JP2022132992A - Gasification furnace and power generation system - Google Patents

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Takahiro Nemoto
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Abstract

To provide a gasification furnace in which a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber, that overlap vertically, are formed inside a gasification furnace body, and a wood gas is generated from wood chips, wherein the gasification furnace makes it possible to take out the wood gas while suppressing temperature drop of the wood gas generated in the secondary combustion chamber.SOLUTION: A gasification furnace 2 has a primary combustion chamber 10 and a secondary combustion chamber 11 that are formed inside a gasification furnace body 12 and overlap vertically. One end of a taking-out pipe 15 for taking out a wood gas generated in the secondary combustion chamber 11 is connected to an upper surface side of the secondary combustion chamber 11, and a portion of the taking-out pipe 15 is arranged inside the primary combustion chamber 10. The wood gas taken out from the secondary combustion chamber 11 passes through a part of the taking-out pipe 15 arranged inside the primary combustion chamber 10 where wood chips are heated.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、木質チップから木質ガスを生成するためのガス化炉に関する。また、本発明は、このガス化炉を備える発電システムに関する。 The present invention relates to a gasifier for producing wood gas from wood chips. The present invention also relates to a power generation system including this gasification furnace.

従来、バイオマス資源を乾留してガス化するためのガス化炉が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のガス化炉は、炉本体と、炉本体の上部に繋がる原料投入部と、炉本体内の収容部を上下方向で仕切るパンチングプレートとを備えている。原料投入部は、チップやペレット等の原料を炉本体の収容部に投入する。このガス化炉では、収容部に投入された原料がパンチングプレートに積載されるように、パンチングプレートの開口の大きさは投入時の原料の大きさよりも小さくなっている。収容部で炭化して細粒となった原料は、パンチングプレートの開口を通過してパンチングプレートから落下する。 Conventionally, a gasification furnace for carbonizing and gasifying biomass resources is known (see, for example, Patent Document 1). The gasification furnace described in Patent Literature 1 includes a furnace body, a raw material charging section connected to the upper part of the furnace body, and a punching plate that vertically partitions a storage section in the furnace body. The raw material charging section charges raw materials such as chips and pellets into the storage section of the furnace main body. In this gasification furnace, the size of the opening of the punching plate is smaller than the size of the raw material at the time of charging so that the raw material charged into the container is loaded on the punching plate. The raw material that has been carbonized in the container and turned into fine grains passes through the opening of the punching plate and falls from the punching plate.

特許文献1に記載のガス化炉では、収容部内の、パンチングプレートよりも上の領域が1次燃焼室(第1ガス化室)となっており、収容部内の、パンチングプレートよりも下の領域が2次燃焼室(第2ガス化室)となっている。1次燃焼室で炭化して細粒となった原料は、パンチングプレートから落下して、2次燃焼室に堆積する。特許文献1に記載のガス化炉は、2次燃焼室に堆積した炭化物をさらに乾留することで、燃料ガスを生成する。2次燃焼室の側面には、送風機の吸気側が接続されている。送風機は、2次燃焼室で生成された燃料ガスをガスタービン等に向かって送出している。 In the gasification furnace described in Patent Literature 1, the area above the punching plate in the storage section serves as the primary combustion chamber (first gasification chamber), and the area below the punching plate in the storage section. is a secondary combustion chamber (second gasification chamber). The raw material that is carbonized in the primary combustion chamber and becomes fine grains falls from the punching plate and accumulates in the secondary combustion chamber. The gasification furnace described in Patent Literature 1 generates fuel gas by further dry-distilling the carbide deposited in the secondary combustion chamber. An intake side of a blower is connected to a side surface of the secondary combustion chamber. The blower sends fuel gas generated in the secondary combustion chamber toward a gas turbine or the like.

特開2017-119771号公報JP 2017-119771 A

本願発明者は、木質チップから木質ガスを生成するためのガス化炉において、特許文献1に記載のガス化炉のように、上下方向で重なる1次燃焼室と2次燃焼室とをガス化炉本体の内部に形成することを検討している。また、本願発明者は、木質ガスを燃焼させて水蒸気を生成するボイラーと、ボイラーで生成された水蒸気によって回転する蒸気タービンを有する発電機とを備える発電システムにおいて、このガス化炉を使用することを検討している。この発電システムでは、ガス化炉で生成された木質ガスがそのままボイラーに供給される。 In a gasification furnace for generating wood gas from wood chips, the inventor of the present application has a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber that overlap vertically like the gasification furnace described in Patent Document 1. We are considering forming it inside the furnace body. Further, the inventor of the present application has found that the gasification furnace can be used in a power generation system comprising a boiler that burns woody gas to generate steam, and a generator having a steam turbine that is rotated by the steam generated by the boiler. are considering. In this power generation system, the woody gas produced in the gasification furnace is directly supplied to the boiler.

