JP4074521B2 - Combustible gas recovery method during biomass processing in CDQ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス乾式消火設備(Coke Dry Quencher 本明細書ではCDQという)における木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマス処理時の可燃ガス回収方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
CDQでは、赤熱コークスをCDQ本体のプレチャンバーに装入し冷却室に下降させ、冷却室下部より導入した冷却ガスである不活性ガスを赤熱コークスと熱交換させ、赤熱コークスの熱を回収した高温の不活性ガスを環状ダクト及び煙道を経由してボイラーに導入して熱交換した後、循環ブロワーで再度冷却室へ圧送して循環させるようになっている。ボイラーで熱交換により得られた蒸気は発電機に送られ電気エネルギーとして回収される。
【0003】
このCDQを利用したバイオマスの処理方法として、CDQ本体のプレチャンバーにバイオマス(下水汚泥ケーキ)を装入して熱分解処理する方法が例えば特許文献1に開示されている。
【0004】
特許文献1に開示されている熱分解処理方法は、赤熱コークスの顕熱を利用しプレチャンバー内で下水汚泥ケーキの有機成分を熱分解するとともに、下水汚泥ケーキ中の水分と赤熱コークスとを水性ガス化反応させ、CO、H等の可燃ガスとして煙道に導き、煙道にて燃焼用空気を導入し燃焼させるものである。
【0005】
しかし、木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスに含まれる灰分は、石炭の灰分に比べNa、K等のアルカリ金属成分が多く含まれており、その融点が低く付着性が高い。そのため、木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスから発生したバイオマス灰分を含む可燃ガスを燃焼する場合は、バイオマス灰分の溶融を回避するため、燃焼温度に制約がある(通常900℃)。すなわち、高温にてバイオマス灰分を含む可燃ガスを燃焼させるとバイオマス灰分が溶融し、粘着性を発し炉壁への付着による煉瓦への悪影響やボイラーの伝熱管表面に付着し熱効率を低下させるトラブルを生じる。そのため、900℃程度の燃焼温度にて燃焼せざるを得ず、結果として効率の低い熱回収しかできない。
【0006】
一方、可燃性の揮発分を多く含む木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスをCDQにて熱分解し、熱分解により生成した可燃ガスの利用法としては、熱分解にて生成した大量の可燃ガスを燃料ガスとして回収することが可能であれば、石油・LNGを代替する燃料や化学原料として他用途に使用することが考えられる。さらに、可燃ガスを回収した後、バイオマス灰分を除去すれば、灰の溶融問題が生じることなく高温燃焼が可能となり、高効率な熱回収が可能となる。
【0007】
CDQにおいて可燃ガスを含有する冷却ガスの余剰分を回収する方法は、例えば特許文献2に記載されているが、この特許文献2に記載のCDQは、バイオマスを処理するものではない。バイオマスには上述のように灰分が含まれているため、熱分解温度等の特別な管理が必要である。
【0008】
【特許文献1】
特許第2789988号公報
【0009】
【特許文献2】
特開2001−200257号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、CDQにおいて木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスを熱分解させ、熱分解によって生成した可燃ガスを有効利用するにあたり、低効率な熱回収しかできない可燃ガスの燃焼による利用ではなく、石油・LNGを代替する燃料や化学原料として他用途に使用可能な可燃ガスの回収方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のCDQにおけるバイオマス処理時の可燃ガス回収方法は、赤熱コークスをCDQ本体の冷却室に装入し、冷却室下部より冷却ガスを導入して、この冷却ガスと赤熱コークスを冷却室内で接触させて冷却ガスを昇熱させ、この昇熱したガスを冷却室から環状ダクト及び煙道を経由してボイラーに搬送して昇熱ガスの熱を回収して冷却ガスとし、再度循環させて冷却室下部に導入する冷却ガスとして再利用するCDQにおいて、前記冷却室上部のプレチャンバーに設けたバイオマス装入口から、木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスを装入し、このバイオマスを赤熱コークスの顕熱を利用して熱分解させ、熱分解により生成した可燃ガスを前記冷却ガスとして使用するとともに、余剰の可燃ガスを燃料ガスとして回収するにあたり、前記プレチャンバーをバイオマスの熱分解に適した温度にするために、バイオマスの熱分解により生成した可燃ガスの一部を燃焼させる部分燃焼用空気をプレチャンバーに導入するとともに、このプレチャンバーに導入する部分燃焼用空気量を、プレチャンバー温度により制御することを特徴とする。
