JP3801540B2 - 粉粒体供給装置 - Google Patents
粉粒体供給装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3801540B2 JP3801540B2 JP2002207896A JP2002207896A JP3801540B2 JP 3801540 B2 JP3801540 B2 JP 3801540B2 JP 2002207896 A JP2002207896 A JP 2002207896A JP 2002207896 A JP2002207896 A JP 2002207896A JP 3801540 B2 JP3801540 B2 JP 3801540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biomass
- cylinder
- outer cylinder
- inner cylinder
- screw feeder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体供給装置に関し、特に、バイオマスをガス化させるガス化炉に粉砕したバイオマスを供給する場合に適用すると有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
環境保全等の観点から、現在、石油や石炭等の化石燃料に代えてメタノールを燃料に用いることが検討されている。特に、草木等のバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するようにすれば、メタノールの使用によって生成する二酸化炭素を消費して成長する植物からメタノールを製造することができるので、循環型のエネルギサイクルを確立することができると共に、廃棄物の発生量を著しく減少させることができる。
【０００３】
このようなバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するには、図８に示すように、乾燥して粉砕されたバイオマス１をホッパ１０内に貯蔵し、当該ホッパ１０の下部に設けられたスクリュフィーダ２０で当該ホッパ１０内のバイオマス１を定量ずつ送出し、連絡管４１によりロータリバルブ４３を介してガス化炉５０内に供給すると共に、水蒸気および酸素（または空気）を含有するガス化剤３をガス化炉５０内に送給して、バイオマス１を部分燃焼または水蒸気ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノールを生成させている。なお、前記ガス化剤３の連絡管４１内への逆流を防ぐため、窒素ガス等のシールガス２をシールガス供給装置４４から連絡管４１内へ送給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにしてガス化炉５０内にバイオマス１を供給しようとすると、ホッパ１０内のバイオマス１が自重により圧縮されて、下方側ほど密度が高くなってしまうため、スクリュフィーダ２０による供給量が次第に変化して、定量供給が困難となってしまい、バイオマス１のガス化を安定して行うことが難しかった。
【０００５】
このような問題は、バイオマス１をガス化炉５０内に供給する場合に限らず、石炭をガス化炉に供給する場合等のように、粉粒体を供給する場合であれば、上述した場合と同様にして起こり得ることであった。
【０００６】
このようなことから、本発明は、粉粒体を安定して効率よく供給することができる粉粒体供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による粉粒体供給装置は、貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を下方の開口部から送出させるホッパを備え、前記ホッパが、底面を有すると共に内周面近傍の当該底面に前記開口部を形成された外筒と、前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒と、先端を前記外筒の内周面近傍にまで位置させるように当該外筒の前記底面上の中心に回転可能に支持されて、当該外筒と前記内筒との間に前記粉粒体を安息角以上に堆積させる力よりも当該内筒の当該粉粒体の径方向外側への押し出し力が小さくなるように鎌状をなすレーキとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明による粉粒体供給装置は、第一番目の発明において、前記ホッパが、前記内筒の軸方向に沿って移動できるように当該内筒に同軸をなして設けられて前記外筒と前記内筒との間と前記内筒の内部との間の隙間の大きさを調整する調整筒を備えていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明による粉粒体供給装置は、第二番目の発明において、前記調整筒が、前記外筒の前記底面側の端部側に切欠部を有していることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による粉粒体供給装置を、バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する際に適用した場合の実施の形態を図１〜５を用いて以下に説明する。図１は、粉粒体供給装置の概略構成図、図２は、図１のII−II線断面矢線視図、図３は、図２の III−III 線断面矢線視図、図４は、図１の切り出しスクリュフィーダの抽出拡大図、図５は、図１の押し込みスクリュフィーダの抽出拡大図である。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１に示すように、乾燥粉砕された粉粒体であるバイオマス１を貯蔵するホッパ１１０の底面を有する円筒状の外筒１１１の内部には、当該外筒１１１よりも小径をなす円筒状をなす内筒１１２が当該外筒１１１と同軸をなして配設されており、当該内筒１１２は、その下端部と外筒１１１の底面との間に所定の間隔の隙間を有するように当該外筒１１１と固定連結している。
【００１４】
図１〜３に示すように、前記内筒１１２の下端側の外周面には、円筒状をなす調整筒１１３が当該内筒１１２の軸方向に沿って移動できるように嵌合しており、当該調整筒１１３を昇降移動させることにより、外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整することができるようになっている。この調整筒１１３の下端部側には、切欠部１１３ａが周方向に沿って所定の間隔で複数形成されている。
【００１５】
図１〜３に示すように、前記外筒１１１の底面上には、鎌状に湾曲した形状をなす複数のレーキ１１４（本実施の形態では２つ）が配設されており、当該レーキ１１４は、その基端が外筒１１１の中心の回転軸１１５に支持される一方、その先端が外筒１１１の内周面近傍にまで位置すると共に、回転方向先端側ほど厚さが薄くなるように形成されている。外筒１１１の底面の当該外筒１１１と内筒１１２との間には、当該外筒１１１の内部と外部との間を連通する開口部１１１ａが形成されている。なお、図１中、１１６は駆動モータである。
【００１６】
図１，４に示すように、前記ホッパ１１０の外筒１１１の前記開口部１１１ａには、第一スクリュフィーダである切り出しスクリュフィーダ（定量スクリュフィーダ）１２０のケーシング１２１の基端側上部の受入口が接続している。ケーシング１２１内には、駆動軸１２２が回転可能に設けられている。駆動軸１２２には、スクリュ１２３が取り付けられており、当該スクリュ１２３は、基端側のピッチ間隔、より具体的には、前記ホッパ１１０の外筒１１１の前記開口部１１１ａの下方部分のピッチ間隔が、先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されている。なお、図１中、１２４は駆動モータである。
【００１７】
図１に示すように、前記切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の先端側下部の送出口には、フレキシブルパイプ１４２およびロータリバルブ１４３を途中に有する連絡管１４１の一端（上端）側が連結している。
【００１８】
図１，５に示すように、前記連絡管１４１の他端（下端）側には、第二スクリュフィーダである押し込みスクリュフィーダ（搬送スクリュフィーダ）１３０のケーシング１３１の基端側上部の受入口が接続している。ケーシング１３１内には、駆動軸１３２が回転可能に設けられている。駆動軸１３２には、スクリュ１３３が取り付けられている。ケーシング１３１の先端側には、上記駆動軸１３２及び上記スクリュ１３３の存在しない内部中空の空バレル部１３１ａが設けられている。この空バレル部１３１ａは、ガス化炉５０の内部の下方寄りに連結している。なお、図１中、１３４は駆動モータである。
【００１９】
図１に示すように、連絡管１４１の他端（下端）側とロータリバルブ１４３との間、すなわち、前記押し込みスクリュフィーダ１３０の上流側には、窒素等の不活性ガスからなるシールガス２を送給するシールガス送給手段であるシールガス送給装置１４４がバルブ１４４ａを介して連結している。
