JP5226110B2 - Fuel generation system and power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、油を含有したバイオマスから燃料を生成する燃料生成システムに関する。また本発明は、油を含有したバイオマスから得られた燃料によって発電する発電システムに関する。   The present invention relates to a fuel generation system that generates fuel from biomass containing oil. The present invention also relates to a power generation system that generates electric power using fuel obtained from biomass containing oil.

植物種子由来の燃料ガスと植物種子由来の燃料油とを混焼する燃焼システムが知られている。例えば、特許文献1には、植物種子から液状の燃料油を搾り出すとともに、搾油残渣をガス化炉にてガス化することで燃料ガスを生成し、これらの燃料油と燃料ガスとをエンジンで混焼させる燃焼システムが記載されている。   A combustion system that co-fires plant seed-derived fuel gas and plant seed-derived fuel oil is known. For example, in Patent Document 1, liquid fuel oil is squeezed out from plant seeds, and fuel gas is generated by gasifying an oil residue in a gasification furnace, and these fuel oil and fuel gas are generated by an engine. A combustion system for co-firing is described.

特開2010−236472号公報JP 2010-236472 A

前述の燃焼システムにおいて、搾油残渣には搾りきれなかった油分が相当量含まれている。このため、単にガス化炉でガス化してしまうと、油分がタールになってしまう。これにより、燃料ガスにタールが多く含まれることとなり、エンジン等の動力機関に付着し、空気吸入量の減少や燃焼させた際にカーボン量が増加してしまうという問題が生じる。   In the above-described combustion system, the oil residue contains a considerable amount of oil that could not be expressed. For this reason, if it gasifies only with a gasifier, oil will turn into tar. As a result, a large amount of tar is contained in the fuel gas, and it adheres to a power engine such as an engine, resulting in a problem that the amount of carbon increases when the air intake amount decreases or is burned.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搾油残渣から燃料ガスを得るに際してタールの発生を抑制することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to suppress generation | occurrence | production of a tar, when obtaining fuel gas from an oil extraction residue.

前記目的を達成するため、本発明は、油分を含んだ油含有バイオマスから液状油を搾り出す搾油部と、前記搾油部によって前記液状油が搾り出された後の搾油残渣から燃料ガスを生成するガス化部とを含んだ燃料生成システムであって、乾燥状態の乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮することにより、ブリケットを作製するブリケット部を備え、前記ガス化部は、前記ブリケット部で作製されたブリケットを、空気量を制限した状態で加熱することで、前記燃料ガスを生成することを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention generates fuel gas from an oil extraction part for extracting liquid oil from oil-containing biomass containing oil, and an oil extraction residue after the liquid oil has been extracted by the oil extraction part. A fuel generation system including a gasification unit, comprising a briquette unit for producing a briquette by mixing dry compressed biomass in a dry state with the oil residue and compressing, and the gasification unit includes the briquette unit The fuel gas is generated by heating the briquette produced in step 1 with the amount of air limited.

また、本発明は、油分を含んだ油含有バイオマスから液状油を搾り出す搾油部と、前記搾油部によって前記液状油が搾り出された後の搾油残渣から燃料ガスを生成するガス化部と、前記液状油及び前記燃料ガスを燃料として発電を行う発電部とを含んだ発電システムであって、乾燥状態の乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮することにより、ブリケットを作製するブリケット部を備え、前記ガス化部は、前記ブリケット部で作製されたブリケットを、空気量を制限した状態で加熱することで、前記燃料ガスを生成することを特徴とする。   Further, the present invention is an oil extraction part that squeezes liquid oil from oil-containing biomass containing oil, and a gasification part that generates fuel gas from the oil extraction residue after the liquid oil is extracted by the oil extraction part, A power generation system including a power generation unit that generates power using the liquid oil and the fuel gas as fuel, and a briquette unit for producing briquettes by mixing dry compressed biomass in the dry state with the oil residue and compressing The gasification unit generates the fuel gas by heating the briquette produced by the briquette unit in a state where the amount of air is limited.

上記発明によれば、ブリケット部によって、乾燥状態の乾燥バイオマスを搾油残渣に混合して圧縮することでブリケットを作製するので、ブリケット中の油含有量を乾燥バイオマスの混合量によって調整することができる。このため、ブリケットをガス化炉にてガス化した際に、油分が適度に調整されてタールの発生を抑制することができる。   According to the said invention, since a briquette part produces a briquette by mixing and compressing dry dry biomass to an oil residue, the oil content in a briquette can be adjusted with the amount of dry biomass mixed. . For this reason, when a briquette is gasified in a gasification furnace, oil content is adjusted moderately and generation | occurrence | production of tar can be suppressed.

前述のシステムにおいて、前記ガス化部がダウンドラフト型のガス化炉を有している場合には、生成ガス中のタール分をより抑制することができる。   In the above-described system, when the gasification unit has a downdraft type gasification furnace, the tar content in the product gas can be further suppressed.

前述のシステムにおいて、前記ガス化部が、前記ガス化炉から排出された燃料ガスに対し、洗浄水をシャワー状に降り注ぐことで前記燃料ガスの除塵を行うスクラバーを有する場合には、生成された燃料ガスの除塵を少ないエネルギーで行うことができる。   In the above-described system, the gasification unit is generated when the fuel gas discharged from the gasification furnace has a scrubber that removes the fuel gas by pouring wash water into a shower shape. Fuel gas dust can be removed with less energy.