本願発明者の検討によると、この発電システムでは、ボイラーに供給される木質ガスの温度が低くなるにつれて、ボイラーのガス燃焼器で木質ガスを燃焼させにくくなる。そのため、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながら、ガス化炉から木質ガスを取り出してボイラーに供給することが好ましい。 According to studies by the inventors of the present application, in this power generation system, as the temperature of the woody gas supplied to the boiler decreases, it becomes more difficult to burn the woody gas in the gas burner of the boiler. Therefore, it is preferable to take out the woody gas from the gasification furnace and supply it to the boiler while suppressing the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber.

そこで、本発明の課題は、上下方向で重なる1次燃焼室と2次燃焼室とがガス化炉本体の内部に形成されるとともに木質チップから木質ガスを生成するガス化炉において、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながら木質ガスを取り出すことが可能なガス化炉を提供することにある。また、本発明の課題は、このガス化炉を備える発電システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gasifier in which a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber that overlap vertically are formed inside a gasifier body and in which wood gas is generated from wood chips. To provide a gasification furnace capable of extracting woody gas while suppressing a decrease in temperature of the woody gas generated in a chamber. Another object of the present invention is to provide a power generation system including this gasification furnace.

上記の課題を解決するため、本発明のガス化炉は、木質チップから木質ガスを生成するためのガス化炉において、内部に1次燃焼室および2次燃焼室が形成されるガス化炉本体と、ガス化炉本体の内部に配置されガス化炉本体の内部を1次燃焼室と2次燃焼室とに仕切る仕切り部材と、2次燃焼室で生成された木質ガスを取り出すための取出用配管とを備え、ガス化炉本体の内部の、仕切り部材の上側が1次燃焼室となっており、ガス化炉本体の内部の、仕切り部材の下側が2次燃焼室となっており、仕切り部材には、1次燃焼室で生成された炭化物が2次燃焼室に向かって通過する複数の通過穴が形成され、2次燃焼室では、1次燃焼室で生成された1次生成ガスと炭化物とを用いて木質ガスが生成され、取出用配管の一端は、2次燃焼室の上面側に繋がり、取出用配管の一部は、1次燃焼室の内部に配置され、2次燃焼室から取り出される木質ガスは、1次燃焼室の内部に配置される取出用配管の一部を通過することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the gasifier of the present invention is a gasifier for producing wood gas from wood chips, and a gasifier main body in which a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber are formed. a partition member arranged inside the gasifier main body and dividing the inside of the gasifier main body into a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber; A primary combustion chamber is provided above the partition member inside the gasifier main body, and a secondary combustion chamber is provided below the partition member inside the gasifier main body. The member is formed with a plurality of passage holes through which the carbide produced in the primary combustion chamber passes toward the secondary combustion chamber. Woody gas is generated using the carbide, one end of the extraction pipe is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber, a part of the extraction pipe is arranged inside the primary combustion chamber, and the secondary combustion chamber The woody gas extracted from the primary combustion chamber passes through a part of the extraction pipe arranged inside the primary combustion chamber.

本発明のガス化炉では、取出用配管の一端は、2次燃焼室の上面側に繋がっており、取出用配管の一部は、1次燃焼室の内部に配置されている。また、本発明では、2次燃焼室から取り出される木質ガスは、木質チップの加熱が行われている1次燃焼室の内部(すなわち、ガス化炉本体の外部の温度よりも温度が高くなっている1次燃焼室の内部)に配置される取出用配管の一部を通過する。そのため、本発明では、取出用配管の全体がガス化炉本体の外部に配置されている場合と比較して、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながらガス化炉から木質ガスを取り出すことが可能になる。 In the gasification furnace of the present invention, one end of the take-out pipe is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber, and part of the take-out pipe is arranged inside the primary combustion chamber. Further, in the present invention, the temperature of the wood gas extracted from the secondary combustion chamber is higher than the temperature inside the primary combustion chamber where the wood chips are heated (that is, the temperature outside the main body of the gasifier). inside the primary combustion chamber). Therefore, in the present invention, compared with the case where the entire take-out pipe is arranged outside the gasifier main body, the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber can be suppressed while suppressing the temperature of the gasifier. wood gas can be extracted from

また、本発明では、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を、1次燃焼室を利用して抑制することが可能になるため、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制するための構成を別途設ける必要がない。したがって、本発明では、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制することが可能であっても、ガス化炉の構成を簡素化することが可能になる。 Further, in the present invention, since it is possible to suppress the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber by using the primary combustion chamber, the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber can be suppressed. There is no need to separately provide a configuration for suppressing temperature drop. Therefore, in the present invention, even if it is possible to suppress the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber, it is possible to simplify the configuration of the gasifier.