【0013】
また、プレチャンバーに水及び/又は蒸気を導入しても良い。この水及び/又は蒸気は、プレチャンバー温度の制御用として使用されるとともに、バイオマス固定炭素や赤熱コークスと水性ガス化反応し、可燃ガスの生成量を増加させる作用も有する。
【0014】
さらに、回収する燃料ガスのガスカロリーを調整するための空気を環状ダクト及び/又は煙道に導入しても良い。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
【0016】
実施例1
図1は、本発明に係る可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。CDQでは、赤熱コークス1をCDQ本体2上部のコークス装入口3から、蓋3aを開放した後プレチャンバ4に装入して冷却室5に下降させ、冷却室5下部の冷却ガス管14から供給する冷却ガスとしての不活性ガスを赤熱コークス1と熱交換させ、赤熱コークス1の熱を回収した高温の不活性ガスを環状ダクト6から煙道10を経由してボイラー13に導入して熱交換した後、循環ブロワー15で冷却室5下部へ圧送して循環させるようになっている。冷却されたコークスはCDQ本体2最下部のコークス排出口7から排出される。
【0017】
プレチャンバー4には、木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマス装入口8と部分燃焼用空気導入口9が設けられている。バイオマスのうち、木材は10〜50mm程度にハンマークラッシャー等(図示せず)により粗粉砕してバイオマス装入口8より連続的に装入される。煙道10には、衝突壁11と、衝突壁11によって分離されたダストを回収するためのダストキャッチャ12が設けられている。また、ボイラー13と循環ブロワー15との間の配管にはダスト分離のためのサイクロン16が設けられている。さらに、循環ブロワー15の出側には余剰の可燃ガス(冷却ガス)を回収するためのガス回収管17が設けられている。
【0018】
以上の構成を有するCDQにおいて、プレチャンバー4に投入されたバイオマスは、赤熱コークス1の顕熱により熱分解され、CO、H等の可燃ガスが発生する。しかしながら、バイオマスに含有される水分の蒸発潜熱、蒸発した水分と赤熱コークス1との水性ガス化反応での吸熱、発生ガスの昇温顕熱などが赤熱コークス1の顕熱から奪われ、結果としてプレチャンバー4の温度が低下する。
【0019】
一方、木材、下水汚泥等のバイオマスの熱分解による発生ガスの組成は、その熱分解温度により決定される。700〜800℃程度の低温にて熱分解すると、タール等の液成分が生成する。このタール等の液成分は、高温では気体であるが、400℃程度まで温度を低下させると液体として結露する。そのため、タール等の液成分が発生するとボイラー13の伝熱管等にて結露して付着し、熱効率を悪化させる要因となる。さらに低温にて熱分解すると、本来、可燃性ガスとして発生する量が減少し、固体のままコークス排出口7からコークスとともに排出されるか、または、ダストキャッチャ12若しくはサイクロン16にてダストとして回収されてしまい、有効に利用することができなくなる。
【0020】
そのため、大量のバイオマスをCDQ本体2のプレチャンバー4に装入し高効率でトラブルを生じないように熱分解させるためには、プレチャンバー4の温度を一定に保つ必要がある。また、プレチャンバー4の温度低下は、ボイラー13にて回収される熱量の低下にもつながり、主蒸気量を低下させる。主蒸気量の低下は、発電効率の低下にもつながる。
【0021】
そこで、本発明では、部分燃焼用空気導入口9よりプレチャンバー4に空気を導入するようにしている。導入された部分燃焼用空気は、バイオマスより発生した可燃ガスの一部と反応・燃焼し、プレチャンバー4の温度低下を防止し、タール等の液成分を発生することなく、バイオマスを高効率に熱分解できる温度(約900℃)に維持する。また、プレチャンバー4の温度を低下させないことにより、ボイラー13にて回収する熱量の低下を回避することが可能となり、発電効率の低下を招かない。
【0022】
また、プレチャンバー4にて発生した可燃ガスは、冷却室5下部より導入され赤熱コークス1と熱交換した高温のコークス冷却ガスと混合され、環状ダクト6から煙道10に導かれボイラー13にて熱交換され冷却される。ボイラー13にて冷却されたコークス冷却ガスと可燃ガスとの混合ガスは、循環ブロワー15にて昇圧され、冷却室5に赤熱コークス1の冷却ガスとして再導入される。この循環使用によりコークス冷却ガスは可燃ガスとなり、赤熱コークス冷却用として必要のない余剰分の可燃ガスは、ガス回収管17から燃料ガスとして回収され、石油・LNGを代替する燃料や化学原料として他用途に有効利用される。
【0023】
実施例2
図2は、本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。図1に示したCDQと同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0024】
