JP2021084055A - Gas filtration system - Google Patents

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諒 早川
Ryo Hayakawa
諒 早川
勇佑 岸
Yusuke Kishi
勇佑 岸
公司 皆川
Koji Minagawa
公司 皆川
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Abstract

To provide a gas filtration system capable of more accurately controlling a filling height of a filtration medium.SOLUTION: A gas filtration system includes: a gasification furnace; a filtration device filled with a filtration medium; a gas introduction passage for guiding a combustible gas discharged from the gasification furnace to the filtration device; and a filtration medium supply section supplying the filtration medium to the filtration device. The filtration device includes: a first hollow member in which a filtration space filled with the filtration medium is formed; a second hollow member being inserted into the first hollow member and causing the filtration medium supplied from the filtration medium supply section to drop down to the filtration space; a third hollow member guiding the combustible gas introduced from the gas introduction passage to the filtration space; a filling height detection section detecting a filling height of the filtration medium in the filtration device; and a control section controlling the filtration medium supply section on the basis of a detection result obtained by the filling height detection section so that the filling height of the filtration medium is maintained in the second hollow member.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ガス濾過システムに関する。 The present invention relates to a gas filtration system.

従来、固体廃棄物やバイオマス等を熱分解して有用なガス成分に変換するガス化炉に関する研究が、廃棄物の有効利用の観点から広く行われている。ガス化炉によれば、炉内で発生する可燃性ガス(熱分解ガス)を、発電等をはじめとする種々の用途において利用することができる一方、可燃性ガスの他にチャー(未燃分)、ダスト及びタール等の副生成物も発生する。このため、可燃性ガスの利用に当たっては、これらの副生成物を可燃性ガスから除去することが必要になる。 Conventionally, research on a gasifier that thermally decomposes solid waste, biomass, etc. into useful gas components has been widely conducted from the viewpoint of effective use of waste. According to the gasification furnace, the flammable gas (pyrolysis gas) generated in the furnace can be used for various purposes such as power generation, while char (unburned content) in addition to the flammable gas. ), Dust and tar and other by-products are also generated. Therefore, when using flammable gas, it is necessary to remove these by-products from the flammable gas.

この種の技術が、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1には、廃棄物を可燃性ガスに熱分解する流動床式のガス化炉と、可燃性ガスに含まれる副生成物を付着させるための濾過媒体が充填された濾過塔と、副生成物が付着した濾過媒体を当該濾過塔からガス化炉に流動媒体として送るための第1搬送経路と、ガス化炉において副生成物が除去された流動媒体を当該ガス化炉から濾過塔に濾過媒体として送るための第2搬送経路と、第1搬送経路及び第2搬送経路を通じてガス化炉と濾過塔との間で濾過媒体及び流動媒体を循環させる循環機構と、濾過塔の前後における差圧を検知する差圧検知部と、を備えた廃棄物処理設備が記載されている。この廃棄物処理設備は、濾過塔の前後における差圧が所定の範囲内に収まるように濾過媒体及び流動媒体の循環量を変動させるものである。 This type of technique is described, for example, in Patent Document 1. Patent Document 1 describes a fluidized bed type gasifier that thermally decomposes waste into flammable gas, a filtration tower filled with a filtration medium for adhering by-products contained in the flammable gas, and a sub. The first transport path for sending the filtration medium to which the product is attached from the filtration tower to the gasification furnace as a flow medium, and the flow medium from which the by-products have been removed in the gasification furnace are transferred from the gasification furnace to the filtration tower. The difference between the front and back of the second transport path for sending as a filter medium, the circulation mechanism for circulating the filter medium and the flow medium between the gasifier and the filter tower through the first transport path and the second transport path, and the filtration tower. A waste treatment facility equipped with a differential pressure detection unit for detecting pressure is described. This waste treatment facility fluctuates the circulation amount of the filtration medium and the flow medium so that the differential pressure before and after the filtration tower is within a predetermined range.

特許第6500157号公報Japanese Patent No. 6500157

特許文献1に記載された廃棄物処理設備は、上述の通り、濾過塔の前後における差圧を所定の範囲内に制御するものであるが、濾過塔内における濾過媒体の実際の充填高さを正確に把握することは困難である。したがって、従来では、ガスの濾過機能を確実に確保するために、濾過媒体の充填高さを正確に制御するのが困難という課題があった。 As described above, the waste treatment facility described in Patent Document 1 controls the differential pressure before and after the filtration tower within a predetermined range, but determines the actual filling height of the filtration medium in the filtration tower. It is difficult to grasp accurately. Therefore, conventionally, there has been a problem that it is difficult to accurately control the filling height of the filtration medium in order to reliably secure the gas filtration function.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、濾過媒体の充填高さをより正確に制御することが可能なガス濾過システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas filtration system capable of more accurately controlling the filling height of a filtration medium.

本発明の一局面に係るガス濾過システムは、廃棄物を可燃性ガスに熱分解するガス化炉と、前記可燃性ガスから副生成物を除去するための濾過媒体が充填される濾過装置と、前記ガス化炉から排出された前記可燃性ガスを前記濾過装置へ導くガス導入経路と、前記濾過装置に前記濾過媒体を供給する濾過媒体供給部と、を備えている。前記濾過装置は、前記濾過媒体が充填される濾過空間が内部に形成された第1中空部材と、前記第1中空部材内に挿入された第2中空部材であって、前記濾過媒体供給部から供給される前記濾過媒体を前記濾過空間へ落下させる前記第2中空部材と、前記ガス導入経路から導入された前記可燃性ガスを前記濾過空間へ導く前記第3中空部材と、前記濾過装置内における前記濾過媒体の充填高さを検知する充填高さ検知部と、前記充填高さ検知部による検知結果に基づいて、前記第2中空部材の高さ範囲内に前記濾過媒体の充填高さが維持されるように前記濾過媒体供給部を制御する制御部と、を含む。 The gas filtration system according to one aspect of the present invention includes a gasifier that thermally decomposes waste into flammable gas, a filtration device filled with a filtration medium for removing by-products from the flammable gas, and the like. It includes a gas introduction path for guiding the flammable gas discharged from the gasifier to the filtration device, and a filtration medium supply unit for supplying the filtration medium to the filtration device. The filtration device includes a first hollow member in which a filtration space filled with the filtration medium is formed, and a second hollow member inserted into the first hollow member, from the filtration medium supply unit. The second hollow member for dropping the supplied filtration medium into the filtration space, the third hollow member for guiding the flammable gas introduced from the gas introduction path to the filtration space, and the inside of the filtration device. The filling height of the filtration medium is maintained within the height range of the second hollow member based on the detection result of the filling height detecting unit that detects the filling height of the filtration medium and the filling height detecting unit. A control unit that controls the filtration medium supply unit is included.

このガス濾過システムによれば、充填高さ検知部によって、濾過装置内における濾過媒体の充填高さを正確に把握することができる。そして、当該充填高さ検知部による検知結果に基づいて濾過装置への濾過媒体の供給を制御することにより、従来のように濾過装置の前後における差圧に基づいて濾過媒体の供給制御を行う場合に比べて、濾過媒体の充填高さをより正確に制御することが可能になる。 According to this gas filtration system, the filling height detection unit can accurately grasp the filling height of the filtration medium in the filtration device. Then, by controlling the supply of the filtration medium to the filtration device based on the detection result by the filling height detection unit, the supply control of the filtration medium is performed based on the differential pressure before and after the filtration device as in the conventional case. It becomes possible to control the filling height of the filtration medium more accurately.

しかも、このガス濾過システムでは、第2中空部材の高さ範囲内に濾過媒体の充填高さが維持されるように、濾過装置への濾過媒体の供給を制御する。これにより、第2中空部材内の圧力損失が濾過媒体の存在により増大するため、濾過装置内が負圧に維持される場合であっても第2中空部材を通じて濾過空間へ外気が流入するのを抑制することができる。 Moreover, in this gas filtration system, the supply of the filtration medium to the filtration device is controlled so that the filling height of the filtration medium is maintained within the height range of the second hollow member. As a result, the pressure loss in the second hollow member increases due to the presence of the filtration medium, so that the outside air does not flow into the filtration space through the second hollow member even when the inside of the filtration device is maintained at a negative pressure. It can be suppressed.

上記ガス濾過システムにおいて、前記制御部は、前記充填高さが前記第2中空部材の高さ範囲内に維持されるように、前記濾過媒体供給部を、前記第2中空部材内へ前記濾過媒体を供給する供給状態と、前記第2中空部材内への前記濾過媒体の供給を停止する停止状態との間で切り替えてもよい。 In the gas filtration system, the control unit brings the filtration medium supply unit into the second hollow member so that the filling height is maintained within the height range of the second hollow member. May be switched between a supply state in which the filtration medium is supplied and a stop state in which the supply of the filtration medium into the second hollow member is stopped.