【００２０】
図１に示すように、前記ホッパ１１０の内筒１１２に取り付けられた支持部材１４６は、重量変化計測手段であるロードセル１４５を介して架台１４９に支持されている。また、前記押し込みスクリュフィーダ１３０は、変動吸収手段であるフレキシブルジョイント１４８を途中に設けた支持部材１４７を介して上記架台１４９に固定支持されている。上記フレキシブルジョイント１４８と前記フレキシブルパイプ１４２とは、そのばね定数が同一となっている。
【００２１】
図１に示すように、ガス化炉５０の下部には、当該ガス化炉５０の内部に水蒸気および酸素（または空気）を含むガス化剤３を供給する供給管５１が連結されている。ガス化炉５０の上部には、生成ガス４を送出する送出管５２が連結されている。
【００２２】
このようにして構成された粉粒体供給装置１００の作用を次に説明する。
【００２３】
ホッパ１１０の調整筒１１３を昇降させて外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整すると共に、乾燥粉砕されたバイオマス１をホッパ１１０の内筒１１２内に投入すると、バイオマス１は、内筒１１２の上記隙間から水平方向に沿って外筒１１１と内筒１１２との間の空間に一旦流出した後に、前記開口部１１１ａから送出して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口内に流入する。
【００２４】
ここで、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上に堆積するバイオマス１は、その高さ量が小さく、自重による圧縮を抑制された状態で当該切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１内に供給されるようになる。
【００２５】
続いて、切り出しスクリュフィーダ１２０の駆動モータ１２４を作動して駆動軸１２２を介してスクリュ１２３を回転させると、切り出しスクリュ１２０は、ケーシング１２１内に流入したバイオマス１を前記送出口から送出させるように搬送する。これと同時に、ホッパ１１０の駆動モータ１１６を作動して回転軸１１５を介してレーキ１１４を回転させると、当該レーキ１１４が内筒１１２の内部に貯蔵された底面側のバイオマス１を攪拌しながら外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送する。
【００２６】
このとき、レーキ１１４の回転に伴って、内筒１１２の内部から外筒１１１と内筒１１２との間に移送されるバイオマス１の量は、前記開口部１１１ａから送出される量、すなわち、切り出しスクリュフィーダ１２０で送出される量より多くなるが、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積高さが常に略一定となるため、バイオマス１が外筒１１１と内筒１１２との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはない。
【００２７】
なぜなら、レーキ１１４の形状は、内筒１１２のバイオマス１の径方向外側への押し出し力が、外筒１１１と内筒１１２との間にバイオマス１を安息角（すべり角）以上に堆積させる力よりも小さくなる鎌状をなしているからである。
【００２８】
このため、外筒１１１と内筒１１２との間に堆積するバイオマス１の上面部分と前記開口部１１１ａを介して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口との間のバイオマス１の高さを常に略一定とすることができ、当該間のバイオマス１の自重による圧縮密度を常に一定にすることができる。
【００２９】
また、切り出しスクリュフィーダ１２０の前記スクリュ１２３は、基端側のピッチ間隔が前述したように先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されていることから、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上に堆積するバイオマス１は、上記スクリュ１２３により、まんべんなく切り出され、圧縮されることなく搬送される。
【００３０】
このため、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口部分にバイオマス１が片寄って堆積してしまうこと（ブリッジング）を防止できると共に、バイオマス１の圧縮密度変化を防止することができるので、バイオマス１をさらに確実に定量的に搬送することができる。
【００３１】
このようにして切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の送出口から圧縮されることなく送出されたバイオマス１は、連絡管１４１、フレキシブルパイプ１４２、ロータリバルブ１４３を介して押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１３１の前記受入口から内部へ定量ずつ供給される。
【００３２】
押し込みスクリュフィーダ１３０は、スクリュ１３３の回転により、ケーシング１３１の内部に供給されたバイオマス１を当該ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａへ搬送するので、当該バイオマス１は、ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａ内を塞ぐように次第に堆積する。
【００３３】
そして、押し込みスクリュフィーダ１３０の上記スクリュ１３３が、受入口から供給されたバイオマス１をケーシング１３１の基端側から先端側の空バレル部１３１ａへ引き続いてさらに搬送するので、当該空バレル部１３１ａに堆積したバイオマス１は、徐々に押し出されてガス化炉５０の内部に順次定量ずつ送出され、供給管５１から供給された前記ガス化剤３と反応し、生成ガス４となって送出管５２から送出される。
【００３４】
ここで、押し込みスクリュフィーダ１３０は、バイオマス１でケーシング１３１の先端側を塞ぎながら当該バイオマス１を先端側から送出してガス化炉５０の内部に押し込み供給するので、ケーシング１３１の内部とガス化炉５０の内部とがバイオマス１で仕切られるようになる。
【００３５】
このため、ガス化炉５０内のガス化剤３が押し込みスクリュフィーダ１３０内に逆流しにくくなると共に、シールガス送給装置１４４から押し込みスクリュフィーダ１３０を介してガス化炉５０内に流出するシールガス２の量が非常に少なくなるので、ガス化炉５０内でのバイオマス１のガス化効率の低下を防止することができると共に、シールガス送給装置１４５から送給するシールガス２の量を大幅に削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００３６】
このようにしてホッパ１１０内のバイオマス１をガス化炉５０内に定量ずつ供給して、ホッパ１１０内のバイオマス１の量が順次減少し、ホッパ１１０の重量が軽くなると、前記ロードセル１４５が前記支持部材１４６を介してホッパ１１０の重量変化を検出するので、ホッパ１１０内のバイオマス１の残存量を検知して、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができ、必要に応じて、ホッパ１１０の内筒１１２内にバイオマス１を補給して運転を引き続いて行うようにしたり、前記駆動モータ１１６，１２４，１３４等の作動を停止して運転を停止したりすることができる。
【００３７】
ここで、ホッパ１１０が、前記フレキシブルパイプ１４２により、基礎（地面）に対して自在に支持されている（縁切りされている）と共に、前記フレキシブルジョイント１４８により、前記シールガス送給装置１４４側の圧力による上下方向の変動を吸収（相殺）されるようになっているので、ロードセル１４５は、ホッパ１１０の重量変化を正確に検出することができ、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができる。
【００３８】
このようにしてホッパ１１０内のバイオマス１をガス化炉５０内で所定量ガス化して運転を停止すると、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側にバイオマス１が堆積した状態のままとなってしまい、余熱によりバイオマス１からタール分が発生して当該ケーシング１２１内に付着してしまう可能性がある。
【００３９】
このため、運転停止時には、シールガス送給装置１４４からのシールガス２の送給量を増加させて、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積しているバイオマス１をガス化炉５０側へ噴出させることにより、当該ケーシング１２１内からバイオマス１を取り除くことができ、余熱によるケーシング１２１内へのタール分の付着を防止することができる。