本発明において、1次燃焼室の内部に配置される取出用配管の一部は、1次燃焼室の中心に配置されていることが好ましい。このように構成すると、1次燃焼室の内部に配置される取出用配管の一部が、たとえば、1次燃焼室の端に配置されている場合と比較して、1次燃焼室の内部に配置される取出用配管の一部を通過する木質ガスの温度の低下を効果的に抑制することが可能になる。 In the present invention, it is preferable that a portion of the extraction pipe arranged inside the primary combustion chamber is arranged in the center of the primary combustion chamber. With this configuration, a part of the extraction pipe arranged inside the primary combustion chamber is located inside the primary combustion chamber, for example, compared to the case where it is arranged at the end of the primary combustion chamber. It is possible to effectively suppress a decrease in the temperature of the woody gas passing through part of the arranged extraction pipe.

本発明において、ガス化炉は、1次生成ガスを2次燃焼室に供給するための供給用配管を備え、供給用配管の一端は、2次燃焼室の内壁の接線方向に1次生成ガスが供給されるように2次燃焼室の外周側から2次燃焼室に繋がっていることが好ましい。このように構成すると、2次燃焼室において、炭化物と1次生成ガスとを旋回させることが可能になる。そのため、本願発明者の検討によれば、2次燃焼室の温度を高めることが可能になり、その結果、より水分量の少ない木質ガスをガス化炉から取り出すことが可能になる。したがって、木質ガスがボイラーに供給される場合には、ボイラーのガス燃焼器で木質ガスをより燃焼させやすくなる。 In the present invention, the gasifier is provided with a supply pipe for supplying the primary product gas to the secondary combustion chamber, and one end of the supply pipe extends tangentially to the inner wall of the secondary combustion chamber. is preferably connected to the secondary combustion chamber from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber so as to supply the secondary combustion chamber. With this configuration, it becomes possible to swirl the carbide and the primary produced gas in the secondary combustion chamber. Therefore, according to the studies of the inventors of the present application, it becomes possible to raise the temperature of the secondary combustion chamber, and as a result, it becomes possible to take out woody gas with a lower moisture content from the gasification furnace. Therefore, when the woody gas is supplied to the boiler, it becomes easier to burn the woody gas in the gas burner of the boiler.

なお、本発明では、取出用配管の一端が2次燃焼室の上面側に繋がっているため、取出用配管の配置を考慮することなく、2次燃焼室の外周側から2次燃焼室に供給用配管を繋げることが可能になる。したがって、2次燃焼室の外周側から2次燃焼室に供給用配管が繋がっていても、2次燃焼室に供給用配管を繋げやすくなる。 In the present invention, since one end of the take-out pipe is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber, the fuel is supplied from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber to the secondary combustion chamber without considering the arrangement of the take-out pipe. It becomes possible to connect the pipes for Therefore, even if the supply pipe is connected to the secondary combustion chamber from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber, the supply pipe can be easily connected to the secondary combustion chamber.

本発明のガス化炉は、ガス化炉で生成された木質ガスが供給されるとともに木質ガスを燃焼させて水蒸気を生成するボイラーと、ボイラーで生成された水蒸気によって回転する蒸気タービンを有する発電機とを備える発電システムに用いることができる。この発電システムでは、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながらガス化炉から木質ガスを取り出すことが可能になるため、ボイラーのガス燃焼器で木質ガスを燃焼させやすくなる。 The gasification furnace of the present invention comprises a boiler supplied with the wood gas produced in the gasification furnace and combusting the wood gas to produce steam, and a generator having a steam turbine rotated by the steam produced by the boiler. It can be used for a power generation system comprising In this power generation system, it is possible to extract wood gas from the gasification furnace while suppressing the temperature drop of the wood gas generated in the secondary combustion chamber, so it is easy to burn wood gas in the boiler's gas combustor. Become.

以上のように、本発明では、上下方向で重なる1次燃焼室と2次燃焼室とがガス化炉本体の内部に形成されるとともに木質チップから木質ガスを生成するガス化炉において、2次燃焼室で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながらガス化炉から木質ガスを取り出すことが可能になる。 As described above, according to the present invention, in a gasification furnace in which a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber that overlap vertically are formed inside a gasification furnace body and wood gas is generated from wood chips, the secondary combustion chamber is It is possible to take out the woody gas from the gasification furnace while suppressing the decrease in the temperature of the woody gas generated in the combustion chamber.

本発明の実施の形態にかかる発電システムの構成を説明するための概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic for demonstrating the structure of the electric power generation system concerning embodiment of this invention. 図1に示すガス化炉の下端部の構成を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the lower end portion of the gasification furnace shown in FIG. 1;

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(発電システムおよびガス化炉の構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる発電システム1の構成を説明するための概略図である。図2は、図1に示すガス化炉2の下端部の構成を説明するための断面図である。
(Configuration of power generation system and gasification furnace)
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a power generation system 1 according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the lower end portion of the gasification furnace 2 shown in FIG.