前述のシステムにおいて、前記ガス化部が、前記スクラバーから排出された洗浄後の燃料ガスに含まれるタール分を吸着するフィルタ部を有し、前記フィルタ部が、前記タール分を吸着するフィルタ材として乾燥バイオマスを用いている場合には、洗浄後の燃料ガスに含まれるタール分を簡易な方法で吸着させることができる。   In the above-described system, the gasification unit has a filter unit that adsorbs a tar component contained in the fuel gas after cleaning discharged from the scrubber, and the filter unit is a filter material that adsorbs the tar component. When dry biomass is used, the tar content contained in the fuel gas after washing can be adsorbed by a simple method.

前述のシステムにおいて、前記ブリケット部が、前記フィルタ部で使用された乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮する場合には、フィルタ材として用いられた乾燥バイオマスがブリケット作製時の油分調整材としても用いられるので、資源の有効活用が図れる。また、乾燥バイオマスに付着したタール分の再分解も期待できる。   In the above-mentioned system, when the briquette unit mixes and compresses the dry biomass used in the filter unit into the oil residue, the dry biomass used as a filter material serves as an oil content adjusting material during briquette production. Can also be used effectively. Moreover, re-decomposition of the tar content adhering to the dry biomass can be expected.

前述のシステムにおいて、前記油含有バイオマスは植物の種子であることが好ましい。また、前記乾燥バイオマスは、植物を乾燥させて得られたものであることが好ましい。いずれの発明でも植物資源の有効活用が図れる。   In the aforementioned system, the oil-containing biomass is preferably a plant seed. The dry biomass is preferably obtained by drying a plant. Any invention can effectively use plant resources.

本発明によれば、液状油を搾った後の搾油残渣をガス化して燃料ガスを得るに際し、タールの発生を抑制することができる。   According to the present invention, when gasified oil residue after squeezing liquid oil is gasified to obtain fuel gas, generation of tar can be suppressed.

発電システムの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of a power generation system. 乾燥部を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining a drying part. 搾油部を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an oil extraction part. ブリケット部を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining a briquette part. 油精製部(脱リン処理部及び濾過部)を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an oil refinement | purification part (a dephosphorization process part and a filtration part). ガス化部を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining a gasification part. バイオマスフィルタを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining a biomass filter. 発電部を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an electric power generation part.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、図1を参照して発電システム1の構成について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, the configuration of the power generation system 1 will be described with reference to FIG.

例示した発電システム1は、植物の種子から液体状の油を搾り出して燃料油とするとともに、搾油残渣をガス化して燃料ガスとし、かつ、燃料油と燃料ガスとを混焼することで発電を行うものである。この発電システム1は、乾燥部10と、搾油部20と、ブリケット部30と、脱リン処理部40と、濾過部50と、ガス化部60と、発電部70と、受電継電部80と、温水製造部90とを有している。   The illustrated power generation system 1 generates power by squeezing liquid oil from plant seeds into fuel oil, gasifying the oil residue into fuel gas, and co-firing the fuel oil and fuel gas. Is. This power generation system 1 includes a drying unit 10, an oil extraction unit 20, a briquette unit 30, a dephosphorization processing unit 40, a filtration unit 50, a gasification unit 60, a power generation unit 70, a power receiving relay unit 80, And a hot water production unit 90.

これらの各部のうち、搾油部20と、ブリケット部30と、脱リン処理部40と、濾過部50と、ガス化部60とが、植物の種子から燃料油と燃料ガスとを生成する燃料生成システム100を構成する。また、脱リン処理部40と、濾過部50とが、租油を精製して燃料油(精製油)とする油精製部110を構成する。以下、各部について説明する。   Of these components, the oil extraction unit 20, the briquette unit 30, the dephosphorization processing unit 40, the filtration unit 50, and the gasification unit 60 generate fuel oil and fuel gas from plant seeds. The system 100 is configured. In addition, the dephosphorization processing unit 40 and the filtering unit 50 constitute an oil refining unit 110 that refines oil and uses it as fuel oil (refined oil). Hereinafter, each part will be described.

乾燥部10は、燃料油の基となる油含有バイオマスなどを乾燥させる部分である。図2に示すように、本実施形態の乾燥部10は、植物の種子を焙煎する焙煎装置11を含んで構成されている。この焙煎装置11は、発電部70が有するディーゼルエンジン(図8参照)からの排気ガスを熱源として利用している。例えば、焙煎用鉄板11aの下面を区画する断熱空間11bに排気ガスを導くことで鉄板を下方から加熱している。これにより、発電時に生じた熱の有効利用を図っている。なお、焙煎装置11から排出された排気ガスは、温水を製造する温水製造部90での熱源として利用される。   The drying unit 10 is a part that dries oil-containing biomass or the like that is the basis of the fuel oil. As shown in FIG. 2, the drying part 10 of this embodiment is comprised including the roasting apparatus 11 which roasts the seed of a plant. The roasting device 11 uses exhaust gas from a diesel engine (see FIG. 8) included in the power generation unit 70 as a heat source. For example, the iron plate is heated from below by introducing exhaust gas to the heat insulating space 11b that partitions the lower surface of the roasting iron plate 11a. As a result, the heat generated during power generation is effectively used. In addition, the exhaust gas discharged | emitted from the roasting apparatus 11 is utilized as a heat source in the warm water manufacturing part 90 which manufactures warm water.