本実施例では、プレチャンバー4の温度を一定にするため、プレチャンバー4の温度により、プレチャンバー4に導入する部分燃焼用空気の量を制御するようにしている。具体的には、プレチャンバー4に設けた温度センサ18にて計測されるプレチャンバー4の温度が所定の温度(約900℃)となるように、制御器19により、部分燃焼用空気の導入管に設けた流量調整弁20の開閉度を調整する。
【0025】
実施例3
図3は、本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。図1及び図2に示したCDQと同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0026】
先の実施例2では、プレチャンバー4の温度を一定にするため、プレチャンバー4に導入する部分燃焼用空気の量を制御するようにしたが、本実施例では部分燃焼用空気の量は変化させず、その代わりに、プレチャンバー4に設けた水及び/又は蒸気の導入口21から水及び/又は蒸気を導入しプレチャンバー4の温度を制御するようにしている。具体的には、プレチャンバー4に設けた温度センサ18にて計測されるプレチャンバー4の温度が所定の温度(約900℃)となるように、制御器22により、水及び/又は蒸気の導入管に設けた流量調整弁23の開閉度を調整する。
【0027】
本実施例によれば、プレチャンバー4に導入された水及び/又は蒸気とバイオマス固定炭素や赤熱コークス1との水性ガス化反応により、可燃ガス(H、CO)が発生し、可燃性ガスの増量を行うことができる。
【0028】
実施例4
図4は、本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。図1〜図3に示したCDQと同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0029】
本実施例では、煙道10に空気導入口24を設け、そこからガスカロリー調整用の空気を導入するようにしている。
【0030】
バイオマスをプレチャンバー4にて熱分解し可燃ガスを生成する場合、プレチャンバー4の温度条件や赤熱コークス1の投入等により、熱分解により発生するガス量及び組成が変動する。燃料ガスとして回収するガスは一定なカロリーに制御した方が有効利用しやすいため、変動したカロリー分を煙道10に導入した空気により燃焼させることで、燃料ガスとして回収するガスのカロリーを一定に保つようにしている。空気により燃焼させた変動カロリー分の熱量は、燃焼により熱に変換されボイラー13にて熱回収され有効利用される。
【0031】
空気量の制御は、サイクロン16の出側に設けたガスカロリー計25にて計測されたガスカロリーが所定カロリーとなるように、制御器26にて空気導入管に設けた流量調整弁27の開閉度を調整することによって行う。
【0032】
なお、本実施例では、ガスカロリー調整用の空気を煙道10に導入するようにしたが、環状ダクト6から導入しても良いし、煙道10と環状ダクト6の両方から導入しても良い。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、プレチャンバーの温度がバイオマスの熱分解に適した温度になるので、バイオマスの熱分解が効率的に行われ、設備トラブルや熱回収効率の低下を生じることなく、可燃ガスの回収を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。
【図2】本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。
【図3】本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。
【図4】本発明に係る他の可燃ガス回収方法を実施するCDQの構成図である。
【符号の説明】
1 赤熱コークス
2 CDQ本体
3 コークス装入口
3a コークス装入口の蓋
4 プレチャンバー
5 冷却室
6 環状ダクト
7 コークス排出口
8 バイオマス装入口
9 部分燃焼用空気導入口
9 燃焼用空気導入口
10 煙道
11 衝突壁
12 ダストキャッチャ
13 ボイラー
14 冷却ガス管
15 循環ブロワー
16 サイクロン
17 ガス回収管
18 温度センサ
19 制御器
20 流量調整弁
21 水及び/又は蒸気の導入口
22 制御器
23 流量調整弁
24 空気導入口
25 ガスカロリー計
26 制御器
27 流量調整弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recovering combustible gas during biomass treatment of wood, sewage sludge cake, and the like in a coke dry fire extinguishing facility (referred to as CDQ in this specification).