この構成によれば、第2中空部材内へ濾過媒体を常時供給する場合と異なり、濾過媒体の供給経路における配管の摩耗等を抑制することができる。 According to this configuration, unlike the case where the filtration medium is constantly supplied into the second hollow member, it is possible to suppress wear of the piping in the supply path of the filtration medium.

上記ガス濾過システムにおいて、前記充填高さ検知部は、前記濾過媒体に光を投射する投射部と、前記濾過媒体で反射した前記光を受光する受光部と、前記受光部における前記光の受光位置のデータを前記濾過媒体の充填高さのデータに変換するデータ変換部と、を含んでいてもよい。 In the gas filtration system, the filling height detection unit includes a projection unit that projects light onto the filtration medium, a light receiving unit that receives the light reflected by the filtration medium, and a light receiving position of the light in the light receiving unit. A data conversion unit that converts the data of the above into data of the filling height of the filtration medium may be included.

この構成によれば、非接触方式によって濾過媒体の充填高さを検知することができる。したがって、接触方式の検知部を用いる場合と異なり、検知部を取り付けるための取付孔等を第2中空部材に形成する必要がないため、外気の流入をより確実に抑制することが可能になる。 According to this configuration, the filling height of the filtration medium can be detected by the non-contact method. Therefore, unlike the case of using the contact type detection unit, it is not necessary to form a mounting hole or the like for mounting the detection unit in the second hollow member, so that the inflow of outside air can be suppressed more reliably.

上記ガス濾過システムにおいて、前記制御部は、前記充填高さの下限値と、前記充填高さの上限値と、を記憶する記憶部を含んでいてもよい。前記制御部は、前記充填高さが前記上限値に達した後前記下限値まで下がる間は前記濾過媒体供給部を前記停止状態に維持すると共に、前記充填高さが前記下限値に達した時に前記濾過媒体供給部を前記停止状態から前記供給状態に切り替え、前記充填高さが前記下限値に達した後前記上限値まで上がる間は前記濾過媒体供給部を前記供給状態に維持すると共に、前記充填高さが前記上限値に達した時に前記濾過媒体供給部を前記供給状態から前記停止状態に切り替えてもよい。 In the gas filtration system, the control unit may include a storage unit that stores a lower limit value of the filling height and an upper limit value of the filling height. The control unit maintains the filtration medium supply unit in the stopped state while the filling height reaches the upper limit value and then drops to the lower limit value, and when the filling height reaches the lower limit value. The filtration medium supply unit is switched from the stopped state to the supply state, and the filtration medium supply unit is maintained in the supply state while the filling height reaches the lower limit value and then rises to the upper limit value, and the filtration medium supply unit is maintained in the supply state. When the filling height reaches the upper limit value, the filtration medium supply unit may be switched from the supply state to the stop state.

この構成によれば、濾過媒体の充填高さを制御するに際して、濾過媒体の供給及びその停止を切り替える頻度を少なくすることができるため、設備への負担を減らすことができる。 According to this configuration, when controlling the filling height of the filtration medium, the frequency of switching between the supply and the stop of the filtration medium can be reduced, so that the burden on the equipment can be reduced.

上記ガス濾過システムにおいて、前記充填高さ検知部は、前記第2中空部材に取り付けられ、取付位置の高さまで前記第2中空部材内に前記濾過媒体が充填されているか否かを前記濾過媒体との接触の有無により検知する下側レベルセンサと、前記第2中空部材のうち前記下側レベルセンサよりも上側に取り付けられ、取付位置の高さまで前記第2中空部材内に前記濾過媒体が充填されているか否かを前記濾過媒体との接触の有無により検知する上側レベルセンサと、を含んでいてもよい。前記制御部は、前記上側レベルセンサによる検知後前記下側レベルセンサによる検知が解除されるまでの間は前記濾過媒体供給部を前記停止状態に維持すると共に、前記下側レベルセンサによる検知解除時に前記濾過媒体供給部を前記停止状態から前記供給状態へ切り替え、前記下側レベルセンサによる検知解除後前記上側レベルセンサによる検知までの間は前記濾過媒体供給部を前記供給状態に維持すると共に、前記上側レベルセンサによる検知時に前記濾過媒体供給部を前記供給状態から前記停止状態へ切り替えてもよい。 In the gas filtration system, the filling height detection unit is attached to the second hollow member, and whether or not the filtration medium is filled in the second hollow member up to the height of the mounting position is determined by the filtration medium. The lower level sensor that detects the presence or absence of contact and the second hollow member are mounted above the lower level sensor, and the second hollow member is filled with the filtration medium up to the height of the mounting position. It may include an upper level sensor that detects whether or not the gas is in contact with the filtration medium. The control unit maintains the filtration medium supply unit in the stopped state after the detection by the upper level sensor until the detection by the lower level sensor is released, and at the time of the detection release by the lower level sensor. The filtration medium supply unit is switched from the stopped state to the supply state, and the filtration medium supply unit is maintained in the supply state until the detection by the upper level sensor is released after the detection is released by the lower level sensor, and the filtration medium supply unit is maintained in the supply state. The filtration medium supply unit may be switched from the supply state to the stopped state at the time of detection by the upper level sensor.

この構成によれば、接触式の検知部を用いることにより、濾過媒体の充填高さを簡便に且つ確実に検知することが可能になる。 According to this configuration, by using the contact type detection unit, it is possible to easily and surely detect the filling height of the filtration medium.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、濾過媒体の充填高さをより正確に制御することが可能なガス濾過システムを提供することができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a gas filtration system capable of more accurately controlling the filling height of the filtration medium.

本発明の実施形態1に係るガス濾過システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the gas filtration system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における濾過装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the filtration apparatus in Embodiment 1 of this invention. 上記ガス濾過システムにおける濾過媒体の充填高さの制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control of the filling height of the filtration medium in the said gas filtration system. 上記ガス濾過システムにおける濾過媒体の充填高さの制御を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the control of the filling height of the filtration medium in the said gas filtration system. 本発明の実施形態2に係るガス濾過システムの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the gas filtration system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of this invention. 本発明の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of this invention. 本発明の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of this invention. 本発明の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of this invention. 本発明の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るガス濾過システムを詳細に説明する。 Hereinafter, the gas filtration system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
<ガス濾過システム>
まず、本発明の実施形態1に係るガス濾過システム1の全体構成を、図1に基づいて説明する。本実施形態に係るガス濾過システム1は、例えば都市ごみ、下水汚泥、木質バイオマス又は廃プラスチック等の種々の廃棄物をガス化炉10で可燃性ガスG1(合成ガス、主として一酸化炭素や水素を含む)に熱分解し、当該可燃性ガスG1を濾過装置30で濾過した後に、種々のガス利用先に供給するシステムである。ガス利用先としては、発電ユニットのガスエンジン等を例示することができるが、これに限定されない。図1に示すように、ガス濾過システム1は、ガス化炉10と、濾過装置30と、ガス導入経路20と、ガス導出経路40と、濾過媒体供給部50と、濾過媒体抜出部60と、を主に備えている。
(Embodiment 1)
<Gas filtration system>
First, the overall configuration of the gas filtration system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the gas filtration system 1 according to the present embodiment, for example, various wastes such as municipal waste, sewage sludge, woody biomass or waste plastic are gasified in a gasifier 10 to produce flammable gas G1 (synthetic gas, mainly carbon monoxide and hydrogen). This is a system in which the flammable gas G1 is thermally decomposed into (including), filtered by the filtration device 30, and then supplied to various gas utilization destinations. Examples of gas usage destinations include, but are not limited to, gas engines of power generation units. As shown in FIG. 1, the gas filtration system 1 includes a gasifier 10, a filtration device 30, a gas introduction path 20, a gas lead-out path 40, a filtration medium supply section 50, and a filtration medium extraction section 60. , Is mainly provided.

ガス化炉10は、上記廃棄物を可燃性ガスG1に熱分解する流動床式ガス化炉である。具体的には、炉床から送り込まれる空気により流動媒体S1が流動しており、炉内に投入された廃棄物が流動媒体S1により分散される。そして、廃棄物が部分燃焼する時の熱により、可燃物が可燃性ガスG1に熱分解される。この時、可燃性ガスG1の他に、未燃分、ダスト及びタール等の副生成物も発生し、可燃性ガスG1はこれらの副生成物を同伴して炉外へ排出される。 The gasification furnace 10 is a fluidized bed gasification furnace that thermally decomposes the waste into a flammable gas G1. Specifically, the flow medium S1 is flowed by the air sent from the hearth, and the waste thrown into the furnace is dispersed by the flow medium S1. Then, the combustible material is thermally decomposed into the combustible gas G1 by the heat generated when the waste is partially combusted. At this time, in addition to the flammable gas G1, by-products such as unburned components, dust and tar are also generated, and the combustible gas G1 is discharged to the outside of the furnace together with these by-products.