焙煎装置11で焙煎される植物の種子は、油分を含有する油含有バイオマスの一種である。利用可能な植物の種子としては、例えばジャトロファ、パーム、大豆、菜種、ひまわり、ココナッツを挙げることができる。植物の種子を油含有バイオマスとすることで、植物資源の有効活用が図れる。本実施形態では、ジャトロファの種子を用いている。ジャトロファの種子を用いた理由は、食用に適さないこと、平均的な種子よりも油含有量が多いこと、酸性土壌でも生育できることがある。   The seeds of the plant roasted by the roasting apparatus 11 are a kind of oil-containing biomass containing oil. Examples of plant seeds that can be used include jatropha, palm, soybean, rapeseed, sunflower, and coconut. By making plant seeds into oil-containing biomass, plant resources can be effectively utilized. In this embodiment, jatropha seeds are used. The reasons for using jatropha seeds are that it is not edible, has a higher oil content than the average seed, and can grow in acidic soil.

搾油部20は、乾燥状態の油含有バイオマスから油を搾り出す部分である。図3に示す油鬼、本実施形態の搾油部20は、搾油装置21と、租油容器22と、残渣容器23と、租油濾過器24とを含んで構成されている。   The oil extraction part 20 is a part which squeezes oil out of dry oil-containing biomass. The oil demon shown in FIG. 3, the oil squeezing unit 20 of the present embodiment, is configured to include an oil squeezing device 21, an oil container 22, a residue container 23, and an oil filter 24.

搾油装置21は、油含有バイオマスを砕いて圧搾する装置であり、例えば油含油バイオマスが投入されるホッパー部21aと、ホッパー部21aから供給された油含油バイオマスを圧搾するスクリュー型の圧搾部21bとを有している。本実施形態では、焙煎後のジャトロファ種子をホッパー部21aに投入して油を搾っている。   The oil pressing device 21 is a device that crushes and squeezes the oil-containing biomass. For example, a hopper portion 21a into which the oil-containing biomass is charged, and a screw-type pressing portion 21b that squeezes the oil-containing biomass supplied from the hopper portion 21a. have. In the present embodiment, the roasted jatropha seeds are put into the hopper portion 21a to squeeze the oil.

租油容器22は、圧搾部21bで搾り出された油(租油)が貯留される容器である。残渣容器23は、圧搾部21bで租油が搾られた後の搾油残渣を溜めておく容器である。租油濾過器24は、租油容器22から供給された租油を濾過する部分であり、租油に含まれている細かな残渣等を濾別する。   The oil container 22 is a container in which the oil (oil) squeezed by the pressing part 21b is stored. The residue container 23 is a container for storing an oil residue after the oil is squeezed by the pressing part 21b. The oil filter 24 is a part that filters the oil supplied from the oil container 22 and filters out fine residues contained in the oil.

ブリケット部30は、搾油残渣及び乾燥バイオマスを豆炭状のブリケットに成型する部分であり、例えば図4に示すように、ブリケット装置31を含んで構成されている。得られたブリケットは、燃料ガスの原料として、ガス化部60のガス化炉61(図6を参照)でガス化される。   The briquette part 30 is a part that molds the oil residue and dry biomass into a bean-charcoal briquette, and includes a briquette device 31 as shown in FIG. 4, for example. The obtained briquette is gasified in the gasification furnace 61 (refer FIG. 6) of the gasification part 60 as a raw material of fuel gas.

例示したブリケット装置31は、原料(搾油残渣及び乾燥バイオマス)が投入されるホッパー部31aと、ホッパー部31aから供給された原料を混合して豆炭状に圧縮する成型部31bとを有している。本実施形態では、ジャトロファ種子の絞りかす(搾油残渣)と乾燥状態の籾殻(乾燥バイオマス)とを原料としてブリケットを作製している。なお、乾燥状態の籾殻に関し、本実施形態では、ガス化部60が有するバイオマスフィルタ67(図6を参照)で使用済みとされた、タール分が付着した状態の乾燥籾殻も混ぜている。   The illustrated briquette apparatus 31 includes a hopper portion 31a into which raw materials (oil extraction residue and dry biomass) are charged, and a molding portion 31b that mixes the raw materials supplied from the hopper portion 31a and compresses them into a bean charcoal shape. . In the present embodiment, briquettes are produced using jatropha seed pomace (oil extraction residue) and dried rice husk (dry biomass) as raw materials. In addition, regarding dry rice husks, in this embodiment, dry rice husks in a state where tar content is attached, which has been used in the biomass filter 67 (see FIG. 6) of the gasification unit 60, is also mixed.

ブリケットの原料として用いられる乾燥バイオマスは、ブリケットにおける油分の調整材として用いられる。すなわち、搾油残渣には搾りきれなかった油分が残存している。このため、搾油残渣のみでブリケットを作製すると油分が過多となって、ガス化部60でガス化した際にタールの発生量が増えてしまう。そこで、搾油残渣よりも油含有量の少ない乾燥バイオマスを加えて成型することでブリケット中の油含有量を調整し、タールの過剰発生を抑制している。   Dry biomass used as a raw material for briquettes is used as an oil adjusting material in briquettes. That is, the oil which could not be squeezed remains in the oil residue. For this reason, when a briquette is produced only from the oil extraction residue, the oil content becomes excessive, and the amount of tar generated increases when gasified in the gasification section 60. Therefore, the oil content in the briquette is adjusted by adding dry biomass having a smaller oil content than the oil residue and molding to suppress excessive generation of tar.

あくまで一例であるが、ジャトロファ種子の搾油残渣と乾燥籾殻をブリケットの原料とした場合、搾油残渣8割に対して乾燥籾殻2割程度の比率で混合すると、タールの発生を抑制できるという知見が得られている。   As an example to the last, when the oil residue and dried rice husks of Jatropha seeds are used as the raw material for briquettes, the knowledge that tar generation can be suppressed by mixing at a ratio of about 20% of dry rice husks to 80% of the oil residue is obtained. It has been.