[0002]
[Prior art]
In CDQ, red hot coke is charged into the pre-chamber of the CDQ main body, lowered into the cooling chamber, and the inert gas, which is the cooling gas introduced from the lower part of the cooling chamber, is exchanged with red hot coke to recover the heat of the red hot coke. After the inert gas is introduced into the boiler via the annular duct and the flue to exchange heat, it is circulated by being pumped again to the cooling chamber by a circulation blower. Steam obtained by heat exchange in the boiler is sent to a generator and collected as electrical energy.
[0003]
As a method for treating biomass using CDQ, for example, Patent Document 1 discloses a method in which biomass (sewage sludge cake) is charged into a pre-chamber of a CDQ main body and pyrolyzed.
[0004]
The thermal decomposition treatment method disclosed in Patent Document 1 uses the sensible heat of red hot coke to thermally decompose the organic components of the sewage sludge cake in the pre-chamber, and the water and red hot coke in the sewage sludge cake are aqueous. A gasification reaction is performed and the gas is introduced into a flue as a combustible gas such as CO and H 2 , and combustion air is introduced and burned in the flue.
[0005]
However, ash contained in biomass such as wood and sewage sludge cake contains more alkali metal components such as Na and K than coal ash, and has a low melting point and high adhesion. Therefore, when combustible gas containing biomass ash generated from biomass such as wood and sewage sludge cake is burned, the combustion temperature is limited (usually 900 ° C.) in order to avoid melting of biomass ash. In other words, when combustible gas containing biomass ash is burned at high temperatures, the biomass ash melts, causing stickiness and adverse effects on bricks due to adhesion to the furnace wall and troubles that adhere to the heat transfer tube surface of the boiler and reduce thermal efficiency. Arise. Therefore, combustion must be performed at a combustion temperature of about 900 ° C., and as a result, only low efficiency heat recovery can be performed.
[0006]
On the other hand, biomass such as wood containing a lot of combustible volatile matter, sewage sludge cake, etc. is pyrolyzed by CDQ, and as a method of using the combustible gas generated by pyrolysis, a large amount of combustible gas generated by pyrolysis is used. If it can be recovered as a fuel gas, it can be used for other purposes as a fuel or chemical raw material that substitutes for petroleum and LNG. Furthermore, if the biomass ash is removed after the combustible gas is recovered, high-temperature combustion is possible without causing ash melting problems, and highly efficient heat recovery is possible.
[0007]
For example, Patent Document 2 discloses a method for recovering the surplus cooling gas containing combustible gas in CDQ. However, CDQ described in Patent Document 2 does not process biomass. Since ash is contained in biomass as described above, special management such as thermal decomposition temperature is necessary.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2789988 [0009]
[Patent Document 2]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-200237
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is due to the combustion of combustible gas, which can only recover heat with low efficiency in effectively using the combustible gas generated by pyrolysis by thermally decomposing biomass such as wood and sewage sludge cake in CDQ. The object is to provide a method for recovering combustible gas that can be used for other purposes as a fuel or chemical raw material instead of petroleum / LNG.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the method for recovering combustible gas during biomass processing in CDQ according to the present invention introduces reddish coke into the cooling chamber of the CDQ main body, introduces the cooling gas from the cooling chamber lower portion, And the red hot coke are brought into contact with each other in the cooling chamber to raise the temperature of the cooling gas, and this heated gas is conveyed from the cooling chamber to the boiler via the annular duct and the flue to collect the heat of the heated gas and cool it. In the CDQ that is recirculated and reused as the cooling gas that is circulated again and introduced into the lower part of the cooling chamber, the biomass such as wood and sewage sludge cake is charged from the biomass charging port provided in the pre-chamber at the upper part of the cooling chamber, The biomass is pyrolyzed using sensible heat of red hot coke, and combustible gas generated by pyrolysis is used as the cooling gas, and surplus combustible gas is used as fuel gas. Upon recovering Te, the pre-chamber to a temperature suitable for the pyrolysis of biomass, is introduced a partial combustion air for burning a portion of the combustible gas produced by the pyrolysis of biomass in the pre-chamber, the The amount of air for partial combustion introduced into the pre-chamber is controlled by the pre-chamber temperature .