濾過装置30は、可燃性ガスG1から上記副生成物を除去するための濾過媒体S2が充填されるものである。図1に示すように、濾過装置30には、可燃性ガスG1の流入口31が上部に設けられていると共に、濾過後の可燃性ガスG1の流出口34が側部に設けられている。また濾過装置30には、濾過媒体S2の供給口32が上部に設けられていると共に、濾過媒体S2の抜出部(抜出管)33が下部に設けられている。 The filtration device 30 is filled with a filtration medium S2 for removing the by-products from the flammable gas G1. As shown in FIG. 1, the filtration device 30 is provided with an inflow port 31 of the flammable gas G1 at the upper portion and an outlet 34 of the combustible gas G1 after filtration is provided at the side portion. Further, the filtration device 30 is provided with a supply port 32 of the filtration medium S2 at the upper part and an extraction portion (extraction pipe) 33 of the filtration medium S2 at the lower part.

濾過装置30内の空間は、当該濾過装置30の外の空間に対して負圧に維持される。濾過媒体S2としては、例えば珪砂、オリビン砂、酸化カルシウム、ドロマイト及びスラグからなる群より選択される少なくとも1つを用いることができるが、これらに限定されない。なお、濾過装置30の構成については、後に詳述する。 The space inside the filtration device 30 is maintained at a negative pressure with respect to the space outside the filtration device 30. As the filtration medium S2, for example, at least one selected from the group consisting of silica sand, olivine sand, calcium oxide, dolomite and slag can be used, but the filtration medium S2 is not limited thereto. The configuration of the filtration device 30 will be described in detail later.

ガス導入経路20は、ガス化炉10から排出された可燃性ガスG1を濾過装置30へ導く経路である。ガス導入経路20は、上流端がガス化炉10の上部に設けられたガス排出口11に接続されていると共に、下流端が濾過装置30の流入口31に接続されている。 The gas introduction path 20 is a path that guides the flammable gas G1 discharged from the gasifier 10 to the filtration device 30. The upstream end of the gas introduction path 20 is connected to the gas discharge port 11 provided in the upper part of the gasifier 10, and the downstream end is connected to the inflow port 31 of the filtration device 30.

ガス導出経路40は、濾過装置30から導出される濾過後の可燃性ガスG1が流通する経路である。ガス導出経路40の上流端が濾過装置30の流出口34に接続されており、当該ガス導出経路40を通じて濾過後の可燃性ガスG1が所定のガス利用先に供給される。 The gas lead-out path 40 is a path through which the filtered flammable gas G1 led out from the filtration device 30 flows. The upstream end of the gas outlet path 40 is connected to the outlet 34 of the filtration device 30, and the filtered flammable gas G1 is supplied to a predetermined gas utilization destination through the gas outlet path 40.

なお、図示は省略するが、ガス導出経路40には、スクラバー等のガス洗浄装置が配置されている。つまり、濾過装置30は、スクラバーによって可燃性ガスG1を燃料として利用可能な程度まで洗浄可能なように、当該可燃性ガスG1をその上流側で予備洗浄するものである。 Although not shown, a gas cleaning device such as a scrubber is arranged in the gas lead-out path 40. That is, the filtration device 30 pre-cleans the flammable gas G1 on the upstream side so that the scrubber can clean the flammable gas G1 to the extent that it can be used as fuel.

濾過媒体供給部50は、濾過装置30に濾過媒体S2を供給するものである。図1に示すように、本実施形態における濾過媒体供給部50は、ガス化炉下部抜出スクリュ51と、分級装置52と、媒体供給経路53と、循環エレベータ54と、を有している。 The filtration medium supply unit 50 supplies the filtration medium S2 to the filtration device 30. As shown in FIG. 1, the filtration medium supply unit 50 in the present embodiment includes a gasifier lower part extraction screw 51, a classification device 52, a medium supply path 53, and a circulation elevator 54.

ガス化炉下部抜出スクリュ51は、回転によりガス化炉10の底から流動媒体S1を不燃物と共に抜き出して濾過装置30へ送るためのものであり、抜出管14の下端部に設けられている。分級装置52は、ガス化炉下部抜出スクリュ51の下流端に設けられており、篩により流動媒体S1と不燃物とを分離する。 The lower extraction screw 51 of the gasification furnace is for extracting the flow medium S1 together with the incombustible material from the bottom of the gasification furnace 10 by rotation and sending it to the filtration device 30, and is provided at the lower end of the extraction pipe 14. There is. The classification device 52 is provided at the downstream end of the lower extraction screw 51 of the gasification furnace, and separates the flow medium S1 and the incombustible material by a sieve.

媒体供給経路53は、分級装置52により不燃物から分離された流動媒体S1を、濾過媒体S2として濾過装置30に送るための経路である。図1に示すように、媒体供給経路53は、上流端が分級装置52の媒体出口52A(流動媒体S1の出口)に接続されていると共に、下流端が濾過装置30の供給口32に接続されている。循環エレベータ54は、流動媒体S1を濾過装置30へ供給可能な所定の高さまで搬送するものであり、媒体供給経路53に配置されている。 The medium supply path 53 is a path for sending the flow medium S1 separated from the incombustible material by the classification device 52 to the filtration device 30 as the filtration medium S2. As shown in FIG. 1, the upstream end of the medium supply path 53 is connected to the medium outlet 52A (outlet of the flow medium S1) of the classification device 52, and the downstream end is connected to the supply port 32 of the filtration device 30. ing. The circulation elevator 54 conveys the flow medium S1 to a predetermined height that can be supplied to the filtration device 30, and is arranged in the medium supply path 53.

濾過媒体抜出部60は、濾過装置下部抜出スクリュ61と、媒体抜出経路62と、を有している。濾過装置下部抜出スクリュ61は、濾過媒体S2を濾過装置30の外へ抜き出すものであり、抜出部33に配置されている。媒体抜出経路62は、上流端が濾過装置下部抜出スクリュ61の下流端に接続されていると共に、下流端がガス化炉10に接続されている。濾過媒体抜出部60によれば、濾過装置下部抜出スクリュ61の回転により濾過装置30の外へ抜き出された濾過媒体S2を、流動媒体S1としてガス化炉10に送ることができる。 The filtration medium extraction unit 60 has a filtration device lower extraction screw 61 and a medium extraction path 62. The lower extraction screw 61 of the filtration device extracts the filtration medium S2 to the outside of the filtration device 30, and is arranged in the extraction unit 33. In the medium extraction path 62, the upstream end is connected to the downstream end of the lower extraction screw 61 of the filtration device, and the downstream end is connected to the gasifier 10. According to the filtration medium extraction unit 60, the filtration medium S2 extracted to the outside of the filtration device 30 by the rotation of the filtration device lower extraction screw 61 can be sent to the gasification furnace 10 as the flow medium S1.

<濾過装置>
次に、濾過装置30の構成を、図2に基づいて詳細に説明する。図2に示すように、本実施形態における濾過装置30は、三重管構造からなり、第1中空部材70(外管)と、第1中空部材70内に挿入された第2中空部材80(中管)と、第2中空部材80内に挿入された第3中空部材90(内管)と、を有している。
<Filtration device>
Next, the configuration of the filtration device 30 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the filtration device 30 in the present embodiment has a triple pipe structure, and has a first hollow member 70 (outer pipe) and a second hollow member 80 (middle) inserted in the first hollow member 70. It has a tube) and a third hollow member 90 (inner tube) inserted into the second hollow member 80.

第1中空部材70には、濾過媒体S2が充填される濾過空間R0が形成されている。図2に示すように、第1中空部材70は軸方向が上下方向に沿うように配置されており、濾過空間R0は第1中空部材70内の下側に形成されている。第1中空部材70は、管軸方向に略一定の径で延びる第1胴部71と、第1胴部71の下端部から下側に向かって縮径しつつ延びるテーパ部72と、を有している。第1胴部71のうち濾過空間R0よりも上側に流出口34が設けられており、テーパ部72の下部に抜出部33が設けられている。 The first hollow member 70 is formed with a filtration space R0 filled with the filtration medium S2. As shown in FIG. 2, the first hollow member 70 is arranged so that the axial direction is along the vertical direction, and the filtration space R0 is formed on the lower side in the first hollow member 70. The first hollow member 70 has a first body portion 71 extending in the pipe axis direction with a substantially constant diameter, and a tapered portion 72 extending downward from the lower end portion of the first body portion 71 while reducing the diameter. doing. An outlet 34 is provided above the filtration space R0 in the first body portion 71, and an extraction portion 33 is provided below the tapered portion 72.

第1中空部材70は上端部73側が開口しており、フランジ部74により当該開口が塞がれている。なお、流出口34及び抜出部33の各位置は、図2に示す位置に限定されない。また第1中空部材70は、テーパ部72を有するものに限定されず、軸方向の全体に亘って略一定の径で延びるものでもよい。 The upper end portion 73 side of the first hollow member 70 is open, and the opening is closed by the flange portion 74. The positions of the outlet 34 and the extraction portion 33 are not limited to the positions shown in FIG. Further, the first hollow member 70 is not limited to the one having the tapered portion 72, and may extend with a substantially constant diameter over the entire axial direction.