本形態の発電システム1は、ガス化炉2とボイラー3と発電機4とを備えている。ガス化炉2は、木質チップを乾留して木質チップから木質ガスを生成する。本形態の木質チップは、チップ状に粉砕された木材からなる木材チップである。木材チップの大きさは、数mm程度となっている。ボイラー3には、ガス化炉2で生成された木質ガスが供給される。具体的には、ガス化炉2で生成された木質ガスがそのまま、ボイラー3に供給される。ボイラー3は、木質ガスを燃焼させて水蒸気を生成する。ボイラー3は、木質ガスを燃焼させるガス燃焼器5等を備えている。発電機4には、ボイラー3で生成された水蒸気が供給される。発電機4は、ボイラー3で生成された水蒸気によって回転する蒸気タービン6等を備えている。 A power generation system 1 of this embodiment includes a gasification furnace 2 , a boiler 3 , and a generator 4 . The gasification furnace 2 carbonizes the wood chips to generate wood gas from the wood chips. The wood chips of this embodiment are wood chips made of wood pulverized into chips. The size of the wood chip is about several millimeters. The boiler 3 is supplied with woody gas produced in the gasification furnace 2 . Specifically, the woody gas generated in the gasification furnace 2 is directly supplied to the boiler 3 . The boiler 3 burns woody gas to generate steam. The boiler 3 includes a gas combustor 5 and the like for burning wood gas. Steam generated in the boiler 3 is supplied to the generator 4 . The power generator 4 includes a steam turbine 6 and the like that are rotated by steam generated by the boiler 3 .

ガス化炉2は、内部に1次燃焼室10および2次燃焼室11が形成されるガス化炉本体12と、ガス化炉本体12の内部に配置される仕切り部材13とを備えている。ガス化炉本体12は、底部を有する有底の筒状に形成されている。ガス化炉本体12は、たとえば、円筒状に形成されている。あるいは、ガス化炉本体12は、8角筒状等の多角筒状に形成されている。ガス化炉本体12の外周側には、ガス化炉本体12を冷却するための水冷ジャケット(図示省略)が形成されている。 The gasification furnace 2 includes a gasification furnace body 12 inside which a primary combustion chamber 10 and a secondary combustion chamber 11 are formed, and a partition member 13 arranged inside the gasification furnace body 12 . The gasification furnace main body 12 is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom. The gasification furnace main body 12 is, for example, cylindrical. Alternatively, the gasification furnace main body 12 is formed in a polygonal tubular shape such as an octagonal tubular shape. A water cooling jacket (not shown) for cooling the gasifier body 12 is formed on the outer peripheral side of the gasifier body 12 .

仕切り部材13は、平板状に形成されている。仕切り部材13は、上下方向でガス化炉本体12の内部を仕切っている。ガス化炉本体12では、ガス化炉本体12の内部の、仕切り部材13の上側が1次燃焼室10となっており、ガス化炉本体12の内部の、仕切り部材13の下側が2次燃焼室11となっている。すなわち、仕切り部材13は、ガス化炉本体12の内部を1次燃焼室10と2次燃焼室11とに仕切っており、ガス化炉本体12の内部には、上下方向で重なる1次燃焼室10と2次燃焼室11とが形成されている。また、1次燃焼室10の下に第2燃焼室11が配置されている。 The partition member 13 is formed in a flat plate shape. The partition member 13 partitions the interior of the gasification furnace body 12 in the vertical direction. In the gasifier main body 12, the upper side of the partition member 13 inside the gasifier main body 12 is the primary combustion chamber 10, and the lower side of the partition member 13 inside the gasifier main body 12 is the secondary combustion chamber. Room 11. That is, the partition member 13 partitions the interior of the gasifier body 12 into the primary combustion chamber 10 and the secondary combustion chamber 11, and the interior of the gasifier body 12 includes primary combustion chambers that overlap vertically. 10 and a secondary combustion chamber 11 are formed. A second combustion chamber 11 is arranged below the primary combustion chamber 10 .

1次燃焼室10には、上側から木質チップが供給される。1次燃焼室10では、たとえば、300~600℃程度で木質チップが加熱される。1次燃焼室10では、炭化した木質チップからなる炭化物と1次生成ガスとが生成される。1次燃焼室10の下端側部分には、炭化物が充填されている。また、1次燃焼室10では、炭化物の上側に、炭化途中の木質チップおよび炭化前の木質チップが充填されている。仕切り部材13は、たとえば、パンチングメタルであり、仕切り部材13には、1次燃焼室10で生成された炭化物が2次燃焼室11に向かって通過する複数の通過穴が形成されている。通過穴は、上下方向で仕切り部材13を貫通している。通過穴の形状は、円形状、長円形状または長方形状等となっている。 Wood chips are supplied to the primary combustion chamber 10 from above. In the primary combustion chamber 10, the wood chips are heated, for example, at about 300-600.degree. In the primary combustion chamber 10, a carbonized material composed of carbonized wood chips and a primary product gas are produced. A lower end portion of the primary combustion chamber 10 is filled with carbide. In the primary combustion chamber 10, wood chips in the process of carbonization and wood chips before carbonization are filled above the carbonized material. The partition member 13 is, for example, a punching metal, and has a plurality of passage holes through which the carbide produced in the primary combustion chamber 10 passes toward the secondary combustion chamber 11 . The passage hole penetrates the partition member 13 in the vertical direction. The shape of the through hole is circular, oval, rectangular, or the like.