このように、乾燥バイオマスは、ブリケットにおける油分の調整材であるため、搾油残渣よりも油含有量が少ない各種のバイオマスを用いることができる。例えば、籾殻や藁等の農業バイオマスであってもよいし、木の破砕片やおが屑であってもよい。また、古紙を用いることもできる。そして、籾殻、藁、木の破砕片、おが屑のように、植物を乾燥させて得られた植物由来のバイオマスを用いることにより、植物資源の有効活用が図れる。   Thus, since dry biomass is a regulator of the oil content in briquettes, various types of biomass having a lower oil content than the oil residue can be used. For example, it may be agricultural biomass such as rice husk or straw, or may be a crushed piece of wood or sawdust. Also, waste paper can be used. And by using plant-derived biomass obtained by drying plants, such as rice husks, straw, crushed wood, and sawdust, plant resources can be effectively utilized.

脱リン処理部40は、搾油部20からの租油からリン成分を除去する脱リン処理を行う部分であり、図5に示すように、沈降タンク41と脱リン装置42とを有する。沈降タンク41は租油濾過器24で濾過された租油が溜められる容器であり、租油を静置することで含有される粒子を沈降させる。脱リン装置42は、租油からリン成分を除去する装置である。この処理によって、発電部70が有するディーゼルエンジン74(図8参照)において運転の妨げとなるリン成分が除去される。   The dephosphorization process part 40 is a part which performs the dephosphorization process which removes a phosphorus component from the oil from the oil extraction part 20, and has the sedimentation tank 41 and the dephosphorization apparatus 42 as shown in FIG. The sedimentation tank 41 is a container in which the oil filtered by the oil filter 24 is stored, and sediments particles contained by allowing the oil to stand. The dephosphorization device 42 is a device that removes a phosphorus component from the oil. By this process, the phosphorus component that hinders operation in the diesel engine 74 (see FIG. 8) of the power generation unit 70 is removed.

濾過部50は、リン成分が除去された租油に対する濾過を行う部分であり、図5に示すように、加圧ポンプ51とフィルタープレス52とを有する。加圧ポンプ51は、租油を加圧してフィルタープレス52に送出する部分である。フィルタープレス52は、租油を濾過する部分である。フィルタープレス52で濾過することにより、不純物が除去された精製油が得られる。この精製油はディーゼルエンジン74の燃料油として用いられる。   The filtration unit 50 is a part that filters the oil from which the phosphorus component has been removed, and includes a pressurizing pump 51 and a filter press 52, as shown in FIG. The pressurizing pump 51 is a part that pressurizes the oil and sends it to the filter press 52. The filter press 52 is a part that filters oil. By filtering with a filter press 52, a purified oil from which impurities have been removed is obtained. This refined oil is used as fuel oil for the diesel engine 74.

ガス化部60は、ブリケット部30で作製されたブリケットを加熱して燃料ガスを得る部分であり、図6に示すように、ガス化炉61と、スクラバー64と、フィルタ67,68とを含んで構成されている。   The gasification unit 60 is a part that obtains fuel gas by heating the briquette produced in the briquette unit 30, and includes a gasification furnace 61, a scrubber 64, and filters 67 and 68 as shown in FIG. 6. It consists of

ガス化炉61は、空気を制限した状態でブリケットを加熱することで、ブリケットが含有する有機物を分解して燃料ガス(H,CO,CH等)を生成する。本実施形態では、ダウンドラフト型の固定床ガス化炉が用いられている。ダウンドラフト型のガス化炉61を用いた理由は、炉内において気体が下方に流れることから、生成された燃料ガスに含まれるタール分も下に溜まりやすくなり、他の型式のガス化炉よりもタール分を少なくできるからである。 The gasification furnace 61 generates fuel gas (H 2 , CO, CH 4, etc.) by decomposing organic substances contained in the briquette by heating the briquette in a state where air is restricted. In the present embodiment, a downdraft type fixed bed gasifier is used. The reason why the downdraft type gasification furnace 61 is used is that the gas flows downward in the furnace, so that the tar content contained in the generated fuel gas is likely to accumulate below the other gasification furnaces. This is because the tar content can be reduced.

また、ガス化炉61の下方に隣接してコンベア62が設けられている。このコンベア62は、ガス化後の灰を運搬するものである。この灰は、排水浄化用の吸着材として、或いは土壌改良材として再利用される。一方、ガス化炉61で生成された燃料ガスは、ガスサイクロン63に導入され、炭化物の粉塵等が除去される。   A conveyor 62 is provided adjacent to the lower side of the gasification furnace 61. This conveyor 62 conveys the ash after gasification. This ash is reused as an adsorbent for drainage purification or as a soil conditioner. On the other hand, the fuel gas generated in the gasification furnace 61 is introduced into the gas cyclone 63 to remove carbide dust and the like.

スクラバー64は、ガスサイクロン63からの燃料ガスに含まれる粉塵をさらに除去する装置であり、メインスクラバー64aとサブスクラバー64bとを有している。メインスクラバー64aは、ガスサイクロン63からの燃料ガスに対して水をシャワー状に降り注いで接触させ、燃料ガスの除塵を行うと共に温度を低下させる。サブスクラバー64bは、メインスクラバー64aからの燃料ガスに対してシャワー状の水を降り注いで接触させ、燃料ガスの除塵を行うと共に温度を低下させる。そして、メインスクラバー64aでは燃料ガスの冷却と除塵が主に行われ、サブスクラバー64bではタール分の除去が主に行われる。   The scrubber 64 is a device that further removes dust contained in the fuel gas from the gas cyclone 63, and has a main scrubber 64a and a sub scrubber 64b. The main scrubber 64a pours water into the fuel gas from the gas cyclone 63 in a shower-like manner to remove the fuel gas and lower the temperature. The sub scrubber 64b pours shower-like water into contact with the fuel gas from the main scrubber 64a to remove the fuel gas and reduce the temperature. The main scrubber 64a mainly cools the fuel gas and removes dust, and the sub scrubber 64b mainly removes the tar content.