【００４０】
よって、本実施の形態の粉粒体供給装置１００においては、以下のような効果を得ることができる。
【００４１】
（１）ホッパ１１０の内筒１１２内に貯蔵されたバイオマス１を外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送して前記開口部１１１ａから送出することにより切り出しスクリュフィーダ１２０に送給するようにしたので、切り出しスクリュフィーダ１２０の受入口上のバイオマス１の堆積高さを小さくすることができ、当該バイオマス１の自重による圧縮を抑制した状態で切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１内に供給することができる。
【００４２】
（２）内筒１１２の内部から外筒１１１と内筒１１２との間に移送されるバイオマス１の量が、前記開口部１１１ａから送出される量、すなわち、切り出しスクリュフィーダ１２０で送出される量より多くなるが、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積高さが常に略一定となるため、バイオマス１が外筒１１１と内筒１１２との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはないので、当該間のバイオマス１の圧縮密度を常に一定にすることができる。
【００４３】
（３）外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整筒１１３で調整することができるので、バイオマス１の粉砕サイズや品種（例えば草か木材か）等の各種物性に応じて、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積量を適切に調整することができる。
【００４４】
（４）調整筒１１３の下端部側に切欠部１１３ａを設けたので、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積量を適切に維持しながらも、内筒１１２の内側と外側との間でのバイオマス１の移動の容易化を図ることができる。
【００４５】
（５）切り出しスクリュフィーダ１２０のスクリュ１２３の基端側のピッチ間隔が、先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されているので、当該スクリュ１２３による搬送方向において、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上のバイオマス１をまんべんなく切り出して、圧縮することなく送出することができる。そのため、バイオマス１が切り出しスクリュフィーダ１２０の受入口部分で片寄って堆積してしまうことを防止することができ、当該部分でのバイオマス１のブリッジングを防止することができると共に、バイオマス１の圧縮密度変化を防止することができるので、バイオマス１をさらに確実に定量的に搬送することができる。
【００４６】
（６）押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１３１の先端側に内部中空の空バレル部１３１ａを設けたことから、押し込みスクリュフィーダ１３０がケーシング１３１の先端側を塞ぎながら当該バイオマス１を先端側から送出してガス化炉５０の内部に押し込み供給するので、ケーシング１３１の内部とガス化炉５０の内部とをバイオマス１で仕切ることができ、ガス化炉５０内のガス化剤３が押し込みスクリュフィーダ１３０内に逆流しにくくすることができると共に、シールガス送給装置１４４から押し込みスクリュフィーダ１３０を介してガス化炉５０内に流出するシールガス２の量を非常に少なくすることができる。そのため、ガス化炉５０内でのバイオマス１のガス化効率の低下を防止することができると共に、シールガス送給装置１４５から送給するシールガス２の量を大幅に削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４７】
（７）ホッパ１１０が、フレキシブルパイプ１４２により、基礎（地面）に対して自在に支持されている（縁切りされている）と共に、フレキシブルジョイント１４８により、上下方向の変動を吸収（相殺）されるようになっているので、ホッパ１１０の重量変化をロードセル１４５で正確に検出することができ、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができる。
【００４８】
（８）運転停止時に、シールガス送給装置１４４からのシールガス２の送給量を増加させて、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積しているバイオマス１をガス化炉５０側へ噴出させて当該ケーシング１２１内から取り除くことができるので、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積したバイオマス１が余熱によりタール分を発生して当該ケーシング１２１内にタールが付着してしまうことを未然に防止することができる。
【００４９】
したがって、本実施の形態の粉粒体供給装置１００によれば、バイオマス１を安定して効率よく供給することができる。
【００５０】
なお、前記押し込みスクリュフィーダ１３０においては、図５に示すように、ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａの直径Ｄと長さＬとの比Ｌ／Ｄが０．５〜３の範囲であると好ましい。なぜなら、上記Ｌ／Ｄが０．５よりも小さいと、前述したシール効果を十分に発現することができず、上記Ｌ／Ｄが３よりも大きいと、押し込みスクリュフィーダ１３０によりガス化炉５０の内部に押し込んで供給するバイオマス１が圧縮され過ぎてしまい、モータトリップを生じるおそれがあるからである。
【００５１】
また、本実施の形態では、図４に示したように、基端側のピッチ間隔が先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されたスクリュ１２３を有する切り出しスクリュフィーダ１２０を適用したが、これに代えて、例えば、図６に示すように、基端側の羽根高さが先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されたスクリュ２２３を有する切り出しスクリュフィーダ２２０を適用しても、上述した切り出しスクリュフィーダ１２０の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、図５に示したように、ケーシング１３１の先端側に空バレル部１３１ａを設けた押し込みスクリュフィーダ１３０を適用したが、これに代えて、例えば、図７（ａ）に示すように、先端側のピッチ間隔を基端側よりも先端側ほど小さくなるように設定したスクリュ２３３を有する押し込みスクリュフィーダ２３０や、図７（ｂ）に示すように、先端側の羽根高さを基端側よりも先端側ほど小さくなるように設定したスクリュ３３３を有すると共に、当該スクリュ３３３の羽根高さに対応させて、先端側の直径を当該先端側ほど小さくなるようにテーパ状に形成されたケーシング３３１を有する押し込みスクリュフィーダ３３０を適用すれば、ケーシング１３１，３３１の先端側をバイオマス１で塞ぎながら当該バイオマス１をケーシング１３１，３３１の先端側から送出することができるので、上述した押し込みスクリュフィーダ１３０と同様な効果を得ることができる。
【００５３】
ここで、上記押し込みスクリュフィーダ２３０，３３０においては、ケーシング１３１，３３１の先端側を塞ぐバイオマス１が圧縮されるが、圧縮率が１．２〜１．８の範囲内であれば、特に問題を生じることなく適用することが可能となる。
【００５４】
さらに、上記押し込みスクリュフィーダ２３０，３３０において、ケーシング１３１，３３１の先端側に駆動軸及びスクリュの存在しない内部中空の空バレル部を設ける、すなわち、図７（ａ），（ｂ）に示した構造と図５に示した構造とを組み合わせた押し込みスクリュフィーダを適用すれば、シール効果をさらに高めることができるので、より好ましい結果を得ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、押し込みスクリュフィーダ１３０をガス化炉５０に直接接続して、押し込みスクリュフィーダ１３０からのバイオマス１をガス化炉５０内に直接供給するようにしたが、例えば、ガス化炉５０の前記供給管５１の途中に押し込みスクリュフィーダ１３０を接続し、押し込みスクリュフィーダ１３０からのバイオマス１をガス化剤３と共にガス化炉５０の内部に供給する気流搬送方式とすることも可能である。
【００５６】
また、本実施の形態では、内筒１１２の内部に貯蔵されたバイオマス１を外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送して、当該間に形成した開口部１１１ａからバイオマス１を送出するようにしたが、これとは逆に、外筒と内筒との間にバイオマス１を貯蔵して、当該間のバイオマス１を内筒の内部に水平方向に沿って移送して、外筒の底面の内筒内部側に形成した開口部からバイオマス１を送出するようにすることも可能である。