1次燃焼室10で生成された炭化物は、自重によって仕切り部材13の通過穴を通過して2次燃焼室11に落下する。2次燃焼室11では、1次燃焼室10で生成された炭化物が、たとえば、1000~1200℃程度で加熱される。2次燃焼室11には、1次燃焼室10で生成された1次生成ガスが供給される。2次燃焼室11では、炭化物と1次生成ガスとを用いて木質ガスが生成される。具体的には、2次燃焼室11では、炭化物と1次生成ガスとから木質ガスが生成される。 Charcoal produced in the primary combustion chamber 10 passes through the passage hole of the partition member 13 by its own weight and falls into the secondary combustion chamber 11 . In the secondary combustion chamber 11, the carbide produced in the primary combustion chamber 10 is heated, for example, to about 1000-1200.degree. A primary product gas produced in the primary combustion chamber 10 is supplied to the secondary combustion chamber 11 . In the secondary combustion chamber 11, woody gas is produced using the carbide and the primary produced gas. Specifically, in the secondary combustion chamber 11, woody gas is produced from the carbide and the primary produced gas.

また、ガス化炉2は、ガス化炉本体12に供給される木質チップが収容されるチップ収容部14と、2次燃焼室11で生成された木質ガスを取り出すための取出用配管15と、1次燃焼室10で生成された1次生成ガスを2次燃焼室11に供給するための供給用配管16とを備えている。本形態のガス化炉2は、1本の取出用配管15と1本の供給用配管16とを備えている。 The gasification furnace 2 also includes a chip storage section 14 that stores wood chips to be supplied to the gasification furnace main body 12, a take-out pipe 15 for taking out the wood gas generated in the secondary combustion chamber 11, A supply pipe 16 for supplying the primary product gas produced in the primary combustion chamber 10 to the secondary combustion chamber 11 is provided. The gasification furnace 2 of this embodiment includes one take-out pipe 15 and one supply pipe 16 .

チップ収容部14は、筒状に形成されている。チップ収容部14は、ガス化炉本体12の上側に配置されており、チップ収容部14の下端は、ガス化炉本体12の上端に繋がっている。チップ収容部14には、上側から木質チップが供給される。具体的には、粉砕機で粉砕された木材チップがコンベヤ等によって上側からチップ収容部14に供給される。ガス化炉本体12には、チップ収容部14に収容される木質チップが自重で順次供給される。 The chip accommodating portion 14 is formed in a tubular shape. The chip housing portion 14 is arranged on the upper side of the gasification furnace main body 12 , and the lower end of the chip housing portion 14 is connected to the upper end of the gasification furnace main body 12 . Wood chips are supplied to the chip storage portion 14 from above. Specifically, wood chips pulverized by a pulverizer are supplied to the chip storage section 14 from above by a conveyor or the like. The wood chips stored in the chip storage portion 14 are sequentially supplied to the gasification furnace main body 12 by their own weight.

取出用配管15は、2次燃焼室11とボイラー3のガス燃焼器5との間に配置されている。すなわち、取出用配管15の一端は、2次燃焼室11に繋がり、取出用配管15の他端は、ガス燃焼器5に繋がっている。取出用配管15の一端は、2次燃焼室11の上面側に繋がっている。取出用配管15は、2次燃焼室11から上側に向かって引き回されるとともに、ガス化炉本体12の上端よりも上側まで引き回されている。 The extraction pipe 15 is arranged between the secondary combustion chamber 11 and the gas combustor 5 of the boiler 3 . That is, one end of the extraction pipe 15 is connected to the secondary combustion chamber 11 and the other end of the extraction pipe 15 is connected to the gas combustor 5 . One end of the extraction pipe 15 is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber 11 . The extraction pipe 15 is routed upward from the secondary combustion chamber 11 and is routed above the upper end of the gasification furnace body 12 .

取出用配管15の一部は、1次燃焼室10の内部、および、チップ収容部14の内部に配置されている。具体的には、取出用配管15の一端は、2次燃焼室11の中心に繋がっており、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部は、1次燃焼室10の中心に配置されている。また、チップ収容部14の内部に配置される取出用配管15の一部は、チップ収容部14の中心に配置されている。 A part of the extraction pipe 15 is arranged inside the primary combustion chamber 10 and inside the chip accommodating portion 14 . Specifically, one end of the extraction pipe 15 is connected to the center of the secondary combustion chamber 11, and a portion of the extraction pipe 15 disposed inside the primary combustion chamber 10 is connected to the primary combustion chamber 10. is placed in the center of A part of the take-out pipe 15 arranged inside the chip accommodating portion 14 is arranged in the center of the chip accommodating portion 14 .