メインスクラバー64a及びサブスクラバー64bで用いられた水は水タンク64cに貯留される。そして、水タンク64cに貯留された水は、メインスクラバー64a及びサブスクラバー64bにて再度使用される。このように、燃料ガスに対する除塵をスクラバー64で行うことにより、少ないエネルギーで除塵を行うことができる。   The water used in the main scrubber 64a and the sub scrubber 64b is stored in the water tank 64c. The water stored in the water tank 64c is used again by the main scrubber 64a and the sub scrubber 64b. In this way, by removing dust from the fuel gas with the scrubber 64, dust can be removed with less energy.

スクラバー64の下流側には吸気ブロワ66が設けられており、サブスクラバー64bで除塵された燃料ガスは吸気ブロワ66によって吸い出される。本実施形態では、サブスクラバー64bと吸気ブロワ66との間に、サイクロン65及びバイオマスフィルタ67が設けられている。このため、吸気ブロワ66には、サイクロン65及びバイオマスフィルタ67で浄化された後の燃料ガスが導入される。   An intake blower 66 is provided downstream of the scrubber 64, and the fuel gas removed by the sub scrubber 64 b is sucked out by the intake blower 66. In the present embodiment, a cyclone 65 and a biomass filter 67 are provided between the sub scrubber 64 b and the intake blower 66. For this reason, the fuel gas after being purified by the cyclone 65 and the biomass filter 67 is introduced into the intake blower 66.

バイオマスフィルタ67は、燃料ガスに含まれるタール分を吸着させるものである。本実施形態では、スクラバー64において燃料ガスを水と接触させて除塵を行っているため、スクラバー64を通過した燃料ガスにタール分が含まれている可能性がある。これは、燃料ガスを十分に低い温度まで冷却しきれないからである。そこで、バイオマスフィルタ67を設け、燃料ガスに含まれているタール分を除去するようにしている。   The biomass filter 67 adsorbs the tar content contained in the fuel gas. In the present embodiment, since the dust is removed by bringing the fuel gas into contact with water in the scrubber 64, the fuel gas that has passed through the scrubber 64 may contain a tar component. This is because the fuel gas cannot be cooled to a sufficiently low temperature. Therefore, a biomass filter 67 is provided to remove the tar content contained in the fuel gas.

バイオマスフィルタ67は、例えば図7に示すように、ハウジング内にフィルタ材FLが充填されたものである。ハウジングの上流側端部と下流側端部には配管が接続されており、サイクロン65から排出された燃料ガス(タール分を含んだ燃料ガス)は、上流側端部から導入されてフィルタ材FL同士の隙間を通って下流側へと流れる。このとき、タール分がフィルタ材FLに吸着されて燃料ガスから分離される。   For example, as shown in FIG. 7, the biomass filter 67 is a filter in which a housing is filled with a filter material FL. Piping is connected to the upstream end portion and the downstream end portion of the housing, and the fuel gas discharged from the cyclone 65 (fuel gas containing tar content) is introduced from the upstream end portion and is filtered. It flows downstream through the gaps between them. At this time, the tar content is adsorbed by the filter material FL and separated from the fuel gas.

フィルタ材FLは、タール分を吸着可能な乾燥バイオマスが用いられる。本実施形態では、ブリケット部30で搾油残渣に混合される乾燥バイオマスと同じく籾殻を用いている。これは、使用済みのフィルタ材FL(籾殻)を、ブリケット作製用の油分調整材として再利用するためである。フィルタ材FLは、定期的に交換されるので油分調整材として再利用することで、資源の節約に寄与する。また、ブリケットのガス化時において、フィルタ材FLに付着したタール分の熱分解も期待できる。   As the filter material FL, dry biomass capable of adsorbing a tar content is used. In the present embodiment, rice husks are used in the same manner as dry biomass mixed with the oil residue in the briquette part 30. This is because the used filter material FL (rice husk) is reused as an oil content adjusting material for briquette production. Since the filter material FL is periodically replaced, it is reused as an oil content adjusting material, which contributes to resource saving. Moreover, thermal decomposition of tar adhering to the filter material FL can be expected at the time of briquetting gasification.

フィルタ材FLとして利用可能な乾燥バイオマスとしては、籾殻の他、藁、植物の葉の粉砕物、木の破砕片、おが屑、古紙などを挙げることができる。このように、フィルタ材FLとして乾燥バイオマスを用いることで、洗浄後の燃料ガスに含まれるタール分を簡易な方法で吸着させることができる。   Examples of dry biomass that can be used as the filter material FL include rice husks, cocoons, pulverized plant leaves, crushed pieces of wood, sawdust, and waste paper. Thus, by using dry biomass as the filter material FL, the tar content contained in the fuel gas after cleaning can be adsorbed by a simple method.

吸気ブロワ66よりも下流側には、ファブリックフィルタ68が設けられている。このファブリックフィルタ68は布を濾材としたフィルタであり、吸気ブロワ66から排出された燃料ガスに対してさらなる除塵等を行う。   A fabric filter 68 is provided on the downstream side of the intake blower 66. The fabric filter 68 is a filter using cloth as a filter medium, and performs further dust removal on the fuel gas discharged from the intake blower 66.