【００５７】
また、本実施の形態では、ホッパ１１０の調整筒１１３の下端部側に切欠部１１３ａを周方向に沿って所定の間隔で複数設けたが、当該切欠部１１３ａを省略することも可能である。
【００５８】
また、本実施の形態では、ばね定数が同一のフレキシブルジョイント１４８とフレキシブルパイプ１４２とを用いるようにしたが、例えば、上記フレキシブルジョイント１４８に代えて、上記フレキシブルパイプ１４２を備えた前記連絡管１４１を適用することにより、そのばね定数を同一とすることも可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では、バイオマス１のガス化炉５０にバイオマス１を供給する際に適用した場合について説明したが、これに限らず、石炭のガス化炉に石炭を供給する場合等のように粉粒体を供給する場合であれば、本実施の形態の場合と同様に利用して、本実施の形態の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
第一番目の発明による粉粒体供給装置は、貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を下方の開口部から送出させるホッパを備え、前記ホッパが、底面を有すると共に内周面近傍の当該底面に前記開口部を形成された外筒と、前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒と、先端を前記外筒の内周面近傍にまで位置させるように当該外筒の前記底面上の中心に回転可能に支持されて、当該外筒と前記内筒との間に前記粉粒体を安息角以上に堆積させる力よりも当該内筒の当該粉粒体の径方向外側への押し出し力が小さくなるように鎌状をなすレーキとを備えているので、水平方向へ移送された粉粒体の堆積高さを抑制することができ、粉粒体の自重による圧縮を抑制した状態で開口部から送出することができる、すなわち、水平方向に沿って移送する粉粒体の量が、前記開口部から送出される量より多くなるが、外筒と内筒との間の粉粒体の堆積高さが常に略一定となるため、粉粒体が外筒と内筒との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはないので、当該間の粉粒体の圧縮密度を常に一定にすることができ、粉粒体を安定して効率よく供給することができる。
【００６２】
第二番目の発明による粉粒体供給装置は、第一番目の発明において、前記ホッパが、前記内筒の軸方向に沿って移動できるように当該内筒に同軸をなして設けられて前記外筒と前記内筒との間と前記内筒の内部との間の隙間の大きさを調整する調整筒を備えているので、粉粒体の各種物性に応じて、水平方向に沿って移送された粉粒体の堆積量を適切に調整することができる。
【００６３】
第三番目の発明による粉粒体供給装置は、第二番目の発明において、前記調整筒が、前記外筒の前記底面側の端部側に切欠部を有しているので、水平方向に沿って移送される粉粒体の堆積量を適切に維持しながらも、内筒の内側と外側との間での粉粒体の移動の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による粉粒体供給装置を、バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する際に適用した場合の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１のII−II線断面矢線視図である。
【図３】図２の III−III 線断面矢線視図である。
【図４】図１の切り出しスクリュフィーダの抽出拡大図である。
【図５】図１の押し込みスクリュフィーダの抽出拡大図である。
【図６】本発明による粉粒体供給装置の他の実施の形態の切り出しスクリュフィーダの概略構成図である。
【図７】本発明による粉粒体供給装置の他の実施の形態の押し込みスクリュフィーダの概略構成図である。
【図８】バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する従来の粉粒体供給装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
１ バイオマス
２ シールガス
３ ガス化剤
４ 生成ガス
５０ ガス化炉
５１ 供給管
５２ 送出管
１００ 粉粒体供給装置
１１０ ホッパ
１１１ 外筒
１１１ａ 開口部
１１２ 内筒
１１３ 調整筒
１１３ａ 切欠部
１１４ レーキ
１１５ 回転軸
１１６ 駆動モータ
１２０，２２０ 切り出しスクリュフィーダ
１２１ ケーシング
１２２ 駆動軸
１２３，２２３ スクリュ
１２４ 駆動モータ
１３０，２３０，３３０ 押し込みスクリュフィーダ
１３１，３３１ ケーシング
１３１ａ 空バレル部
１３２ 駆動軸
１３３，２３３，３３３ スクリュ
１３４ 駆動モータ
１４１ 連絡管
１４２ フレキシブルパイプ
１４３ ロータリバルブ
１４４ シールガス送給装置
１４４ａ バルブ
１４５ ロードセル
１４６，１４７ 支持部材
１４８ フレキシブルジョイント
１４９ 架台
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体供給装置に関し、特に、バイオマスをガス化させるガス化炉に粉砕したバイオマスを供給する場合に適用すると有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
環境保全等の観点から、現在、石油や石炭等の化石燃料に代えてメタノールを燃料に用いることが検討されている。特に、草木等のバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するようにすれば、メタノールの使用によって生成する二酸化炭素を消費して成長する植物からメタノールを製造することができるので、循環型のエネルギサイクルを確立することができると共に、廃棄物の発生量を著しく減少させることができる。
【０００３】
このようなバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するには、図８に示すように、乾燥して粉砕されたバイオマス１をホッパ１０内に貯蔵し、当該ホッパ１０の下部に設けられたスクリュフィーダ２０で当該ホッパ１０内のバイオマス１を定量ずつ送出し、連絡管４１によりロータリバルブ４３を介してガス化炉５０内に供給すると共に、水蒸気および酸素（または空気）を含有するガス化剤３をガス化炉５０内に送給して、バイオマス１を部分燃焼または水蒸気ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノールを生成させている。なお、前記ガス化剤３の連絡管４１内への逆流を防ぐため、窒素ガス等のシールガス２をシールガス供給装置４４から連絡管４１内へ送給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにしてガス化炉５０内にバイオマス１を供給しようとすると、ホッパ１０内のバイオマス１が自重により圧縮されて、下方側ほど密度が高くなってしまうため、スクリュフィーダ２０による供給量が次第に変化して、定量供給が困難となってしまい、バイオマス１のガス化を安定して行うことが難しかった。
【０００５】
このような問題は、バイオマス１をガス化炉５０内に供給する場合に限らず、石炭をガス化炉に供給する場合等のように、粉粒体を供給する場合であれば、上述した場合と同様にして起こり得ることであった。
【０００６】
このようなことから、本発明は、粉粒体を安定して効率よく供給することができる粉粒体供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による粉粒体供給装置は、貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を下方の開口部から送出させるホッパを備え、前記ホッパが、底面を有すると共に内周面近傍の当該底面に前記開口部を形成された外筒と、前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒と、先端を前記外筒の内周面近傍にまで位置させるように当該外筒の前記底面上の中心に回転可能に支持されて、当該外筒と前記内筒との間に前記粉粒体を安息角以上に堆積させる力よりも当該内筒の当該粉粒体の径方向外側への押し出し力が小さくなるように鎌状をなすレーキとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明による粉粒体供給装置は、第一番目の発明において、前記ホッパが、前記内筒の軸方向に沿って移動できるように当該内筒に同軸をなして設けられて前記外筒と前記内筒との間と前記内筒の内部との間の隙間の大きさを調整する調整筒を備えていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明による粉粒体供給装置は、第二番目の発明において、前記調整筒が、前記外筒の前記底面側の端部側に切欠部を有していることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による粉粒体供給装置を、バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する際に適用した場合の実施の形態を図１〜５を用いて以下に説明する。図１は、粉粒体供給装置の概略構成図、図２は、図１のII−II線断面矢線視図、図３は、図２の III−III 線断面矢線視図、図４は、図１の切り出しスクリュフィーダの抽出拡大図、図５は、図１の押し込みスクリュフィーダの抽出拡大図である。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１に示すように、乾燥粉砕された粉粒体であるバイオマス１を貯蔵するホッパ１１０の底面を有する円筒状の外筒１１１の内部には、当該外筒１１１よりも小径をなす円筒状をなす内筒１１２が当該外筒１１１と同軸をなして配設されており、当該内筒１１２は、その下端部と外筒１１１の底面との間に所定の間隔の隙間を有するように当該外筒１１１と固定連結している。