[0013]
Further, water and / or steam may be introduced into the prechamber. This water and / or steam is used for controlling the pre-chamber temperature and also has a function of causing a gasification reaction with biomass-fixed carbon and red hot coke to increase the amount of combustible gas produced.
[0014]
Further, air for adjusting the gas calorie of the fuel gas to be recovered may be introduced into the annular duct and / or the flue.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
[0016]
Example 1
FIG. 1 is a configuration diagram of a CDQ that implements a combustible gas recovery method according to the present invention. In the CDQ, the red hot coke 1 is supplied from the coke charging inlet 3 at the upper part of the CDQ main body 2, the lid 3 a is opened, then the pre-chamber 4 is loaded and lowered into the cooling chamber 5, and supplied from the cooling gas pipe 14 at the lower portion of the cooling chamber 5. Heat is exchanged between the inert gas as the cooling gas and the red hot coke 1, and the high temperature inert gas recovered from the heat of the red hot coke 1 is introduced from the annular duct 6 into the boiler 13 via the flue 10 to exchange heat. After that, the circulation blower 15 is pumped and circulated to the lower part of the cooling chamber 5. The cooled coke is discharged from the coke discharge port 7 at the bottom of the CDQ main body 2.
[0017]
The pre-chamber 4 is provided with a biomass charging port 8 such as wood and sewage sludge cake and a partial combustion air inlet 9. Of the biomass, wood is roughly crushed to about 10 to 50 mm with a hammer crusher or the like (not shown) and is continuously charged from the biomass charging port 8. The flue 10 is provided with a collision wall 11 and a dust catcher 12 for collecting the dust separated by the collision wall 11. Further, a cyclone 16 for separating dust is provided in a pipe between the boiler 13 and the circulation blower 15. Further, a gas recovery pipe 17 for recovering surplus combustible gas (cooling gas) is provided on the outlet side of the circulation blower 15.
[0018]
In the CDQ having the above configuration, the biomass charged into the pre-chamber 4 is pyrolyzed by the sensible heat of the red hot coke 1 to generate a combustible gas such as CO and H 2 . However, the latent heat of vaporization of the moisture contained in the biomass, the endotherm in the water gasification reaction between the evaporated water and the reddish coke 1 and the temperature rise sensible heat of the generated gas are deprived from the sensible heat of the reddish coke 1. The temperature of the pre-chamber 4 decreases.
[0019]
On the other hand, the composition of gas generated by pyrolysis of biomass such as wood and sewage sludge is determined by the pyrolysis temperature. When pyrolyzed at a low temperature of about 700 to 800 ° C., a liquid component such as tar is generated. The liquid component such as tar is a gas at a high temperature, but when the temperature is lowered to about 400 ° C., condensation occurs as a liquid. For this reason, when liquid components such as tar are generated, condensation occurs in the heat transfer tube or the like of the boiler 13 and becomes a factor of deteriorating thermal efficiency. When pyrolysis is further performed at a low temperature, the amount of flammable gas that is originally generated is reduced, and the solid is discharged from the coke discharge port 7 together with the coke or is collected as dust by the dust catcher 12 or the cyclone 16. Therefore, it cannot be used effectively.
[0020]
Therefore, in order to charge a large amount of biomass into the pre-chamber 4 of the CDQ main body 2 and cause thermal decomposition so as not to cause trouble with high efficiency, it is necessary to keep the temperature of the pre-chamber 4 constant. Moreover, the temperature fall of the pre-chamber 4 leads also to the fall of the amount of heat collect | recovered with the boiler 13, and reduces the amount of main steams. A decrease in the amount of main steam also leads to a decrease in power generation efficiency.