ファブリックフィルタ68の下流側にはフレアスタック69が設けられており、余剰ガスの無害化が図られている。そして、配管におけるフレアスタック69との分岐部よりも下流側の部分が、空気を導入するための導入管(エンジン空気ライン)に合流される。これにより、燃料ガスは導入管を流れる空気と混合され、燃料ガスが含まれた空気が発電部70のディーゼルエンジン74に供給される。   A flare stack 69 is provided on the downstream side of the fabric filter 68 to make the excess gas harmless. A portion of the piping downstream from the branching portion with the flare stack 69 is joined to an introduction pipe (engine air line) for introducing air. Thus, the fuel gas is mixed with the air flowing through the introduction pipe, and the air containing the fuel gas is supplied to the diesel engine 74 of the power generation unit 70.

発電部70は、精製油(燃料油)と混合ガスとから動力を取得し、発電する部分である。発電部70は、例えば図8に示すように、精製油貯留タンク71、軽油タンク72、オイル加熱装置73、ディーゼルエンジン74、発電機75を含んで構成されている。   The power generation unit 70 is a part that acquires power from refined oil (fuel oil) and a mixed gas to generate power. As shown in FIG. 8, for example, the power generation unit 70 includes a refined oil storage tank 71, a light oil tank 72, an oil heating device 73, a diesel engine 74, and a generator 75.

精製油貯留タンク71は、濾過部50から排出された精製油を貯留する容器である。軽油タンク72は、軽油を貯留する容器である。オイル加熱装置73は、ディーゼルエンジン74に供給する燃料油(精製油,軽油)を加熱するものである。本実施形態では、ディーゼルエンジン74用の冷却液を熱源として燃料油を加熱している。   The refined oil storage tank 71 is a container for storing the refined oil discharged from the filtration unit 50. The light oil tank 72 is a container for storing light oil. The oil heating device 73 heats fuel oil (refined oil, light oil) supplied to the diesel engine 74. In the present embodiment, the fuel oil is heated using the coolant for the diesel engine 74 as a heat source.

ディーゼルエンジン74は、燃料油を消費して発電機75を駆動するための動力を発生する部分であり、燃焼室74a、吸気マニホールド74b、排気マニホールド74c、過給器74d、及びラジエータ74dを有している。   The diesel engine 74 is a portion that generates power for driving the generator 75 by consuming fuel oil, and includes a combustion chamber 74a, an intake manifold 74b, an exhaust manifold 74c, a supercharger 74d, and a radiator 74d. ing.

本実施形態では、過給器74dを通じて吸気マニホールド74bに導入された混合ガスとポンプ76cによって吸い上げられた燃料油とを燃焼室74aに導入し、ピストンで圧縮することで燃焼させている。すなわち、油含有バイオマスから得られた燃料油と、搾油残渣から得られた燃焼ガスとを混焼させている。これにより、油含有バイオマスからより多くのエネルギーを得ることができ、有効活用が図れる。また、燃焼ガスを含ませているので、燃料油のみで燃焼させるよりも発火温度を低くすることができる。なお、燃料油については、フィルタ76a,76bで濾過された清浄なものを導入している。   In the present embodiment, the mixed gas introduced into the intake manifold 74b through the supercharger 74d and the fuel oil sucked up by the pump 76c are introduced into the combustion chamber 74a and are combusted by being compressed by the piston. That is, the fuel oil obtained from the oil-containing biomass and the combustion gas obtained from the oil extraction residue are co-fired. Thereby, more energy can be obtained from oil-containing biomass, and effective utilization can be achieved. In addition, since the combustion gas is included, the ignition temperature can be lowered as compared with the case of burning only with fuel oil. In addition, about the fuel oil, the clean thing filtered with the filters 76a and 76b is introduced.

燃焼室74aでの燃焼によって熱が生じるが、前述したように冷却液はオイル加熱装置73の熱源として用いられ、その後ラジエータ74dで冷却されてディーゼルエンジン74に戻される。また、排気ガスは、排気マニホールド74cから過給器74dを経て焙煎装置11に送られる。さらに、焙煎装置11から排出された排気ガスは温水製造部90に送られて水を加熱する際の熱源として用いられる。これにより、動力の発生に伴う熱の有効活用が図れる。   Heat is generated by combustion in the combustion chamber 74a. As described above, the coolant is used as a heat source for the oil heating device 73, and then cooled by the radiator 74d and returned to the diesel engine 74. Further, the exhaust gas is sent from the exhaust manifold 74c to the roasting apparatus 11 via the supercharger 74d. Further, the exhaust gas discharged from the roasting device 11 is sent to the hot water production unit 90 and used as a heat source when heating the water. Thereby, the effective use of the heat accompanying the generation of power can be achieved.

発電機75は、エンジンで得られた動力で回転し、交流電力を発生させる。発生された交流電力は、受電継電部80に供給されて外部(例えば配電線)に供給される。   The generator 75 rotates with the power obtained by the engine and generates AC power. The generated AC power is supplied to the power receiving relay unit 80 and supplied to the outside (for example, a distribution line).