2次燃焼室11から取り出される木質ガスは、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部を通過するとともに、チップ収容部14の内部に配置される取出用配管15の一部を通過する。すなわち、2次燃焼室11から取り出される木質ガスは、1次燃焼室10の内部を通過するとともに、チップ収容部14の内部を通過した後、ガス化炉2から取り出される。取出用配管15の内径は、ガス化炉本体12の内径の1/5程度となっている。なお、取出用配管15の途中には、2次燃焼室11で生成された木質ガスをガス燃焼器5に送る送風機が配置されている。 The woody gas taken out from the secondary combustion chamber 11 passes through a part of the take-out pipe 15 arranged inside the primary combustion chamber 10 and also through the take-out pipe 15 arranged inside the chip storage section 14 . pass through some. That is, the woody gas extracted from the secondary combustion chamber 11 passes through the interior of the primary combustion chamber 10 and the interior of the chip storage section 14 , and then is extracted from the gasification furnace 2 . The inner diameter of the extraction pipe 15 is about 1/5 of the inner diameter of the gasifier body 12 . An air blower for sending the woody gas generated in the secondary combustion chamber 11 to the gas burner 5 is arranged in the middle of the extraction pipe 15 .

供給用配管16は、2次燃焼室11と1次燃焼室10との間に配置されている。すなわち、供給用配管16の一端は、2次燃焼室11に繋がり、供給用配管16の他端は、1次燃焼室10に繋がっている。供給用配管16の一端は、2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に繋がっている。具体的には、供給用配管16の一端は、2次燃焼室11の内壁の接線方向(図2の矢印Vで示す方向)に1次生成ガスが供給されるように2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に繋がっている。また、供給用配管16の他端は、1次燃焼室10の外周側から1次燃焼室10に繋がっている。 The supply pipe 16 is arranged between the secondary combustion chamber 11 and the primary combustion chamber 10 . That is, one end of the supply pipe 16 is connected to the secondary combustion chamber 11 and the other end of the supply pipe 16 is connected to the primary combustion chamber 10 . One end of the supply pipe 16 is connected to the secondary combustion chamber 11 from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 . Specifically, one end of the supply pipe 16 is connected to the secondary combustion chamber 11 so that the primary product gas is supplied in the tangential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber 11 (the direction indicated by arrow V in FIG. 2). It is connected to the secondary combustion chamber 11 from the outer peripheral side. The other end of the supply pipe 16 is connected to the primary combustion chamber 10 from the outer peripheral side of the primary combustion chamber 10 .

供給用配管16の途中には、1次燃焼室10で生成された1次生成ガスを第2燃焼室11に送る送風機17が配置されている。2次燃焼室11において、1次生成ガスは、上述のように、2次燃焼室11の内壁の接線方向に供給される。そのため、2次燃焼室11では、炭化物と1次生成ガスとが旋回する。すなわち、2次燃焼室11では、炭化物と1次生成ガスとが旋回しながら燃焼する。 An air blower 17 that sends the primary gas generated in the primary combustion chamber 10 to the second combustion chamber 11 is arranged in the middle of the supply pipe 16 . In the secondary combustion chamber 11, the primary product gas is supplied tangentially to the inner wall of the secondary combustion chamber 11, as described above. Therefore, in the secondary combustion chamber 11, the carbide and the primary produced gas swirl. That is, in the secondary combustion chamber 11, the carbide and the primary produced gas are swirled and burned.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、取出用配管15の一端は、2次燃焼室11の上面側に繋がっており、取出用配管15の一部は、1次燃焼室10の内部に配置されている。また、本形態では、2次燃焼室11から取り出される木質ガスは、木質チップの加熱が行われている1次燃焼室10の内部(すなわち、ガス化炉本体12の外部の温度よりも温度が高くなっている1次燃焼室10の内部)に配置される取出用配管15の一部を通過する。そのため、本形態では、取出用配管15の全体がガス化炉本体12の外部に配置されている場合と比較して、2次燃焼室11で生成された木質ガスの温度の低下を抑制しながらガス化炉2から木質ガスを取り出すことが可能になる。したがって、本形態では、ボイラー3のガス燃焼器5で木質ガスを燃焼させやすくなる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, one end of the extraction pipe 15 is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber 11, and a part of the extraction pipe 15 is arranged inside the primary combustion chamber 10. ing. In this embodiment, the wood gas taken out from the secondary combustion chamber 11 has a higher temperature than the inside of the primary combustion chamber 10 where the wood chips are heated (that is, the outside of the gasifier main body 12). It passes through a part of the take-out pipe 15 located inside the elevated primary combustion chamber 10). Therefore, in this embodiment, compared with the case where the entire extraction pipe 15 is arranged outside the gasifier main body 12, the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber 11 is suppressed. It becomes possible to take out the woody gas from the gasification furnace 2 . Therefore, in this embodiment, the gas burner 5 of the boiler 3 can easily burn woody gas.