第2中空部材80は、第1中空部材70よりも小径で且つ第3中空部材90よりも大径の管であり、濾過媒体供給部50(図1)から供給される濾過媒体S2を濾過空間R0へ落下させる。図2に示すように、第2中空部材80は、第1中空部材70(第1胴部71)及び第3中空部材90との間に径方向の隙間を空けて配置されている。そして、濾過媒体供給部50から供給された濾過媒体S2は、第2中空部材80と第3中空部材90との間の環状の隙間を通じて濾過空間R0へ落下する。 The second hollow member 80 is a tube having a diameter smaller than that of the first hollow member 70 and a diameter larger than that of the third hollow member 90, and the filtration medium S2 supplied from the filtration medium supply unit 50 (FIG. 1) is used as a filtration space. Drop it to R0. As shown in FIG. 2, the second hollow member 80 is arranged with a radial gap between the first hollow member 70 (first body portion 71) and the third hollow member 90. Then, the filtration medium S2 supplied from the filtration medium supply unit 50 falls into the filtration space R0 through the annular gap between the second hollow member 80 and the third hollow member 90.

第2中空部材80は、軸方向が上下方向に沿うように、且つ第1中空部材70及び第3中空部材90と同軸になるように、第1中空部材70内に挿入されている。より具体的には、第2中空部材80は、軸方向に略一定の径で延びると共に第1胴部71内に配置された第2胴部81と、第2胴部81の上端部に接続されていると共に第1中空部材70の上端部73よりも上側に延びる延設部82と、を有している。 The second hollow member 80 is inserted into the first hollow member 70 so that the axial direction is along the vertical direction and is coaxial with the first hollow member 70 and the third hollow member 90. More specifically, the second hollow member 80 extends in the axial direction with a substantially constant diameter and is connected to the second body portion 81 arranged in the first body portion 71 and the upper end portion of the second body portion 81. It also has an extending portion 82 extending upward from the upper end portion 73 of the first hollow member 70.

図2に示すように、第2中空部材80の下端部83は第3中空部材90の下端部91よりも上側で且つ流出口34よりも下側に位置している。また延設部82は、第2胴部81の上端部から上側に向かって拡径しつつ延びている。第2胴部81は第1中空部材70により取り囲まれているのに対し、延設部82は第1中空部材70により取り囲まれておらず、露出した状態となっている。 As shown in FIG. 2, the lower end 83 of the second hollow member 80 is located above the lower end 91 of the third hollow member 90 and below the outlet 34. Further, the extending portion 82 extends from the upper end portion of the second body portion 81 while increasing its diameter upward. The second body portion 81 is surrounded by the first hollow member 70, while the extension portion 82 is not surrounded by the first hollow member 70 and is in an exposed state.

第3中空部材90は、第1中空部材70及び第2中空部材80よりも小径の管であり、ガス導入経路20(図1)から導入された可燃性ガスG1を濾過空間R0へ導く。図2に示すように、第3中空部材90は、軸方向が上下方向に沿うように、且つ第1中空部材70及び第2中空部材80と同軸になるように、第2中空部材80内に挿入されている。 The third hollow member 90 is a pipe having a diameter smaller than that of the first hollow member 70 and the second hollow member 80, and guides the flammable gas G1 introduced from the gas introduction path 20 (FIG. 1) to the filtration space R0. As shown in FIG. 2, the third hollow member 90 is placed in the second hollow member 80 so that the axial direction is along the vertical direction and is coaxial with the first hollow member 70 and the second hollow member 80. It has been inserted.

第3中空部材90は、上端部92と下端部91とを有し、上端部92から下端部91まで略一定の径で延びている。また第3中空部材90は、上端部92が第1中空部材70の上端部73よりも上側に位置すると共に、下端部91が流出口34よりも下側で且つ第1胴部71とテーパ部72との境界よりも上側に位置している。 The third hollow member 90 has an upper end portion 92 and a lower end portion 91, and extends from the upper end portion 92 to the lower end portion 91 with a substantially constant diameter. Further, in the third hollow member 90, the upper end portion 92 is located above the upper end portion 73 of the first hollow member 70, the lower end portion 91 is below the outflow port 34, and the first body portion 71 and the tapered portion are tapered. It is located above the boundary with 72.

本実施形態における濾過装置30内の可燃性ガスG1の流れは、以下の通りである。図2中、可燃性ガスG1の流れが破線矢印で示されている。 The flow of the flammable gas G1 in the filtration device 30 in the present embodiment is as follows. In FIG. 2, the flow of the flammable gas G1 is indicated by a broken line arrow.

まず、ガス導入経路20(図1)内の可燃性ガスG1が、上端部92側の開口から第3中空部材90内に導入される。つまり、第3中空部材90の上端部92側の開口が、可燃性ガスG1の流入口31(図1)となっている。そして、可燃性ガスG1が上端部92から下端部91に向かって第3中空部材90内を流れ、下端部91側の開口から濾過空間R0へ流入する。 First, the flammable gas G1 in the gas introduction path 20 (FIG. 1) is introduced into the third hollow member 90 through the opening on the upper end portion 92 side. That is, the opening on the upper end 92 side of the third hollow member 90 is the inflow port 31 (FIG. 1) of the flammable gas G1. Then, the flammable gas G1 flows in the third hollow member 90 from the upper end portion 92 toward the lower end portion 91, and flows into the filtration space R0 from the opening on the lower end portion 91 side.

可燃性ガスG1が濾過空間R0を通過する過程で、上記副生成物が濾過媒体S2に付着し、上記副生成物が可燃性ガスG1から除去される。そして、可燃性ガスG1は、濾過媒体S2の充填層内を上側に向かって流れ、第1中空部材70(第1胴部71)と第2中空部材80(第2胴部81)との間の環状の隙間を通過した後、流出口34から濾過装置30の外へ流出する。 In the process of the flammable gas G1 passing through the filtration space R0, the by-product adheres to the filtration medium S2, and the by-product is removed from the flammable gas G1. Then, the flammable gas G1 flows upward in the packed bed of the filtration medium S2, and is between the first hollow member 70 (first body portion 71) and the second hollow member 80 (second body portion 81). After passing through the annular gap of the above, the gas flows out of the filtration device 30 from the outlet 34.

次に、濾過装置30への濾過媒体S2の供給及び濾過装置30からの濾過媒体S2の抜き出しについて説明する。 Next, the supply of the filtration medium S2 to the filtration device 30 and the extraction of the filtration medium S2 from the filtration device 30 will be described.

まず、媒体供給経路53(図1)によりガス化炉10から送られた流動媒体S1が、濾過媒体S2として、上側から第2中空部材80(延設部82)内に供給される。供給された濾過媒体S2は、第2中空部材80と第3中空部材90との間の環状の空間を落下し、濾過空間R0に充填される。そして、濾過空間R0に濾過媒体S2が充填された後もさらに濾過媒体S2を供給し続けることにより、図2に示すように、第2中空部材80内にも濾過媒体S2が一定の高さまで充填される。一方、抜出時には、濾過装置下部抜出スクリュ61(図1)を回転させることにより、濾過空間R0に充填された濾過媒体S2が、抜出部33から濾過装置30の外へ落下する。 First, the flow medium S1 sent from the gasification furnace 10 through the medium supply path 53 (FIG. 1) is supplied as the filtration medium S2 into the second hollow member 80 (extended portion 82) from above. The supplied filtration medium S2 falls in the annular space between the second hollow member 80 and the third hollow member 90, and fills the filtration space R0. Then, even after the filtration medium S2 is filled in the filtration space R0, the filtration medium S2 is further supplied, so that the filtration medium S2 is also filled in the second hollow member 80 to a certain height as shown in FIG. Will be done. On the other hand, at the time of extraction, the filtration medium S2 filled in the filtration space R0 falls from the extraction unit 33 to the outside of the filtration device 30 by rotating the extraction screw 61 (FIG. 1) at the bottom of the filtration device.

濾過装置30は、濾過装置30内における濾過媒体S2の充填高さを検知する充填高さ検知部100をさらに有している。本実施形態における充填高さ検知部100は、反射型のレーザ式変位センサにより構成されている。 The filtration device 30 further includes a filling height detecting unit 100 that detects the filling height of the filtration medium S2 in the filtration device 30. The filling height detection unit 100 in this embodiment is composed of a reflection type laser displacement sensor.