[0021]
Therefore, in the present invention, air is introduced into the pre-chamber 4 from the partial combustion air inlet 9. The introduced partial combustion air reacts and burns with a part of the combustible gas generated from the biomass, prevents the temperature of the pre-chamber 4 from decreasing, and makes the biomass highly efficient without generating liquid components such as tar. It is maintained at a temperature at which it can be pyrolyzed (about 900 ° C.). In addition, by not lowering the temperature of the pre-chamber 4, it is possible to avoid a decrease in the amount of heat collected by the boiler 13, so that power generation efficiency is not reduced.
[0022]
Further, the combustible gas generated in the pre-chamber 4 is introduced from the lower part of the cooling chamber 5 and mixed with the high-temperature coke cooling gas exchanged with the red hot coke 1, led from the annular duct 6 to the flue 10, and in the boiler 13. Heat exchange and cooling. The mixed gas of the coke cooling gas and the combustible gas cooled by the boiler 13 is pressurized by the circulation blower 15 and reintroduced into the cooling chamber 5 as the cooling gas for the red hot coke 1. This circulating use turns the coke cooling gas into a combustible gas, and the surplus combustible gas that is not necessary for red hot coke cooling is recovered from the gas recovery pipe 17 as a fuel gas, which can be used as a fuel or chemical raw material to replace petroleum and LNG. Effectively used for applications.
[0023]
Example 2
FIG. 2 is a configuration diagram of a CDQ that implements another combustible gas recovery method according to the present invention. The same components as those in the CDQ shown in FIG.
[0024]
In this embodiment, in order to keep the temperature of the pre-chamber 4 constant, the amount of partial combustion air introduced into the pre-chamber 4 is controlled by the temperature of the pre-chamber 4. Specifically, the partial combustion air introduction pipe is controlled by the controller 19 so that the temperature of the pre-chamber 4 measured by the temperature sensor 18 provided in the pre-chamber 4 becomes a predetermined temperature (about 900 ° C.). The degree of opening and closing of the flow rate adjustment valve 20 provided in is adjusted.
[0025]
Example 3
FIG. 3 is a block diagram of a CDQ that implements another combustible gas recovery method according to the present invention. The same components as those of the CDQ shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0026]
In the second embodiment, the amount of partial combustion air introduced into the prechamber 4 is controlled in order to keep the temperature of the prechamber 4 constant. In this embodiment, the amount of partial combustion air varies. Instead, the temperature of the pre-chamber 4 is controlled by introducing water and / or steam from the water and / or steam inlet 21 provided in the pre-chamber 4. Specifically, the controller 22 introduces water and / or steam so that the temperature of the pre-chamber 4 measured by the temperature sensor 18 provided in the pre-chamber 4 becomes a predetermined temperature (about 900 ° C.). The degree of opening and closing of the flow rate adjusting valve 23 provided in the pipe is adjusted.
[0027]
According to the present embodiment, combustible gas (H 2 , CO) is generated by water gasification reaction between water and / or steam introduced into the pre-chamber 4 and biomass-fixed carbon or red hot coke 1, and combustible gas is generated. Can be increased.
[0028]
Example 4
FIG. 4 is a configuration diagram of a CDQ for implementing another combustible gas recovery method according to the present invention. The same components as those in the CDQ shown in FIGS.
[0029]
In the present embodiment, an air inlet 24 is provided in the flue 10 and air for adjusting gas calories is introduced therefrom.
[0030]
When the biomass is pyrolyzed in the pre-chamber 4 to generate a combustible gas, the amount and composition of the gas generated by the pyrolysis varies depending on the temperature conditions of the pre-chamber 4 and the introduction of the red hot coke 1. Since it is easier to effectively use the gas recovered as fuel gas when it is controlled to a constant calorie, the calorie of the gas recovered as the fuel gas is made constant by burning the changed calorie content with the air introduced into the flue 10 I try to keep it. The calorie | heat amount for the fluctuation | variation calorie burned with air is converted into heat by combustion, is heat-recovered by the boiler 13, and is utilized effectively.
[0031]
The air amount is controlled by opening and closing the flow rate adjusting valve 27 provided in the air introduction pipe by the controller 26 so that the gas calorie measured by the gas calorimeter 25 provided on the outlet side of the cyclone 16 becomes a predetermined calorie. Do by adjusting the degree.