また、本形態では、2次燃焼室11で生成された木質ガスの温度の低下を、1次燃焼室10を利用して抑制することが可能になるため、2次燃焼室11で生成された木質ガスの温度の低下を抑制するための構成を別途設ける必要がない。したがって、本形態では、2次燃焼室11で生成された木質ガスの温度の低下を抑制することが可能であっても、ガス化炉2の構成を簡素化することが可能になる。 In addition, in this embodiment, since it is possible to suppress the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber 11 by using the primary combustion chamber 10, the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber 11 There is no need to separately provide a configuration for suppressing a decrease in the temperature of the woody gas. Therefore, in this embodiment, even if it is possible to suppress the decrease in the temperature of the woody gas generated in the secondary combustion chamber 11, the configuration of the gasification furnace 2 can be simplified.

本形態では、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部は、1次燃焼室10の中心に配置されている。そのため、本形態では、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部が、たとえば、1次燃焼室10の端に配置されている場合と比較して、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部を通過する木質ガスの温度の低下を効果的に抑制することが可能になる。 In this embodiment, part of the extraction pipe 15 arranged inside the primary combustion chamber 10 is arranged at the center of the primary combustion chamber 10 . Therefore, in this embodiment, compared to the case where a part of the extraction pipe 15 arranged inside the primary combustion chamber 10 is arranged, for example, at the end of the primary combustion chamber 10, the primary combustion chamber It is possible to effectively suppress a decrease in the temperature of the woody gas passing through a portion of the extraction pipe 15 arranged inside 10 .

本形態では、供給用配管16の一端は、2次燃焼室11の内壁の接線方向に1次生成ガスが供給されるように2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に繋がっており、2次燃焼室11では、炭化物と1次生成ガスとが旋回しながら燃焼する。そのため、本願発明者の検討によると、本形態では、2次燃焼室11の温度を高めることが可能になり、その結果、より水分量の少ない木質ガスをガス化炉2から取り出すことが可能になる。したがって、本形態では、ボイラー3のガス燃焼器5で木質ガスをより燃焼させやすくなる。 In this embodiment, one end of the supply pipe 16 is connected to the secondary combustion chamber 11 from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 so that the primary generated gas is supplied in the tangential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber 11. In the secondary combustion chamber 11, the carbide and the primary produced gas are swirled and burned. Therefore, according to the study of the inventor of the present application, in this embodiment, it is possible to increase the temperature of the secondary combustion chamber 11, and as a result, it is possible to take out woody gas with a lower moisture content from the gasification furnace 2. Become. Therefore, in this embodiment, the gas combustor 5 of the boiler 3 can more easily burn the woody gas.

なお、本形態では、取出用配管15の一端が2次燃焼室11の上面側に繋がっているため、取出用配管15の配置を考慮することなく、2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に供給用配管16を繋げることが可能になる。したがって、本形態では、2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に供給用配管16が繋がっていても、2次燃焼室11に供給用配管16を繋げやすくなる。 In this embodiment, since one end of the extraction pipe 15 is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber 11, the secondary combustion chamber 11 can be discharged from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 without considering the arrangement of the extraction pipe 15. It becomes possible to connect the supply pipe 16 to the combustion chamber 11 . Therefore, in this embodiment, even if the supply pipe 16 is connected to the secondary combustion chamber 11 from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 , the supply pipe 16 can be easily connected to the secondary combustion chamber 11 .

(他の実施の形態)
上述した形態において、2次燃焼室11に圧縮空気が供給されても良い。この場合には、圧縮空気を供給する空気供給用配管の一端は、たとえば、2次燃焼室11の内壁の接線方向に圧縮空気が供給されるように2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に繋がっている。また、この場合には、たとえば、2本の空気供給用配管が2次燃焼室11の中心に対して180°ピッチで2次燃焼室11に繋がっている。
(Other embodiments)
Compressed air may be supplied to the secondary combustion chamber 11 in the form described above. In this case, one end of the air supply pipe for supplying compressed air is connected to the secondary combustion chamber 11 from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 so that the compressed air is supplied in a tangential direction to the inner wall of the secondary combustion chamber 11, for example. It is connected to the combustion chamber 11. Also, in this case, for example, two air supply pipes are connected to the secondary combustion chamber 11 at a pitch of 180° with respect to the center of the secondary combustion chamber 11 .