具体的には、充填高さ検知部100は、濾過媒体S2の充填層の上面にレーザ光104を投射する投射部101と、当該上面で反射したレーザ光104(反射光105)を受光する受光部102と、を有している。濾過媒体S2の充填高さが変化すると、それに応じて、受光部102における反射光105の受光位置も変化する。充填高さ検知部100は、受光部102における反射光105の受光位置のデータを濾過媒体S2の充填高さのデータに変換するデータ変換部103を有しており、これにより濾過媒体S2の充填高さ(濾過媒体S2の充填層の上面の高さ位置)を検知することができる。 Specifically, the filling height detecting unit 100 receives a light receiving unit 101 that projects a laser beam 104 onto the upper surface of the filling layer of the filtration medium S2 and a laser beam 104 (reflected light 105) reflected on the upper surface. It has a part 102 and. When the filling height of the filtration medium S2 changes, the light receiving position of the reflected light 105 in the light receiving unit 102 also changes accordingly. The filling height detection unit 100 has a data conversion unit 103 that converts the data of the light receiving position of the reflected light 105 in the light receiving unit 102 into the data of the filling height of the filtration medium S2, thereby filling the filtration medium S2. The height (height position of the upper surface of the packed bed of the filtration medium S2) can be detected.

濾過装置30は、充填高さ検知部100による検知結果に基づいて、第2中空部材80の高さ範囲内に濾過媒体S2の充填高さが維持されるように濾過媒体供給部50を制御する制御部110をさらに有している。制御部110は、濾過媒体S2の充填高さが第2中空部材80の高さ範囲内に維持されるように、濾過媒体供給部50を、第2中空部材80内へ濾過媒体S2を供給する供給状態と、第2中空部材80内への濾過媒体S2の供給を停止する停止状態との間で切り替える。より具体的には、制御部110は、充填高さ検知部100により検知される濾過媒体S2の充填高さが、第2中空部材80の管延設部82の高さ範囲H1内に収まるように濾過媒体供給部50を制御する。 The filtration device 30 controls the filtration medium supply unit 50 so that the filling height of the filtration medium S2 is maintained within the height range of the second hollow member 80 based on the detection result by the filling height detecting unit 100. It further has a control unit 110. The control unit 110 supplies the filtration medium S2 into the second hollow member 80 so that the filling height of the filtration medium S2 is maintained within the height range of the second hollow member 80. The state is switched between the supply state and the stop state in which the supply of the filtration medium S2 into the second hollow member 80 is stopped. More specifically, in the control unit 110, the filling height of the filtration medium S2 detected by the filling height detecting unit 100 is within the height range H1 of the pipe extending portion 82 of the second hollow member 80. Controls the filtration medium supply unit 50.

図2に示すように、制御部110は、充填高さ検知部100から濾過媒体S2の充填高さのデータを受け付けるデータ受付部111と、当該充填高さの下限値L1及び上限値L2を記憶する記憶部112と、ガス化炉下部抜出スクリュ51及び濾過装置下部抜出スクリュ61(図1)の回転及びその停止を切り替えるスクリュ制御部113と、を有している。図2に示すように、下限値L1及び上限値L2は、いずれも延設部82の高さ範囲H1内に位置している。以下、制御部110による濾過媒体S2の充填高さの制御を、図3のフローチャート及び図4のタイミングチャートに基づいて説明する。 As shown in FIG. 2, the control unit 110 stores a data receiving unit 111 that receives data on the filling height of the filtration medium S2 from the filling height detecting unit 100, and stores the lower limit value L1 and the upper limit value L2 of the filling height. It has a storage unit 112, and a screw control unit 113 for switching the rotation and stop of the lower extraction screw 51 of the gasifier and the lower extraction screw 61 (FIG. 1) of the filtration device. As shown in FIG. 2, both the lower limit value L1 and the upper limit value L2 are located within the height range H1 of the extension portion 82. Hereinafter, control of the filling height of the filtration medium S2 by the control unit 110 will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the timing chart of FIG.

<濾過媒体の充填高さの制御>
まず、ガス濾過システム1の定常運転を開始する前、すなわちガス化炉10から濾過装置30への可燃性ガスG1の導入を開始する前に、濾過装置30への濾過媒体S2の充填を行う(ステップS10)。具体的には、濾過装置30内に濾過媒体S2が未充填の状態で、制御部110によりガス化炉下部抜出スクリュ51を回転させる。
<Control of filling height of filtration medium>
First, the filtration medium S2 is filled into the filtration device 30 before the steady operation of the gas filtration system 1 is started, that is, before the introduction of the flammable gas G1 from the gasifier 10 into the filtration device 30 is started (). Step S10). Specifically, the control unit 110 rotates the lower extraction screw 51 of the gasification furnace in a state where the filtration medium S2 is not filled in the filtration device 30.

これにより、媒体供給経路53(図1)を通じて第2中空部材80の上端部側の開口から当該第2中空部材80内に濾過媒体S2が供給され、供給された濾過媒体S2が第2中空部材80と第3中空部材90との間の環状の隙間を通じて濾過空間R0へ落下することにより、濾過空間R0に濾過媒体S2が充填される。そして、濾過空間R0に濾過媒体S2が充填された後も濾過媒体S2の供給を継続することにより、第2中空部材80内における濾過媒体S2の充填高さが上がる。 As a result, the filtration medium S2 is supplied into the second hollow member 80 through the opening on the upper end side of the second hollow member 80 through the medium supply path 53 (FIG. 1), and the supplied filtration medium S2 becomes the second hollow member. The filtration medium S2 is filled in the filtration space R0 by falling into the filtration space R0 through the annular gap between the 80 and the third hollow member 90. Then, by continuing to supply the filtration medium S2 even after the filtration space R0 is filled with the filtration medium S2, the filling height of the filtration medium S2 in the second hollow member 80 is increased.

制御部110は、充填高さ検知部100による検知データと上限値L2とを比較し、濾過媒体S2の充填高さが上限値L2に達するまでは、ガス化炉下部抜出スクリュ51の回転を継続する(ステップS20のNO)。そして、充填高さが上限値L2に達すると(ステップS20のYES)、制御部110がガス化炉下部抜出スクリュ51の回転を停止させ、濾過装置30への濾過媒体S2の供給を停止する(ステップS30)。この時、制御部110は、上限フラグをオンにする。以下、ガス濾過システム1の定常運転中における濾過媒体S2の充填高さの制御を説明する。 The control unit 110 compares the detection data by the filling height detecting unit 100 with the upper limit value L2, and rotates the gasifier lower part extraction screw 51 until the filling height of the filtration medium S2 reaches the upper limit value L2. Continue (NO in step S20). Then, when the filling height reaches the upper limit value L2 (YES in step S20), the control unit 110 stops the rotation of the gasifier lower part extraction screw 51 and stops the supply of the filtration medium S2 to the filtration device 30. (Step S30). At this time, the control unit 110 turns on the upper limit flag. Hereinafter, control of the filling height of the filtration medium S2 during the steady operation of the gas filtration system 1 will be described.

ガス化炉下部抜出スクリュ51の回転を停止すると、濾過装置下部抜出スクリュ61の回転を開始し、当該濾過装置下部抜出スクリュ61によって濾過装置30から濾過媒体S2が抜き出されることにより、充填高さが下がる。制御部110は、充填高さが上限値L2に達した後、下限値L1まで下がる間は、濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を停止状態に維持する(ステップS40のNO)。そして、制御部110は、充填高さが下限値L1に達した時に(ステップS40のYES)、濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を停止状態から供給状態に切り替える(ステップS50)。この時、制御部110は、上限フラグをオフにすると共に下限フラグをオンにする。このように、制御部110は、充填高さが下限値L1と上限値L2との間にあり且つ上限フラグがオンの場合には、ガス化炉下部抜出スクリュ51を停止状態とする。 When the rotation of the lower extraction screw 51 of the gasification furnace is stopped, the rotation of the lower extraction screw 61 of the filtration device is started, and the filtration medium S2 is extracted from the filtration device 30 by the lower extraction screw 61 of the filtration device. The filling height is lowered. After the filling height reaches the upper limit value L2, the control unit 110 keeps the filtration medium supply unit 50 (gasification furnace lower part extraction screw 51) in the stopped state while the filling height falls to the lower limit value L1 (in step S40). NO). Then, when the filling height reaches the lower limit value L1 (YES in step S40), the control unit 110 switches the filtration medium supply unit 50 (gasification furnace lower part extraction screw 51) from the stopped state to the supply state (step). S50). At this time, the control unit 110 turns off the upper limit flag and turns on the lower limit flag. As described above, when the filling height is between the lower limit value L1 and the upper limit value L2 and the upper limit flag is on, the control unit 110 puts the gasifier lower part extraction screw 51 in the stopped state.