【００１４】
図１〜３に示すように、前記内筒１１２の下端側の外周面には、円筒状をなす調整筒１１３が当該内筒１１２の軸方向に沿って移動できるように嵌合しており、当該調整筒１１３を昇降移動させることにより、外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整することができるようになっている。この調整筒１１３の下端部側には、切欠部１１３ａが周方向に沿って所定の間隔で複数形成されている。
【００１５】
図１〜３に示すように、前記外筒１１１の底面上には、鎌状に湾曲した形状をなす複数のレーキ１１４（本実施の形態では２つ）が配設されており、当該レーキ１１４は、その基端が外筒１１１の中心の回転軸１１５に支持される一方、その先端が外筒１１１の内周面近傍にまで位置すると共に、回転方向先端側ほど厚さが薄くなるように形成されている。外筒１１１の底面の当該外筒１１１と内筒１１２との間には、当該外筒１１１の内部と外部との間を連通する開口部１１１ａが形成されている。なお、図１中、１１６は駆動モータである。
【００１６】
図１，４に示すように、前記ホッパ１１０の外筒１１１の前記開口部１１１ａには、第一スクリュフィーダである切り出しスクリュフィーダ（定量スクリュフィーダ）１２０のケーシング１２１の基端側上部の受入口が接続している。ケーシング１２１内には、駆動軸１２２が回転可能に設けられている。駆動軸１２２には、スクリュ１２３が取り付けられており、当該スクリュ１２３は、基端側のピッチ間隔、より具体的には、前記ホッパ１１０の外筒１１１の前記開口部１１１ａの下方部分のピッチ間隔が、先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されている。なお、図１中、１２４は駆動モータである。
【００１７】
図１に示すように、前記切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の先端側下部の送出口には、フレキシブルパイプ１４２およびロータリバルブ１４３を途中に有する連絡管１４１の一端（上端）側が連結している。
【００１８】
図１，５に示すように、前記連絡管１４１の他端（下端）側には、第二スクリュフィーダである押し込みスクリュフィーダ（搬送スクリュフィーダ）１３０のケーシング１３１の基端側上部の受入口が接続している。ケーシング１３１内には、駆動軸１３２が回転可能に設けられている。駆動軸１３２には、スクリュ１３３が取り付けられている。ケーシング１３１の先端側には、上記駆動軸１３２及び上記スクリュ１３３の存在しない内部中空の空バレル部１３１ａが設けられている。この空バレル部１３１ａは、ガス化炉５０の内部の下方寄りに連結している。なお、図１中、１３４は駆動モータである。
【００１９】
図１に示すように、連絡管１４１の他端（下端）側とロータリバルブ１４３との間、すなわち、前記押し込みスクリュフィーダ１３０の上流側には、窒素等の不活性ガスからなるシールガス２を送給するシールガス送給手段であるシールガス送給装置１４４がバルブ１４４ａを介して連結している。
【００２０】
図１に示すように、前記ホッパ１１０の内筒１１２に取り付けられた支持部材１４６は、重量変化計測手段であるロードセル１４５を介して架台１４９に支持されている。また、前記押し込みスクリュフィーダ１３０は、変動吸収手段であるフレキシブルジョイント１４８を途中に設けた支持部材１４７を介して上記架台１４９に固定支持されている。上記フレキシブルジョイント１４８と前記フレキシブルパイプ１４２とは、そのばね定数が同一となっている。
【００２１】
図１に示すように、ガス化炉５０の下部には、当該ガス化炉５０の内部に水蒸気および酸素（または空気）を含むガス化剤３を供給する供給管５１が連結されている。ガス化炉５０の上部には、生成ガス４を送出する送出管５２が連結されている。
【００２２】
このようにして構成された粉粒体供給装置１００の作用を次に説明する。
【００２３】
ホッパ１１０の調整筒１１３を昇降させて外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整すると共に、乾燥粉砕されたバイオマス１をホッパ１１０の内筒１１２内に投入すると、バイオマス１は、内筒１１２の上記隙間から水平方向に沿って外筒１１１と内筒１１２との間の空間に一旦流出した後に、前記開口部１１１ａから送出して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口内に流入する。
【００２４】
ここで、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上に堆積するバイオマス１は、その高さ量が小さく、自重による圧縮を抑制された状態で当該切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１内に供給されるようになる。
【００２５】
続いて、切り出しスクリュフィーダ１２０の駆動モータ１２４を作動して駆動軸１２２を介してスクリュ１２３を回転させると、切り出しスクリュ１２０は、ケーシング１２１内に流入したバイオマス１を前記送出口から送出させるように搬送する。これと同時に、ホッパ１１０の駆動モータ１１６を作動して回転軸１１５を介してレーキ１１４を回転させると、当該レーキ１１４が内筒１１２の内部に貯蔵された底面側のバイオマス１を攪拌しながら外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送する。
【００２６】
このとき、レーキ１１４の回転に伴って、内筒１１２の内部から外筒１１１と内筒１１２との間に移送されるバイオマス１の量は、前記開口部１１１ａから送出される量、すなわち、切り出しスクリュフィーダ１２０で送出される量より多くなるが、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積高さが常に略一定となるため、バイオマス１が外筒１１１と内筒１１２との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはない。
【００２７】
なぜなら、レーキ１１４の形状は、内筒１１２のバイオマス１の径方向外側への押し出し力が、外筒１１１と内筒１１２との間にバイオマス１を安息角（すべり角）以上に堆積させる力よりも小さくなる鎌状をなしているからである。
【００２８】
このため、外筒１１１と内筒１１２との間に堆積するバイオマス１の上面部分と前記開口部１１１ａを介して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口との間のバイオマス１の高さを常に略一定とすることができ、当該間のバイオマス１の自重による圧縮密度を常に一定にすることができる。
【００２９】
また、切り出しスクリュフィーダ１２０の前記スクリュ１２３は、基端側のピッチ間隔が前述したように先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されていることから、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上に堆積するバイオマス１は、上記スクリュ１２３により、まんべんなく切り出され、圧縮されることなく搬送される。
【００３０】
このため、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口部分にバイオマス１が片寄って堆積してしまうこと（ブリッジング）を防止できると共に、バイオマス１の圧縮密度変化を防止することができるので、バイオマス１をさらに確実に定量的に搬送することができる。
【００３１】