<まとめ>
以上説明した発電システム1において、ブリケット部30は、乾燥状態の籾殻を搾油残渣に混合して圧縮することによってブリケットを作製し、ガス化部60は、ブリケット部30で作製されたブリケットを空気量を制限した状態で加熱することで燃料ガス(H,CO,CH等)を生成している。このため、ブリケット中の油分が適度に調整されて、タールの発生を抑制した状態でガス化を行うことができる。
<Summary>
In the power generation system 1 described above, the briquette unit 30 produces a briquette by mixing and compressing dried rice husks into the oil residue, and the gasification unit 60 converts the briquette produced by the briquette unit 30 into the amount of air. The fuel gas (H 2 , CO, CH 4, etc.) is generated by heating in a state where the pressure is limited. For this reason, gasification can be performed in a state in which the oil content in the briquette is appropriately adjusted and tar generation is suppressed.

ブリケットをガス化するガス化部60は、ダウンドラフト型のガス化炉61を有しているので、生成された燃焼ガスのタール含有量を抑制できる。   Since the gasification part 60 which gasifies briquette has the downdraft type gasification furnace 61, the tar content of the produced | generated combustion gas can be suppressed.

またガス化部60は、ガス化炉61から排出された燃料ガスに対し、洗浄水をシャワー状に降り注ぐことで燃料ガスの除塵を行うスクラバー64を有しているので、少ないエネルギー消費で除塵を行うことができる。   In addition, the gasification unit 60 has a scrubber 64 that removes fuel gas by pouring wash water into the shower gas into the fuel gas discharged from the gasification furnace 61, so that dust can be removed with low energy consumption. It can be carried out.

さらにガス化部60は、スクラバー64から排出された洗浄後の燃料ガスに含まれるタール分を吸着するフィルタ部を有しており、このフィルタ部は、タール分を吸着するフィルタ材FLとして乾燥状態の籾殻を用いている。これにより、廃棄されている籾殻を有効活用できる。加えて、フィルタ材FLとして使用済みの籾殻を、ブリケットを作製する際に搾油残渣に混合しているので、籾殻をより有効に活用できる。   Further, the gasification unit 60 has a filter unit that adsorbs a tar content contained in the cleaned fuel gas discharged from the scrubber 64, and this filter unit is in a dry state as a filter material FL that adsorbs the tar content. The rice husk is used. Thereby, the waste rice husk can be used effectively. In addition, the rice husk used as the filter material FL is mixed with the oil residue when the briquette is produced, so that the rice husk can be used more effectively.

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。   The above description of the embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof. For example, you may comprise as follows.

まず、乾燥部10に関し、油含有バイオマスを乾燥できれば焙煎装置11に限られない。例えば乾燥室であってもよい。この場合、熱交換用の蛇行パイプを断熱性の室内に配置することで乾燥室を構成できる。油含有バイオマスに関し、植物の種子に限られない。油を搾ることのできる有機物であれば油含有バイオマスとなり得る。例えば、植物の樹皮を用いてもよい。また、乾燥部10で乾燥させる対象は、油含有バイオマスに限られない。例えば、バイオマスフィルタ67のフィルタ材FLである籾殻を乾燥部10で乾燥させてもよい。   First, the drying unit 10 is not limited to the roasting device 11 as long as the oil-containing biomass can be dried. For example, it may be a drying room. In this case, the drying chamber can be configured by arranging the meandering pipe for heat exchange in the heat insulating chamber. Regarding oil-containing biomass, it is not limited to plant seeds. Any organic substance that can squeeze oil can be an oil-containing biomass. For example, a plant bark may be used. Moreover, the object to be dried by the drying unit 10 is not limited to oil-containing biomass. For example, rice husk that is the filter material FL of the biomass filter 67 may be dried by the drying unit 10.

ガス化部60が有するガス化炉61に関し、ダウンドラフト型のガス化炉でなくてもよい。例えば流動床式のガス化炉であってもよい。また、スクラバー64bに代えて、冷媒によって低温まで冷却された水でタールを除去するチラーを用いてもよい。   The gasification furnace 61 included in the gasification unit 60 may not be a downdraft type gasification furnace. For example, it may be a fluidized bed gasifier. Further, instead of the scrubber 64b, a chiller that removes tar with water cooled to a low temperature by a refrigerant may be used.

発電部70に関しては、混合ガスを燃焼させるガスタービンや燃料油で蒸気を発生させる蒸気ボイラーを用いてもよい。ガスタービン等の混合ガスを燃焼させる動力機関を用いた場合、燃料生成システム100で得られた燃料油(精製油)は、他の動力機関用の燃料として用いることができる。   For the power generation unit 70, a gas turbine that burns a mixed gas or a steam boiler that generates steam with fuel oil may be used. When a power engine that burns a mixed gas such as a gas turbine is used, the fuel oil (refined oil) obtained by the fuel generation system 100 can be used as a fuel for another power engine.