これにより、濾過装置30への濾過媒体S2の供給が再開され、第2中空部材80内の濾過媒体S2の充填高さが上がる。制御部110は、充填高さが下限値L1に達した後、上限値L2まで上がる間は、濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を供給状態に維持する(ステップS60のNO)。そして、制御部110は、充填高さが上限値L2に達した時に(ステップS60のYES)、濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を供給状態から停止状態に切り替える(ステップS70)。この時、制御部110は、下限フラグをオフにすると共に上限フラグをオンにする。このように、制御部110は、充填高さが下限値L1と上限値L2との間にあり且つ下限フラグがオンの場合には、ガス化炉下部抜出スクリュ51の回転状態を維持する。 As a result, the supply of the filtration medium S2 to the filtration device 30 is restarted, and the filling height of the filtration medium S2 in the second hollow member 80 is increased. The control unit 110 maintains the filtration medium supply unit 50 (gasification furnace lower extraction screw 51) in the supply state while the filling height reaches the lower limit value L1 and then rises to the upper limit value L2 (step S60). NO). Then, when the filling height reaches the upper limit value L2 (YES in step S60), the control unit 110 switches the filtration medium supply unit 50 (gasification furnace lower part extraction screw 51) from the supply state to the stopped state (step). S70). At this time, the control unit 110 turns off the lower limit flag and turns on the upper limit flag. As described above, when the filling height is between the lower limit value L1 and the upper limit value L2 and the lower limit flag is on, the control unit 110 maintains the rotating state of the gasifier lower part extraction screw 51.

そして、充填高さの制御の終了条件が未成立の場合(ステップS80のNO)、例えばガス濾過システム1の定常運転中の場合には、ステップS40に戻り、ガス化炉下部抜出スクリュ51の回転及びその停止を繰り返す。一方、当該終了条件が成立した場合には(ステップS80のYES)、濾過媒体S2の充填高さの制御を終了する。 Then, when the end condition of the control of the filling height is not satisfied (NO in step S80), for example, when the gas filtration system 1 is in steady operation, the process returns to step S40, and the gasifier lower part extraction screw 51 The rotation and its stop are repeated. On the other hand, when the termination condition is satisfied (YES in step S80), the control of the filling height of the filtration medium S2 is terminated.

以上の通り、本実施形態に係るガス濾過システム1によれば、充填高さ検知部100によって、濾過装置30内における濾過媒体S2の充填高さを正確に把握することができる。そして、充填高さ検知部100による検知結果に基づいて濾過装置30への濾過媒体S2の供給を制御することにより、濾過装置30の前後における差圧に基づいて濾過媒体S2の供給制御を行う場合に比べて、濾過媒体S2の充填高さをより正確に制御することが可能になる。 As described above, according to the gas filtration system 1 according to the present embodiment, the filling height detecting unit 100 can accurately grasp the filling height of the filtration medium S2 in the filtration device 30. Then, by controlling the supply of the filtration medium S2 to the filtration device 30 based on the detection result by the filling height detection unit 100, the supply control of the filtration medium S2 is performed based on the differential pressure before and after the filtration device 30. It becomes possible to control the filling height of the filtration medium S2 more accurately as compared with the above.

しかも、当該ガス濾過システム1では、三重管構造を有する濾過装置30を採用すると共に、第2中空部材80内に濾過媒体S2の充填高さが維持されるように、濾過装置30への濾過媒体S2の供給を制御する。これにより、第2中空部材80内の圧力損失が濾過媒体S2によって増大するため、濾過装置30内が負圧に維持される場合であっても第2中空部材80を通じて濾過空間R0へ外気が流入するのを抑制することができる。 Moreover, the gas filtration system 1 employs a filtration device 30 having a triple-tube structure, and a filtration medium for the filtration device 30 so that the filling height of the filtration medium S2 is maintained in the second hollow member 80. Control the supply of S2. As a result, the pressure loss in the second hollow member 80 is increased by the filtration medium S2, so that outside air flows into the filtration space R0 through the second hollow member 80 even when the inside of the filtration device 30 is maintained at a negative pressure. Can be suppressed.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係るガス濾過システムを、図5に基づいて説明する。実施形態2に係るガス濾過システムは、基本的に実施形態1に係るガス濾過システム1と同様の構成を備え且つ同様の効果を奏するものであるが、充填高さ検知部として接触式のセンサが用いられている点で異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
Next, the gas filtration system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The gas filtration system according to the second embodiment basically has the same configuration as the gas filtration system 1 according to the first embodiment and has the same effect, but a contact type sensor is used as a filling height detection unit. It differs in that it is used. Hereinafter, only the points different from the first embodiment will be described.

本実施形態における充填高さ検知部100Aは、第2中空部材80の延設部82に取り付けられた下側レベルセンサ101Aと、延設部82のうち下側レベルセンサ101Aよりも上側に取り付けられた上側レベルセンサ101Bと、を有している。下側レベルセンサ101A及び上側レベルセンサ101Bは、いずれも、取付位置の高さまで第2中空部材80内に濾過媒体S2が充填されているか否かを、濾過媒体S2との接触の有無により検知するセンサである。具体的には、下側レベルセンサ101A及び上側レベルセンサ101Bは、濾過媒体S2の静電気を感知する静電容量センサであり、濾過媒体S2と接触可能なように延設部82を径方向に貫通している。また下側レベルセンサ101Aは実施形態1で説明した下限値L1の高さ位置に配置されており、上側レベルセンサ101Bは実施形態1で説明した上限値L2の高さ位置に配置されている。 The filling height detection unit 100A in the present embodiment is attached to the lower level sensor 101A attached to the extension portion 82 of the second hollow member 80 and above the lower level sensor 101A of the extension portion 82. It also has an upper level sensor 101B. Both the lower level sensor 101A and the upper level sensor 101B detect whether or not the second hollow member 80 is filled with the filtration medium S2 up to the height of the mounting position by the presence or absence of contact with the filtration medium S2. It is a sensor. Specifically, the lower level sensor 101A and the upper level sensor 101B are capacitance sensors that detect static electricity in the filtration medium S2, and penetrate the extending portion 82 in the radial direction so as to be in contact with the filtration medium S2. doing. Further, the lower level sensor 101A is arranged at the height position of the lower limit value L1 described in the first embodiment, and the upper level sensor 101B is arranged at the height position of the upper limit value L2 described in the first embodiment.

本実施形態における濾過装置30Aによれば、実施形態1で説明した図3及び図4と同様の制御によって、濾過媒体S2の充填高さを第2中空部材80内(延設部82の高さ範囲H1内)に制御することができる。すなわち、制御部110は、上側レベルセンサ101Bによる検知後下側レベルセンサ101Aによる検知が解除されるまでの間は濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を停止状態に維持すると共に、下側レベルセンサ101Aによる検知解除時に濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を停止状態から供給状態へ切り替える。また制御部110は、下側レベルセンサ101Aによる検知解除後上側レベルセンサ101Bによる検知までの間は濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を供給状態に維持すると共に、上側レベルセンサ101Bによる検知時に濾過媒体供給部50(ガス化炉下部抜出スクリュ51)を供給状態から停止状態へ切り替える。 According to the filtration device 30A in the present embodiment, the filling height of the filtration medium S2 is set in the second hollow member 80 (the height of the extending portion 82) by the same control as in FIGS. 3 and 4 described in the first embodiment. It can be controlled within the range H1). That is, the control unit 110 maintains the filtration medium supply unit 50 (gasifier lower extraction screw 51) in the stopped state until the detection by the lower level sensor 101A is canceled after the detection by the upper level sensor 101B. At the same time, the filtration medium supply unit 50 (gasification furnace lower extraction screw 51) is switched from the stopped state to the supply state when the detection by the lower level sensor 101A is released. Further, the control unit 110 maintains the filtration medium supply unit 50 (gasifier lower extraction screw 51) in the supply state after the detection is released by the lower level sensor 101A until the detection by the upper level sensor 101B, and the upper level. At the time of detection by the sensor 101B, the filtration medium supply unit 50 (screw 51 extracted from the lower part of the gasifier) is switched from the supply state to the stopped state.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。従って、本発明の範囲には、以下のような変形例も含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Therefore, the scope of the present invention also includes the following modifications.

上記実施形態1,2における濾過装置30,30Aでは、第1胴部71が円管形状を有し、テーパ部72が略円錐形状を有し、抜出部33が第1胴部71よりも小径の円管形状を有しているが、これに限定されない。例えば、第1胴部が四角管形状を有し、テーパ部が略四角錐形状を有し、抜出部が第1胴部よりも小径の四角管形状を有していてもよい。またテーパ部72は、略円錐形状及び略四角錐形状のいずれの場合であっても、下側に向かって縮径するように少なくとも一部の側面が軸方向に対して傾斜しているため、濾過媒体S2の詰まりを抑制することができる。 In the filtration devices 30 and 30A according to the first and second embodiments, the first body portion 71 has a circular tube shape, the tapered portion 72 has a substantially conical shape, and the extraction portion 33 has a larger than the first body portion 71. It has a small diameter circular tube shape, but is not limited to this. For example, the first body portion may have a quadrangular tube shape, the tapered portion may have a substantially quadrangular pyramid shape, and the extraction portion may have a quadrangular tube shape having a diameter smaller than that of the first body portion. Further, the tapered portion 72 has a substantially conical shape or a substantially quadrangular pyramid shape, because at least a part of the side surface thereof is inclined with respect to the axial direction so as to reduce the diameter downward. It is possible to suppress clogging of the filtration medium S2.