このようにして切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の送出口から圧縮されることなく送出されたバイオマス１は、連絡管１４１、フレキシブルパイプ１４２、ロータリバルブ１４３を介して押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１３１の前記受入口から内部へ定量ずつ供給される。
【００３２】
押し込みスクリュフィーダ１３０は、スクリュ１３３の回転により、ケーシング１３１の内部に供給されたバイオマス１を当該ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａへ搬送するので、当該バイオマス１は、ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａ内を塞ぐように次第に堆積する。
【００３３】
そして、押し込みスクリュフィーダ１３０の上記スクリュ１３３が、受入口から供給されたバイオマス１をケーシング１３１の基端側から先端側の空バレル部１３１ａへ引き続いてさらに搬送するので、当該空バレル部１３１ａに堆積したバイオマス１は、徐々に押し出されてガス化炉５０の内部に順次定量ずつ送出され、供給管５１から供給された前記ガス化剤３と反応し、生成ガス４となって送出管５２から送出される。
【００３４】
ここで、押し込みスクリュフィーダ１３０は、バイオマス１でケーシング１３１の先端側を塞ぎながら当該バイオマス１を先端側から送出してガス化炉５０の内部に押し込み供給するので、ケーシング１３１の内部とガス化炉５０の内部とがバイオマス１で仕切られるようになる。
【００３５】
このため、ガス化炉５０内のガス化剤３が押し込みスクリュフィーダ１３０内に逆流しにくくなると共に、シールガス送給装置１４４から押し込みスクリュフィーダ１３０を介してガス化炉５０内に流出するシールガス２の量が非常に少なくなるので、ガス化炉５０内でのバイオマス１のガス化効率の低下を防止することができると共に、シールガス送給装置１４５から送給するシールガス２の量を大幅に削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００３６】
このようにしてホッパ１１０内のバイオマス１をガス化炉５０内に定量ずつ供給して、ホッパ１１０内のバイオマス１の量が順次減少し、ホッパ１１０の重量が軽くなると、前記ロードセル１４５が前記支持部材１４６を介してホッパ１１０の重量変化を検出するので、ホッパ１１０内のバイオマス１の残存量を検知して、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができ、必要に応じて、ホッパ１１０の内筒１１２内にバイオマス１を補給して運転を引き続いて行うようにしたり、前記駆動モータ１１６，１２４，１３４等の作動を停止して運転を停止したりすることができる。
【００３７】
ここで、ホッパ１１０が、前記フレキシブルパイプ１４２により、基礎（地面）に対して自在に支持されている（縁切りされている）と共に、前記フレキシブルジョイント１４８により、前記シールガス送給装置１４４側の圧力による上下方向の変動を吸収（相殺）されるようになっているので、ロードセル１４５は、ホッパ１１０の重量変化を正確に検出することができ、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができる。
【００３８】
このようにしてホッパ１１０内のバイオマス１をガス化炉５０内で所定量ガス化して運転を停止すると、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側にバイオマス１が堆積した状態のままとなってしまい、余熱によりバイオマス１からタール分が発生して当該ケーシング１２１内に付着してしまう可能性がある。
【００３９】
このため、運転停止時には、シールガス送給装置１４４からのシールガス２の送給量を増加させて、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積しているバイオマス１をガス化炉５０側へ噴出させることにより、当該ケーシング１２１内からバイオマス１を取り除くことができ、余熱によるケーシング１２１内へのタール分の付着を防止することができる。
【００４０】
よって、本実施の形態の粉粒体供給装置１００においては、以下のような効果を得ることができる。
【００４１】
（１）ホッパ１１０の内筒１１２内に貯蔵されたバイオマス１を外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送して前記開口部１１１ａから送出することにより切り出しスクリュフィーダ１２０に送給するようにしたので、切り出しスクリュフィーダ１２０の受入口上のバイオマス１の堆積高さを小さくすることができ、当該バイオマス１の自重による圧縮を抑制した状態で切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１内に供給することができる。
【００４２】
（２）内筒１１２の内部から外筒１１１と内筒１１２との間に移送されるバイオマス１の量が、前記開口部１１１ａから送出される量、すなわち、切り出しスクリュフィーダ１２０で送出される量より多くなるが、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積高さが常に略一定となるため、バイオマス１が外筒１１１と内筒１１２との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはないので、当該間のバイオマス１の圧縮密度を常に一定にすることができる。
【００４３】
（３）外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整筒１１３で調整することができるので、バイオマス１の粉砕サイズや品種（例えば草か木材か）等の各種物性に応じて、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積量を適切に調整することができる。
【００４４】
（４）調整筒１１３の下端部側に切欠部１１３ａを設けたので、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積量を適切に維持しながらも、内筒１１２の内側と外側との間でのバイオマス１の移動の容易化を図ることができる。
【００４５】
（５）切り出しスクリュフィーダ１２０のスクリュ１２３の基端側のピッチ間隔が、先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されているので、当該スクリュ１２３による搬送方向において、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上のバイオマス１をまんべんなく切り出して、圧縮することなく送出することができる。そのため、バイオマス１が切り出しスクリュフィーダ１２０の受入口部分で片寄って堆積してしまうことを防止することができ、当該部分でのバイオマス１のブリッジングを防止することができると共に、バイオマス１の圧縮密度変化を防止することができるので、バイオマス１をさらに確実に定量的に搬送することができる。
【００４６】
（６）押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１３１の先端側に内部中空の空バレル部１３１ａを設けたことから、押し込みスクリュフィーダ１３０がケーシング１３１の先端側を塞ぎながら当該バイオマス１を先端側から送出してガス化炉５０の内部に押し込み供給するので、ケーシング１３１の内部とガス化炉５０の内部とをバイオマス１で仕切ることができ、ガス化炉５０内のガス化剤３が押し込みスクリュフィーダ１３０内に逆流しにくくすることができると共に、シールガス送給装置１４４から押し込みスクリュフィーダ１３０を介してガス化炉５０内に流出するシールガス２の量を非常に少なくすることができる。そのため、ガス化炉５０内でのバイオマス１のガス化効率の低下を防止することができると共に、シールガス送給装置１４５から送給するシールガス２の量を大幅に削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００４７】
（７）ホッパ１１０が、フレキシブルパイプ１４２により、基礎（地面）に対して自在に支持されている（縁切りされている）と共に、フレキシブルジョイント１４８により、上下方向の変動を吸収（相殺）されるようになっているので、ホッパ１１０の重量変化をロードセル１４５で正確に検出することができ、時間当たりの重量減量、すなわち、供給量を演算して正確に求めることができる。
【００４８】
（８）運転停止時に、シールガス送給装置１４４からのシールガス２の送給量を増加させて、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積しているバイオマス１をガス化炉５０側へ噴出させて当該ケーシング１２１内から取り除くことができるので、押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１２１の先端側に堆積したバイオマス１が余熱によりタール分を発生して当該ケーシング１２１内にタールが付着してしまうことを未然に防止することができる。