上述した形態において、ガス化炉2は、複数本の取出用配管15を備えていても良い。また、上述した形態において、ガス化炉2は、複数本の供給用配管16を備えていても良い。また、上述した形態において、1次燃焼室10の内部に配置される取出用配管15の一部は、1次燃焼室10の中心からずれた位置に配置されていても良い。さらに、上述した形態において、供給用配管16の一端は、2次燃焼室11の内壁の接線方向からずれた方向に1次生成ガスが供給されるように2次燃焼室11の外周側から2次燃焼室11に繋がっていても良い。 In the embodiment described above, the gasification furnace 2 may have a plurality of extraction pipes 15 . Moreover, in the embodiment described above, the gasification furnace 2 may be provided with a plurality of supply pipes 16 . Further, in the above-described embodiment, a part of the extraction pipe 15 arranged inside the primary combustion chamber 10 may be arranged at a position shifted from the center of the primary combustion chamber 10 . Furthermore, in the above-described embodiment, one end of the supply pipe 16 extends two distances from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber 11 so that the primary produced gas is supplied in a direction deviated from the tangential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber 11 . It may be connected to the secondary combustion chamber 11 .

1 発電システム
2 ガス化炉
3 ボイラー
4 発電機
6 蒸気タービン
10 1次燃焼室
11 2次燃焼室
12 ガス化炉本体
13 仕切り部材
15 取出用配管
16 供給用配管
1 Power Generation System 2 Gasification Furnace 3 Boiler 4 Generator 6 Steam Turbine 10 Primary Combustion Chamber 11 Secondary Combustion Chamber 12 Gasification Furnace Main Body 13 Partition Member 15 Extraction Pipe 16 Supply Pipe

Claims (4)

木質チップから木質ガスを生成するためのガス化炉において、
内部に1次燃焼室および2次燃焼室が形成されるガス化炉本体と、前記ガス化炉本体の内部に配置され前記ガス化炉本体の内部を前記1次燃焼室と前記2次燃焼室とに仕切る仕切り部材と、前記2次燃焼室で生成された前記木質ガスを取り出すための取出用配管とを備え、
前記ガス化炉本体の内部の、前記仕切り部材の上側が前記1次燃焼室となっており、
前記ガス化炉本体の内部の、前記仕切り部材の下側が前記2次燃焼室となっており、
前記仕切り部材には、前記1次燃焼室で生成された炭化物が前記2次燃焼室に向かって通過する複数の通過穴が形成され、
前記2次燃焼室では、前記1次燃焼室で生成された1次生成ガスと前記炭化物とを用いて前記木質ガスが生成され、
前記取出用配管の一端は、前記2次燃焼室の上面側に繋がり、
前記取出用配管の一部は、前記1次燃焼室の内部に配置され、
前記2次燃焼室から取り出される前記木質ガスは、前記1次燃焼室の内部に配置される前記取出用配管の一部を通過することを特徴とするガス化炉。
In a gasification furnace for producing wood gas from wood chips,
a gasifier body in which a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber are formed; and a take-out pipe for taking out the woody gas generated in the secondary combustion chamber,
The upper side of the partition member inside the gasification furnace main body is the primary combustion chamber,
Inside the gasification furnace main body, the lower side of the partition member is the secondary combustion chamber,
The partition member is formed with a plurality of passage holes through which the carbide generated in the primary combustion chamber passes toward the secondary combustion chamber,
In the secondary combustion chamber, the woody gas is generated using the primary gas generated in the primary combustion chamber and the carbide,
one end of the extraction pipe is connected to the upper surface side of the secondary combustion chamber,
A part of the extraction pipe is arranged inside the primary combustion chamber,
The gasification furnace, wherein the woody gas extracted from the secondary combustion chamber passes through a part of the extraction pipe arranged inside the primary combustion chamber.
前記1次燃焼室の内部に配置される前記取出用配管の一部は、前記1次燃焼室の中心に配置されていることを特徴とする請求項1記載のガス化炉。 2. The gasification furnace according to claim 1, wherein a portion of said take-out pipe arranged inside said primary combustion chamber is arranged in the center of said primary combustion chamber. 前記1次生成ガスを前記2次燃焼室に供給するための供給用配管を備え、
前記供給用配管の一端は、前記2次燃焼室の内壁の接線方向に前記1次生成ガスが供給されるように前記2次燃焼室の外周側から前記2次燃焼室に繋がっていることを特徴とする請求項1または2記載のガス化炉。
A supply pipe for supplying the primary generated gas to the secondary combustion chamber,
One end of the supply pipe is connected to the secondary combustion chamber from the outer peripheral side of the secondary combustion chamber so that the primary generated gas is supplied in a tangential direction to the inner wall of the secondary combustion chamber. 3. The gasification furnace according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載のガス化炉と、前記ガス化炉で生成された前記木質ガスが供給されるとともに前記木質ガスを燃焼させて水蒸気を生成するボイラーと、前記ボイラーで生成された水蒸気によって回転する蒸気タービンを有する発電機とを備えることを特徴とする発電システム。 4. The gasification furnace according to any one of claims 1 to 3, a boiler supplied with the woody gas generated in the gasification furnace and burning the woody gas to generate steam, and steam generated by the boiler. and a generator having a steam turbine rotated by the generated steam.
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