1…発電システム,10…乾燥部,11…焙煎装置,11a…焙煎用鉄板,11b…断熱空間,20…搾油部,21…搾油装置,21a…ホッパー部,21b…圧搾部,22…租油容器,23…残渣容器,24…租油濾過器,30…ブリケット部,31…ブリケット装置,31a…ホッパー部,31b…成型部,40…脱リン処理部,41…沈降タンク,42…脱リン装置,50…濾過部,51…加圧ポンプ,52…フィルタープレス,60…ガス化部,61…ガス化炉,62…コンベア,63…ガスサイクロン,64…スクラバー,64a…メインスクラバー,64b…サブスクラバー,64c…水タンク,65…サイクロン,66…吸気ブロワ,67…バイオマスフィルタ,68…ファブリックフィルタ,69…フレアスタック,70…発電部,71…精製油貯留タンク,72…軽油タンク,73…オイル加熱装置,74…ディーゼルエンジン,74a…燃焼室,74b…吸気マニホールド,74c…排気マニホールド,74d…過給器,74d…ラジエータ,75…発電機,76a…フィルタ,76b…フィルタ,76c…ポンプ,80…受電継電部,90…温水製造部,100…燃料生成システム,110…油精製部,FL…フィルタ材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power generation system, 10 ... Drying part, 11 ... Roasting apparatus, 11a ... Iron plate for roasting, 11b ... Thermal insulation space, 20 ... Oil extraction part, 21 ... Oil expression apparatus, 21a ... Hopper part, 21b ... Squeezing part, 22 ... Oil container, 23 ... Residue container, 24 ... Oil filter, 30 ... Briquette part, 31 ... Briquette device, 31a ... Hopper part, 31b ... Molding part, 40 ... Dephosphorization processing part, 41 ... Sedimentation tank, 42 ... Dephosphorization device, 50 ... Filtration unit, 51 ... Pressure pump, 52 ... Filter press, 60 ... Gasification unit, 61 ... Gasification furnace, 62 ... Conveyor, 63 ... Gas cyclone, 64 ... Scrubber, 64a ... Main scrubber, 64b ... Sub scrubber, 64c ... Water tank, 65 ... Cyclone, 66 ... Intake blower, 67 ... Biomass filter, 68 ... Fabric filter, 69 ... Flare stack, 70 ... Electrical section 71 ... refined oil storage tank 72 ... light oil tank 73 ... oil heating device 74 ... diesel engine 74a ... combustion chamber 74b ... intake manifold 74c ... exhaust manifold 74d ... supercharger 74d ... radiator 75 ... Generator, 76a ... Filter, 76b ... Filter, 76c ... Pump, 80 ... Receiving relay unit, 90 ... Hot water production unit, 100 ... Fuel generation system, 110 ... Oil purification unit, FL ... Filter material

Claims (8)

油分を含んだ油含有バイオマスから液状油を搾り出す搾油部と、前記搾油部によって前記液状油が搾り出された後の搾油残渣から燃料ガスを生成するガス化部とを含んだ燃料生成システムであって、
乾燥状態の乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮することにより、ブリケットを作製するブリケット部を備え、
前記ガス化部は、前記ブリケット部で作製されたブリケットを、空気量を制限した状態で加熱することで、前記燃料ガスを生成することを特徴とする燃料生成システム。
A fuel generation system that includes an oil extraction unit that squeezes liquid oil from oil-containing biomass containing oil, and a gasification unit that generates fuel gas from the oil extraction residue after the liquid oil has been extracted by the oil extraction unit. There,
A briquette part for preparing a briquette is prepared by mixing and compressing dry biomass in a dry state with the oil residue,
The said gasification part produces | generates the said fuel gas by heating the briquette produced in the said briquette part in the state which restricted the air quantity, The fuel generation system characterized by the above-mentioned.
前記ガス化部は、ダウンドラフト型のガス化炉を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料生成システム。   The fuel generation system according to claim 1, wherein the gasification unit includes a downdraft type gasification furnace. 前記ガス化部は、前記ガス化炉から排出された燃料ガスに対し、洗浄水をシャワー状に降り注ぐことで前記燃料ガスの除塵を行うスクラバーを有することを特徴とする請求項2に記載の燃料生成システム。   3. The fuel according to claim 2, wherein the gasification unit includes a scrubber for removing dust from the fuel gas by pouring wash water into the shower gas into the fuel gas discharged from the gasification furnace. 4. Generation system. 前記ガス化部は、前記スクラバーから排出された洗浄後の燃料ガスに含まれるタール分を吸着するフィルタ部を有し、
前記フィルタ部は、前記タール分を吸着するフィルタ材として乾燥バイオマスを用いていることを特徴とする請求項3に記載の燃料生成システム。
The gasification unit has a filter unit that adsorbs a tar content contained in the fuel gas after cleaning discharged from the scrubber,
The fuel generation system according to claim 3, wherein the filter unit uses dry biomass as a filter material that adsorbs the tar content.
前記ブリケット部は、前記フィルタ部で使用された乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮することを特徴とする請求項4に記載の燃料生成システム。   The fuel generation system according to claim 4, wherein the briquette unit mixes and compresses the dry biomass used in the filter unit into the oil residue. 前記油含有バイオマスは、植物の種子であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の燃料生成システム。   The fuel generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the oil-containing biomass is plant seeds. 前記乾燥バイオマスは、植物を乾燥させて得られたものであることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の燃料生成システム。   The fuel generation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the dry biomass is obtained by drying a plant. 油分を含んだ油含有バイオマスから液状油を搾り出す搾油部と、前記搾油部によって前記液状油が搾り出された後の搾油残渣から燃料ガスを生成するガス化部と、前記液状油及び前記燃料ガスを燃料として発電を行う発電部とを含んだ発電システムであって、
乾燥状態の乾燥バイオマスを前記搾油残渣に混合して圧縮することにより、ブリケットを作製するブリケット部を備え、
前記ガス化部は、前記ブリケット部で作製されたブリケットを、空気量を制限した状態で加熱することで、前記燃料ガスを生成することを特徴とする発電システム。
An oil extraction part that squeezes liquid oil from oil-containing biomass containing oil, a gasification part that generates fuel gas from the oil extraction residue after the liquid oil is extracted by the oil extraction part, the liquid oil, and the fuel A power generation system including a power generation unit that generates power using gas as fuel,
A briquette part for preparing a briquette is prepared by mixing and compressing dry biomass in a dry state with the oil residue,
The said gasification part produces | generates the said fuel gas by heating the briquette produced in the said briquette part in the state which restrict | limited air quantity, The electric power generation system characterized by the above-mentioned.
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