上記実施形態1,2では、第3中空部材90が第2中空部材80内に挿入される場合を一例として説明したが、これに限定されない。図6に示すように、第3中空部材90が第1中空部材70の底部側から上側に延びるように第1中空部材70内に挿入され、その上端面93が第2中空部材80の下端部83の下側に位置していてもよい。この場合、図7に示すように、第3中空部材90の上端部を略直角に屈曲させ、濾過媒体S2が第3中空部材90内に入らないように構成してもよい。 In the first and second embodiments, the case where the third hollow member 90 is inserted into the second hollow member 80 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 6, the third hollow member 90 is inserted into the first hollow member 70 so as to extend upward from the bottom side of the first hollow member 70, and the upper end surface 93 thereof is the lower end portion of the second hollow member 80. It may be located below 83. In this case, as shown in FIG. 7, the upper end portion of the third hollow member 90 may be bent at a substantially right angle so that the filtration medium S2 does not enter the third hollow member 90.

また図8に示すように、第3中空部材90が、第2中空部材80の下端部83よりも下側において第1中空部材70(第1胴部71)の側部を貫通して当該第1中空部材70内に挿入されていてもよい(第2中空部材80と第3中空部材90とが略直角)。この場合、図9に示すように、第3中空部材90の側部にL字形状の分岐部94が設けられ、当該分岐部94の先端面94Aから可燃性ガスが濾過空間へ供給されるように構成してもよい。また図10に示すように、第3中空部材90が、第2中空部材80内に挿入されずに第2中空部材80と平行に第1中空部材70内に挿入されており、その下端面95が第2中空部材80の下端部83よりも下側に位置していてもよい。なお、図6〜図10の各変形例において、第3中空部材90が1本のみ設けられていてもよいがこれに限定されず、複数本設けられていてもよい。 Further, as shown in FIG. 8, the third hollow member 90 penetrates the side portion of the first hollow member 70 (first body portion 71) below the lower end portion 83 of the second hollow member 80 and is said to be the first. 1 It may be inserted into the hollow member 70 (the second hollow member 80 and the third hollow member 90 are substantially at right angles). In this case, as shown in FIG. 9, an L-shaped branch portion 94 is provided on the side portion of the third hollow member 90 so that the flammable gas is supplied to the filtration space from the tip surface 94A of the branch portion 94. It may be configured as. Further, as shown in FIG. 10, the third hollow member 90 is inserted into the first hollow member 70 in parallel with the second hollow member 80 without being inserted into the second hollow member 80, and the lower end surface 95 thereof. May be located below the lower end 83 of the second hollow member 80. In each of the modified examples of FIGS. 6 to 10, only one third hollow member 90 may be provided, but the present invention is not limited to this, and a plurality of third hollow members 90 may be provided.

第1〜第3中空部材70,80,90は、全て円管形状又は角管形状であってもよいが、これに限定されない。すなわち、第1〜第3中空部材70,80,90は、各々異なる形状を有していてもよい。 The first to third hollow members 70, 80, 90 may all have a circular tube shape or a square tube shape, but are not limited thereto. That is, the first to third hollow members 70, 80, 90 may have different shapes.

上記実施形態1,2では、第2中空部材80が延設部82を有する場合を説明したが、当該延設部82が省略されてもよい。この場合でも、第2中空部材80の長さを十分に確保することにより、第2中空部材を通じて濾過空間へ外気が流入するのを抑制可能である。この場合、第2中空部材80は全体が一定の径を有していてもよいし、一定の径を有する部分と当該部分の上端から上側に向かって拡径する拡径部とを有し、当該拡径部の上端がフランジ部74の下面に接続されていてもよい。 In the first and second embodiments, the case where the second hollow member 80 has the extension portion 82 has been described, but the extension portion 82 may be omitted. Even in this case, by ensuring a sufficient length of the second hollow member 80, it is possible to suppress the inflow of outside air into the filtration space through the second hollow member. In this case, the second hollow member 80 may have a constant diameter as a whole, or has a portion having a constant diameter and a diameter-expanded portion whose diameter increases from the upper end of the portion toward the upper side. The upper end of the enlarged diameter portion may be connected to the lower surface of the flange portion 74.

上記実施形態1,2における濾過装置30,30Aは、第1中空部材70内の下部や抜出部33における濾過媒体S2の詰まりを検出する詰まり検出手段と、その詰まりを解消させる詰まり解消手段と、をさらに備えていてもよい。 The filtration devices 30 and 30A according to the first and second embodiments include a clogging detecting means for detecting clogging of the filtration medium S2 in the lower portion of the first hollow member 70 and the extraction portion 33, and a clogging clearing means for clearing the clogging. , May be further provided.

上記詰まり検出手段の一例としては、濾過装置30,30Aへの濾過媒体S2の供給停止の間(図3中のS30〜S50)に濾過媒体S2の充填高さや濾過装置30,30Aの圧力損失が低下しないこと(又は低下速度が小さいこと)に基づいて濾過媒体S2の詰まり発生と判定する判定部が、制御部110の一機能として設けられていてもよい。なお、濾過装置30,30Aの圧力損失を詰まり検知の指標とする場合には、濾過装置30,30Aの前後(ガス導入経路20及びガス導出経路40の各々)に圧力計が設けられる。 As an example of the clogging detecting means, the filling height of the filtration medium S2 and the pressure loss of the filtration media 30 and 30A occur while the supply of the filtration medium S2 to the filtration devices 30 and 30A is stopped (S30 to S50 in FIG. 3). A determination unit that determines that the filtration medium S2 is clogged based on the fact that it does not decrease (or the rate of decrease is small) may be provided as one function of the control unit 110. When the pressure loss of the filtration devices 30 and 30A is used as an index for clogging detection, pressure gauges are provided before and after the filtration devices 30 and 30A (each of the gas introduction path 20 and the gas lead-out path 40).

その他の詰まり検出手段としては、上記供給停止の間に濾過装置30,30Aの重量が低下しないこと(又は低下速度が小さいこと)に基づいて濾過媒体S2の詰まり発生と判定する判定部が、制御部110の一機能として設けられていてもよい。この場合、濾過装置30,30Aの重量を計測する重量計(ロードセル)が設けられる。またさらに別の詰まり検出手段として、上記供給停止の間に濾過装置30,30Aの振動や音が一定以上小さくなることに基づいて濾過媒体S2の詰まり発生と判定する判定部が、制御部110の一機能として設けられていてもよい。この場合、濾過装置30,30Aの振動や音を検知するセンサが設けられる。また上記詰まり解消手段としては、ノッカー(ハンマリング)や振動装置を用いることができる。 As another clogging detecting means, a determination unit that determines that clogging of the filtration medium S2 has occurred is controlled based on the fact that the weight of the filtration devices 30 and 30A does not decrease (or the decrease rate is small) during the supply stop. It may be provided as one function of the unit 110. In this case, a weighing scale (load cell) for measuring the weight of the filtration devices 30 and 30A is provided. As yet another clogging detecting means, the control unit 110 determines that the filtration medium S2 is clogged based on the vibration and sound of the filtration devices 30 and 30A becoming smaller than a certain level during the supply stop. It may be provided as one function. In this case, a sensor for detecting vibration and sound of the filtration devices 30 and 30A is provided. Further, as the clogging clearing means, a knocker (hammering) or a vibrating device can be used.

上記実施形態1,2における濾過装置30,30Aは、濾過装置30,30Aへ供給される前の濾過媒体S2を貯留する濾過媒体貯留部をさらに備えていてもよい。この濾過媒体貯留部は、媒体供給経路53(図1)において濾過媒体S2のバッファ部として設けられる。これにより、ガス化炉10から流動媒体S1の抜き出しを行わない場合であっても、当該濾過媒体貯留部から濾過装置30,30Aへ濾過媒体S2を供給することが可能になる。 The filtration devices 30 and 30A in the first and second embodiments may further include a filtration medium storage unit for storing the filtration medium S2 before being supplied to the filtration devices 30 and 30A. This filtration medium storage section is provided as a buffer section of the filtration medium S2 in the medium supply path 53 (FIG. 1). As a result, the filtration medium S2 can be supplied from the filtration medium storage unit to the filtration devices 30 and 30A even when the flow medium S1 is not extracted from the gasification furnace 10.

上記実施形態1,2における濾過装置30,30Aは、第1胴部71、テーパ部72、抜出部33及び延設部82の外周に巻回されたヒータ(加熱部)をさらに備えていてもよい。このヒータによって濾過装置30,30Aを加熱することにより、可燃性ガスG1に同伴されて濾過装置30,30A内に導入されたタール等の副生成物が、濾過装置30,30A内において凝縮するのを抑制することができる。 The filtration devices 30 and 30A according to the first and second embodiments further include a heater (heating unit) wound around the outer periphery of the first body portion 71, the tapered portion 72, the extraction portion 33 and the extension portion 82. May be good. By heating the filtration devices 30 and 30A with this heater, by-products such as tar that are accompanied by the flammable gas G1 and introduced into the filtration devices 30 and 30A are condensed in the filtration devices 30 and 30A. Can be suppressed.