【００４９】
したがって、本実施の形態の粉粒体供給装置１００によれば、バイオマス１を安定して効率よく供給することができる。
【００５０】
なお、前記押し込みスクリュフィーダ１３０においては、図５に示すように、ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａの直径Ｄと長さＬとの比Ｌ／Ｄが０．５〜３の範囲であると好ましい。なぜなら、上記Ｌ／Ｄが０．５よりも小さいと、前述したシール効果を十分に発現することができず、上記Ｌ／Ｄが３よりも大きいと、押し込みスクリュフィーダ１３０によりガス化炉５０の内部に押し込んで供給するバイオマス１が圧縮され過ぎてしまい、モータトリップを生じるおそれがあるからである。
【００５１】
また、本実施の形態では、図４に示したように、基端側のピッチ間隔が先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されたスクリュ１２３を有する切り出しスクリュフィーダ１２０を適用したが、これに代えて、例えば、図６に示すように、基端側の羽根高さが先端側よりも基端側ほど小さくなるように設定されたスクリュ２２３を有する切り出しスクリュフィーダ２２０を適用しても、上述した切り出しスクリュフィーダ１２０の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、図５に示したように、ケーシング１３１の先端側に空バレル部１３１ａを設けた押し込みスクリュフィーダ１３０を適用したが、これに代えて、例えば、図７（ａ）に示すように、先端側のピッチ間隔を基端側よりも先端側ほど小さくなるように設定したスクリュ２３３を有する押し込みスクリュフィーダ２３０や、図７（ｂ）に示すように、先端側の羽根高さを基端側よりも先端側ほど小さくなるように設定したスクリュ３３３を有すると共に、当該スクリュ３３３の羽根高さに対応させて、先端側の直径を当該先端側ほど小さくなるようにテーパ状に形成されたケーシング３３１を有する押し込みスクリュフィーダ３３０を適用すれば、ケーシング１３１，３３１の先端側をバイオマス１で塞ぎながら当該バイオマス１をケーシング１３１，３３１の先端側から送出することができるので、上述した押し込みスクリュフィーダ１３０と同様な効果を得ることができる。
【００５３】
ここで、上記押し込みスクリュフィーダ２３０，３３０においては、ケーシング１３１，３３１の先端側を塞ぐバイオマス１が圧縮されるが、圧縮率が１．２〜１．８の範囲内であれば、特に問題を生じることなく適用することが可能となる。
【００５４】
さらに、上記押し込みスクリュフィーダ２３０，３３０において、ケーシング１３１，３３１の先端側に駆動軸及びスクリュの存在しない内部中空の空バレル部を設ける、すなわち、図７（ａ），（ｂ）に示した構造と図５に示した構造とを組み合わせた押し込みスクリュフィーダを適用すれば、シール効果をさらに高めることができるので、より好ましい結果を得ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、押し込みスクリュフィーダ１３０をガス化炉５０に直接接続して、押し込みスクリュフィーダ１３０からのバイオマス１をガス化炉５０内に直接供給するようにしたが、例えば、ガス化炉５０の前記供給管５１の途中に押し込みスクリュフィーダ１３０を接続し、押し込みスクリュフィーダ１３０からのバイオマス１をガス化剤３と共にガス化炉５０の内部に供給する気流搬送方式とすることも可能である。
【００５６】
また、本実施の形態では、内筒１１２の内部に貯蔵されたバイオマス１を外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送して、当該間に形成した開口部１１１ａからバイオマス１を送出するようにしたが、これとは逆に、外筒と内筒との間にバイオマス１を貯蔵して、当該間のバイオマス１を内筒の内部に水平方向に沿って移送して、外筒の底面の内筒内部側に形成した開口部からバイオマス１を送出するようにすることも可能である。
【００５７】
また、本実施の形態では、ホッパ１１０の調整筒１１３の下端部側に切欠部１１３ａを周方向に沿って所定の間隔で複数設けたが、当該切欠部１１３ａを省略することも可能である。
【００５８】
また、本実施の形態では、ばね定数が同一のフレキシブルジョイント１４８とフレキシブルパイプ１４２とを用いるようにしたが、例えば、上記フレキシブルジョイント１４８に代えて、上記フレキシブルパイプ１４２を備えた前記連絡管１４１を適用することにより、そのばね定数を同一とすることも可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では、バイオマス１のガス化炉５０にバイオマス１を供給する際に適用した場合について説明したが、これに限らず、石炭のガス化炉に石炭を供給する場合等のように粉粒体を供給する場合であれば、本実施の形態の場合と同様に利用して、本実施の形態の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
第一番目の発明による粉粒体供給装置は、貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を下方の開口部から送出させるホッパを備え、前記ホッパが、底面を有すると共に内周面近傍の当該底面に前記開口部を形成された外筒と、前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒と、先端を前記外筒の内周面近傍にまで位置させるように当該外筒の前記底面上の中心に回転可能に支持されて、当該外筒と前記内筒との間に前記粉粒体を安息角以上に堆積させる力よりも当該内筒の当該粉粒体の径方向外側への押し出し力が小さくなるように鎌状をなすレーキとを備えているので、水平方向へ移送された粉粒体の堆積高さを抑制することができ、粉粒体の自重による圧縮を抑制した状態で開口部から送出することができる、すなわち、水平方向に沿って移送する粉粒体の量が、前記開口部から送出される量より多くなるが、外筒と内筒との間の粉粒体の堆積高さが常に略一定となるため、粉粒体が外筒と内筒との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはないので、当該間の粉粒体の圧縮密度を常に一定にすることができ、粉粒体を安定して効率よく供給することができる。
【００６２】
第二番目の発明による粉粒体供給装置は、第一番目の発明において、前記ホッパが、前記内筒の軸方向に沿って移動できるように当該内筒に同軸をなして設けられて前記外筒と前記内筒との間と前記内筒の内部との間の隙間の大きさを調整する調整筒を備えているので、粉粒体の各種物性に応じて、水平方向に沿って移送された粉粒体の堆積量を適切に調整することができる。
【００６３】
第三番目の発明による粉粒体供給装置は、第二番目の発明において、前記調整筒が、前記外筒の前記底面側の端部側に切欠部を有しているので、水平方向に沿って移送される粉粒体の堆積量を適切に維持しながらも、内筒の内側と外側との間での粉粒体の移動の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による粉粒体供給装置を、バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する際に適用した場合の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１のII−II線断面矢線視図である。
【図３】図２の III−III 線断面矢線視図である。
【図４】図１の切り出しスクリュフィーダの抽出拡大図である。
【図５】図１の押し込みスクリュフィーダの抽出拡大図である。
【図６】本発明による粉粒体供給装置の他の実施の形態の切り出しスクリュフィーダの概略構成図である。
【図７】本発明による粉粒体供給装置の他の実施の形態の押し込みスクリュフィーダの概略構成図である。
【図８】バイオマスのガス化炉にバイオマスを供給する従来の粉粒体供給装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
１ バイオマス
２ シールガス
３ ガス化剤
４ 生成ガス
５０ ガス化炉
５１ 供給管
５２ 送出管
１００ 粉粒体供給装置
１１０ ホッパ
１１１ 外筒
１１１ａ 開口部
１１２ 内筒
１１３ 調整筒
１１３ａ 切欠部
１１４ レーキ
１１５ 回転軸
１１６ 駆動モータ
１２０，２２０ 切り出しスクリュフィーダ
１２１ ケーシング
１２２ 駆動軸
１２３，２２３ スクリュ
１２４ 駆動モータ
１３０，２３０，３３０ 押し込みスクリュフィーダ
１３１，３３１ ケーシング
１３１ａ 空バレル部
１３２ 駆動軸
１３３，２３３，３３３ スクリュ