[0032]
In this embodiment, the gas calorie adjusting air is introduced into the flue 10, but it may be introduced from the annular duct 6 or from both the flue 10 and the annular duct 6. good.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the temperature of the pre-chamber becomes a temperature suitable for the thermal decomposition of biomass, the thermal decomposition of the biomass is performed efficiently, and the combustible gas can be reduced without causing troubles in equipment and a decrease in heat recovery efficiency. Recovery can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a CDQ for carrying out a combustible gas recovery method according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a CDQ for carrying out another combustible gas recovery method according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a CDQ for carrying out another combustible gas recovery method according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a CDQ for carrying out another combustible gas recovery method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Red hot coke 2 CDQ main body 3 Coke charge inlet 3a Coke charge inlet lid 4 Prechamber 5 Cooling room 6 Annular duct 7 Coke discharge 8 Biomass charge inlet 9 Partial combustion air inlet 9 Combustion air inlet 10 Flue 11 Collision wall 12 Dust catcher 13 Boiler 14 Cooling gas pipe 15 Circulating blower 16 Cyclone 17 Gas recovery pipe 18 Temperature sensor 19 Controller 20 Flow rate adjusting valve 21 Water and / or steam inlet 22 Controller 23 Flow rate adjusting valve 24 Air inlet 25 Gas calorimeter 26 Controller 27 Flow control valve

Claims (3)

赤熱コークスをCDQ本体の冷却室に装入し、冷却室下部より冷却ガスを導入して、この冷却ガスと赤熱コークスを冷却室内で接触させて冷却ガスを昇熱させ、この昇熱したガスを冷却室から環状ダクト及び煙道を経由してボイラーに搬送して昇熱ガスの熱を回収して冷却ガスとし、再度循環させて冷却室下部に導入する冷却ガスとして再利用するCDQにおいて、
前記冷却室上部のプレチャンバーに設けたバイオマス装入口から、木材、下水汚泥ケーキ等のバイオマスを装入し、このバイオマスを赤熱コークスの顕熱を利用して熱分解させ、熱分解により生成した可燃ガスを前記冷却ガスとして使用するとともに、余剰の可燃ガスを燃料ガスとして回収するにあたり、
前記プレチャンバーをバイオマスの熱分解に適した温度にするために、バイオマスの熱分解により生成した可燃ガスの一部を燃焼させる部分燃焼用空気をプレチャンバーに導入するとともに、このプレチャンバーに導入する部分燃焼用空気量を、プレチャンバー温度により制御することを特徴とするCDQにおけるバイオマス処理時の可燃ガス回収方法。
Red hot coke is charged into the cooling chamber of the CDQ main body, cooling gas is introduced from the lower part of the cooling chamber, the cooling gas and red hot coke are brought into contact with each other in the cooling chamber, and the cooling gas is heated. In the CDQ, which is transported from the cooling chamber to the boiler via the annular duct and the flue, recovers the heat of the heated gas, becomes a cooling gas, and is recirculated and reused as the cooling gas introduced into the lower portion of the cooling chamber.
Combustibles produced by pyrolysis by charging biomass such as wood and sewage sludge cake from the biomass inlet installed in the pre-chamber at the top of the cooling chamber, and thermally decomposing this biomass using sensible heat of red hot coke. In using the gas as the cooling gas and recovering excess combustible gas as fuel gas,
In order to bring the pre-chamber to a temperature suitable for biomass pyrolysis, partial combustion air for burning a part of combustible gas generated by biomass pyrolysis is introduced into the pre-chamber and also introduced into the pre-chamber. A method for recovering combustible gas during biomass processing in CDQ , wherein the amount of air for partial combustion is controlled by pre-chamber temperature .
前記プレチャンバーに水及び/又は蒸気を導入することを特徴とする請求項1記載のCDQにおけるバイオマス処理時の可燃ガス回収方法。The method for recovering combustible gas during biomass processing in CDQ according to claim 1, wherein water and / or steam is introduced into the pre-chamber. 回収する燃料ガスのガスカロリーを調整するための空気を前記環状ダクト及び/又は煙道に導入することを特徴とする請求項1又は2記載のCDQにおけるバイオマス処理時の可燃ガス回収方法。The method for recovering combustible gas during biomass processing in CDQ according to claim 1 or 2 , wherein air for adjusting the gas calorie of the fuel gas to be recovered is introduced into the annular duct and / or the flue.
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