上記実施形態1では、ガス化炉の一例として流動床式ガス化炉を説明したがこれに限定されず、固定床ダウンドラフト式ガス化炉や固定床アップドラフト式ガス化炉等も適用可能である。 In the first embodiment, the fluidized bed gasification furnace has been described as an example of the gasification furnace, but the present invention is not limited to this, and a fixed bed downdraft gasification furnace, a fixed bed updraft gasification furnace, and the like can also be applied. is there.

上記実施形態1では、ガス化炉10内の流動媒体S1を濾過装置30へ濾過媒体S2として送る場合を説明したがこれに限定されず、濾過媒体S2の供給源が他に設けられていてもよい。 In the first embodiment, the case where the flow medium S1 in the gasification furnace 10 is sent to the filtration device 30 as the filtration medium S2 has been described, but the present invention is not limited to this, and even if another supply source of the filtration medium S2 is provided. Good.

上記実施形態1では、充填層の高さに基づく濾過媒体S2の供給制御のみを説明したが、濾過装置30の前後における差圧に基づく濾過媒体S2の供給制御を同時に行ってもよい。 In the first embodiment, only the supply control of the filtration medium S2 based on the height of the packed bed has been described, but the supply control of the filtration medium S2 based on the differential pressure before and after the filtration device 30 may be performed at the same time.

10 ガス化炉
20 ガス導入経路
30,30A 濾過装置
50 濾過媒体供給部
70 第1中空部材
73 上端部
80 第2中空部材
82 延設部
90 第3中空部材
100,100A 充填高さ検知部
101 投射部
101A 下側レベルセンサ
101B 上側レベルセンサ
102 受光部
103 データ変換部
110 制御部
112 記憶部
G1 可燃性ガス
R0 濾過空間
S2 濾過媒体
10 Gasifier 20 Gas introduction path 30, 30A Filtration device 50 Filtration medium supply part 70 First hollow member 73 Upper end part 80 Second hollow member 82 Extension part 90 Third hollow member 100, 100A Filling height detection part 101 Projection Unit 101A Lower level sensor 101B Upper level sensor 102 Light receiving unit 103 Data conversion unit 110 Control unit 112 Storage unit G1 Combustible gas R0 Filtration space S2 Filtration medium

Claims (5)

廃棄物を可燃性ガスに熱分解するガス化炉と、
前記可燃性ガスから副生成物を除去するための濾過媒体が充填される濾過装置と、
前記ガス化炉から排出された前記可燃性ガスを前記濾過装置へ導くガス導入経路と、
前記濾過装置に前記濾過媒体を供給する濾過媒体供給部と、を備え、
前記濾過装置は、
前記濾過媒体が充填される濾過空間が内部に形成された第1中空部材と、
前記第1中空部材内に挿入された第2中空部材であって、前記濾過媒体供給部から供給される前記濾過媒体を前記濾過空間へ落下させる前記第2中空部材と、
前記ガス導入経路から導入された前記可燃性ガスを前記濾過空間へ導く第3中空部材と、
前記濾過装置内における前記濾過媒体の充填高さを検知する充填高さ検知部と、
前記充填高さ検知部による検知結果に基づいて、前記第2中空部材の高さ範囲内に前記濾過媒体の充填高さが維持されるように前記濾過媒体供給部を制御する制御部と、を含む、ガス濾過システム。
A gasifier that thermally decomposes waste into flammable gas,
A filtration device filled with a filtration medium for removing by-products from the flammable gas,
A gas introduction path for guiding the combustible gas discharged from the gasifier to the filtration device, and
The filtration device is provided with a filtration medium supply unit for supplying the filtration medium.
The filtration device
A first hollow member in which a filtration space filled with the filtration medium is formed,
A second hollow member inserted into the first hollow member, the second hollow member for dropping the filtration medium supplied from the filtration medium supply unit into the filtration space.
A third hollow member that guides the flammable gas introduced from the gas introduction path to the filtration space, and
A filling height detection unit that detects the filling height of the filtration medium in the filtration device, and
Based on the detection result by the filling height detecting unit, a control unit that controls the filtration medium supply unit so that the filling height of the filtration medium is maintained within the height range of the second hollow member. Including gas filtration system.
前記制御部は、前記充填高さが前記第2中空部材の高さ範囲内に維持されるように、前記濾過媒体供給部を、前記第2中空部材内へ前記濾過媒体を供給する供給状態と、前記第2中空部材内への前記濾過媒体の供給を停止する停止状態との間で切り替える、請求項1に記載のガス濾過システム。 The control unit is in a supply state in which the filtration medium supply unit supplies the filtration medium into the second hollow member so that the filling height is maintained within the height range of the second hollow member. The gas filtration system according to claim 1, wherein the gas filtration system is switched between a stopped state in which the supply of the filtration medium into the second hollow member is stopped. 前記充填高さ検知部は、
前記濾過媒体に光を投射する投射部と、
前記濾過媒体で反射した前記光を受光する受光部と、
前記受光部における前記光の受光位置のデータを前記濾過媒体の充填高さのデータに変換するデータ変換部と、を含む、請求項2に記載のガス濾過システム。
The filling height detection unit is
A projection unit that projects light onto the filtration medium,
A light receiving unit that receives the light reflected by the filtration medium and
The gas filtration system according to claim 2, further comprising a data conversion unit that converts data on the light receiving position of the light receiving unit into data on the filling height of the filtration medium.
前記制御部は、前記充填高さの下限値と、前記充填高さの上限値と、を記憶する記憶部を含み、
前記制御部は、
前記充填高さが前記上限値に達した後前記下限値まで下がる間は前記濾過媒体供給部を前記停止状態に維持すると共に、前記充填高さが前記下限値に達した時に前記濾過媒体供給部を前記停止状態から前記供給状態に切り替え、
前記充填高さが前記下限値に達した後前記上限値まで上がる間は前記濾過媒体供給部を前記供給状態に維持すると共に、前記充填高さが前記上限値に達した時に前記濾過媒体供給部を前記供給状態から前記停止状態に切り替える、請求項3に記載のガス濾過システム。
The control unit includes a storage unit that stores a lower limit value of the filling height and an upper limit value of the filling height.
The control unit
While the filling height reaches the upper limit value and then decreases to the lower limit value, the filtration medium supply unit is maintained in the stopped state, and when the filling height reaches the lower limit value, the filtration medium supply unit is maintained. Is switched from the stopped state to the supply state,
While the filling height reaches the lower limit value and then rises to the upper limit value, the filtration medium supply unit is maintained in the supply state, and when the filling height reaches the upper limit value, the filtration medium supply unit is maintained. The gas filtration system according to claim 3, wherein the gas filtration system is switched from the supply state to the stop state.
前記充填高さ検知部は、
前記第2中空部材に取り付けられ、取付位置の高さまで前記第2中空部材内に前記濾過媒体が充填されているか否かを前記濾過媒体との接触の有無により検知する下側レベルセンサと、
前記第2中空部材のうち前記下側レベルセンサよりも上側に取り付けられ、取付位置の高さまで前記第2中空部材内に前記濾過媒体が充填されているか否かを前記濾過媒体との接触の有無により検知する上側レベルセンサと、を含み、
前記制御部は、
前記上側レベルセンサによる検知後前記下側レベルセンサによる検知が解除されるまでの間は前記濾過媒体供給部を前記停止状態に維持すると共に、前記下側レベルセンサによる検知解除時に前記濾過媒体供給部を前記停止状態から前記供給状態へ切り替え、
前記下側レベルセンサによる検知解除後前記上側レベルセンサによる検知までの間は前記濾過媒体供給部を前記供給状態に維持すると共に、前記上側レベルセンサによる検知時に前記濾過媒体供給部を前記供給状態から前記停止状態へ切り替える、請求項2に記載のガス濾過システム。
The filling height detection unit is
A lower level sensor that is attached to the second hollow member and detects whether or not the second hollow member is filled with the filtration medium up to the height of the mounting position based on the presence or absence of contact with the filtration medium.
Whether or not the second hollow member is attached to the upper side of the lower level sensor and the second hollow member is filled with the filtration medium up to the height of the attachment position is whether or not there is contact with the filtration medium. Including the upper level sensor, which is detected by
The control unit
After the detection by the upper level sensor, the filtration medium supply unit is maintained in the stopped state until the detection by the lower level sensor is released, and when the detection by the lower level sensor is released, the filtration medium supply unit is released. From the stopped state to the supply state,
The filtration medium supply unit is maintained in the supply state from the release of the detection by the lower level sensor to the detection by the upper level sensor, and the filtration medium supply unit is released from the supply state at the time of detection by the upper level sensor. The gas filtration system according to claim 2, which switches to the stopped state.
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