１３４ 駆動モータ
１４１ 連絡管
１４２ フレキシブルパイプ
１４３ ロータリバルブ
１４４ シールガス送給装置
１４４ａ バルブ
１４５ ロードセル
１４６，１４７ 支持部材
１４８ フレキシブルジョイント
１４９ 架台
Claims (3)
- 貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を下方の開口部から送出させるホッパを備え、
前記ホッパが、
底面を有すると共に内周面近傍の当該底面に前記開口部を形成された外筒と、
前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒と、
先端を前記外筒の内周面近傍にまで位置させるように当該外筒の前記底面上の中心に回転可能に支持されて、当該外筒と前記内筒との間に前記粉粒体を安息角以上に堆積させる力よりも当該内筒の当該粉粒体の径方向外側への押し出し力が小さくなるように鎌状をなすレーキと
を備えていることを特徴とする粉粒体供給装置。 - 請求項１において、
前記ホッパが、前記内筒の軸方向に沿って移動できるように当該内筒に同軸をなして設けられて前記外筒と前記内筒との間と前記内筒の内部との間の隙間の大きさを調整する調整筒を備えている
ことを特徴とする粉粒体供給装置。 - 請求項２において、
前記調整筒が、前記外筒の前記底面側の端部側に切欠部を有している
ことを特徴とする粉粒体供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002207896A JP3801540B2 (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 粉粒体供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002207896A JP3801540B2 (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 粉粒体供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004051260A JP2004051260A (ja) | 2004-02-19 |
| JP3801540B2 true JP3801540B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=31932184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002207896A Expired - Fee Related JP3801540B2 (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 粉粒体供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3801540B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4962944B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2012-06-27 | 兵神装備株式会社 | 液搬送装置 |
| JP5428042B2 (ja) * | 2009-01-26 | 2014-02-26 | アルファ株式会社 | 物質供給計量装置、粒子加工装置、被覆装置及び被覆システム |
| JP2014080280A (ja) * | 2012-10-17 | 2014-05-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 粉体供給装置及び粉体供給量の制御方法 |
| JP2019142562A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三友機器株式会社 | サイロ |
| JP2019142561A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三友機器株式会社 | サイロ |
-
2002
- 2002-07-17 JP JP2002207896A patent/JP3801540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004051260A (ja) | 2004-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3801539B2 (ja) | 粉粒体供給装置 | |
| US9199806B2 (en) | Bin system and char recovery unit | |
| EP2764910B1 (en) | System to start-up a process for providing a particulate solid material to a pressurised reactor | |
| JP3801540B2 (ja) | 粉粒体供給装置 | |
| JP3993490B2 (ja) | 粉粒体供給装置 | |
| KR20120123352A (ko) | 과립 또는 미세 물질을 공급하기 위한 고압 공급장치 및 그 구동방법 | |
| WO2010028203A2 (en) | Pressurized gasification apparatus to convert coal or other carbonaceous material to gas while producing a minimum amount of tar | |
| CN102010757A (zh) | 在超临界燃煤发电机组中整合秸秆气化发电方法 | |
| CA2731715A1 (en) | Apparatus to convey material to a pressurized vessel and method for the same | |
| US20220112436A1 (en) | System and process for continuous production of contaminate free, size specific biochar following gasification | |
| KR101846551B1 (ko) | 고체 분말 처리 시스템 및 방법 | |
| JP2007146036A (ja) | ガス化装置 | |
| JP2004051259A (ja) | 粉粒体供給装置 | |
| WO2021061201A1 (en) | A system and process for continuous production of contaminate free, size specific biochar following gasification | |
| JP6552857B2 (ja) | ガス化炉 | |
| CN210683701U (zh) | 多元混合生物质气化正压给料系统 | |
| JP7454812B2 (ja) | 固形燃料搬送装置 | |
| JP4342133B2 (ja) | 処理物の供給装置及び方法 | |
| KR102214435B1 (ko) | 스크류 피더 타입의 고압 분체연료 연속 공급장치의 회전식 플러그 분산장치 및 그 연속적으로 공급하는 방법 | |
| JP2006082915A (ja) | 粉粒体供給装置 | |
| CN1597845A (zh) | 生物质细颗粒物料连续加料器 | |
| KR20200001043A (ko) | 스크류 피더 타입의 고압 분체연료 연속 공급장치 | |
| JP2021109907A (ja) | ガス化装置 | |
| KR20140128070A (ko) | 가스화기의 미분탄 공급 시스템 및 공급 방법 | |
| KR102214425B1 (ko) | 플러그 생성부를 포함하는 스크류 피더 타입의 고압 분체연료 연속 공급장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051108 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051228 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060411 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060425 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3801540 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140512 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |