程が供給する前記燃焼用空気の供給量を制御し、
前記第2温度検出工程が検出する温度に応じて前記炭化物排出工程が排出する前記炭化物の排出量を制御する請求項8に記載の炭化物製造方法。
A first temperature detection step of detecting an ambient temperature of a fuel region in which the organic matter is partially burned by the combustion air;
A second temperature detection step of detecting the temperature of the organic matter deposited in the gap,
The control step is
Controlling the supply amount of the combustion air supplied by the air supply step according to the temperature detected by the first temperature detection step;
The carbide manufacturing method according to claim 8, wherein an amount of the carbide discharged by the carbide discharging step is controlled according to a temperature detected by the second temperature detecting step.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の炭化物製造装置と、
前記炭化物製造装置から排出される燃焼ガスと熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、
前記熱交換部により加熱された熱媒体から動力を得て発電する発電部と、を備える炭化物製造システム。
The carbide manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A heat exchanging section for exchanging heat between the combustion gas discharged from the carbide producing apparatus and the heat medium;
A carbide production system comprising: a power generation unit that generates power by obtaining power from the heat medium heated by the heat exchange unit.
前記熱交換部にて熱交換した前記燃焼ガスにより前記有機物投入部から投入される前記有機物を乾燥させる乾燥部を備える請求項10に記載の炭化物製造システム。   The carbide manufacturing system according to claim 10, further comprising a drying unit that dries the organic matter input from the organic material input unit by the combustion gas heat-exchanged by the heat exchange unit.
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