JP5261931B2 - Fluidized bed gasification method and apparatus - Google Patents

Fluidized bed gasification method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5261931B2
JP5261931B2 JP2006349262A JP2006349262A JP5261931B2 JP 5261931 B2 JP5261931 B2 JP 5261931B2 JP 2006349262 A JP2006349262 A JP 2006349262A JP 2006349262 A JP2006349262 A JP 2006349262A JP 5261931 B2 JP5261931 B2 JP 5261931B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
fluidized bed
gasification
tar
raw material
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.)
Active
Application number
JP2006349262A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008156552A (en
Inventor
克明 松澤
俊之 須田
光文 許
高広 村上
宏明 大原
裕信 藤吉
誠 高藤
哲也 平田
俊郎 藤森
秀久 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2006349262A priority Critical patent/JP5261931B2/en
Publication of JP2008156552A publication Critical patent/JP2008156552A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5261931B2 publication Critical patent/JP5261931B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase production of high-quality gasified gas in a fluidized bed gasification furnace wherein a chamber to which an organic raw material is fed to produce pyrolysis gas containing tar through a pyrolytic reaction is separated from a chamber to which pyrolysis residue produced through the pyrolytic reaction is introduced to produce the gasified gas. <P>SOLUTION: The fluidized bed gasification furnace 2 is composed of a first chamber 31 and a second chamber 32. The organic raw material M is fed to the first chamber 31 and subjected to the pyrolytic reaction in the first chamber 31 to produce the pyrolysis gas 55. The thermolysis residue M' produced through the pyrolytic reaction of the organic raw material M in the first chamber 31 is introduced into a fluidized bed 16 in the second chamber 32 to produce the gasified gas 35 through a gasification reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、有機物原料をガス化する流動層ガス化方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a fluidized bed gasification method and apparatus for gasifying an organic material.

流動層燃焼炉及び流動層ガス化炉を備え、流動層ガス化炉でバイオマス、石炭等の有機物原料のガス化を行い、流動層ガス化炉で生成したチャーを流動層燃焼炉で燃焼させて流動媒体を加熱し、加熱した流動媒体を前記流動層ガス化炉に戻す流動層ガス化装置が提案されている(特許文献1等参照)。   It has a fluidized bed combustion furnace and a fluidized bed gasification furnace, gasifies organic materials such as biomass and coal in the fluidized bed gasification furnace, and burns the char generated in the fluidized bed gasification furnace in the fluidized bed combustion furnace. There has been proposed a fluidized bed gasification apparatus that heats a fluidized medium and returns the heated fluidized medium to the fluidized bed gasification furnace (see Patent Document 1).

図11は上記特許文献1の流動層ガス化装置を示したもので、図中1は、流動層ガス化炉2で有機物原料Mをガス化した際に生成するチャー(ガス化未反応残渣)と流動媒体とを下部に導入するようにした流動層燃焼炉であり、該流動層燃焼炉1は、下部の風箱3に空気管4により供給される空気でチャーと流動媒体を高速で流動化させつつ上昇する間にチャーを燃焼させて流動媒体を加熱する。5は流動層燃焼炉1の流動層に補助燃料を供給する補助燃料管、6は流動層燃焼炉1内上部に設けた熱回収用の熱交換器である。   FIG. 11 shows the fluidized bed gasification apparatus of the above-mentioned Patent Document 1. In the figure, reference numeral 1 denotes char (gasification unreacted residue) generated when the organic material M is gasified in the fluidized bed gasification furnace 2. And a fluidized medium are introduced into the lower part of the fluidized bed combustion furnace. The fluidized bed combustion furnace 1 flows the char and the fluidized medium at high speed with the air supplied to the lower wind box 3 by the air pipe 4. The fluidized medium is heated by combusting the char while ascending. Reference numeral 5 denotes an auxiliary fuel pipe for supplying auxiliary fuel to the fluidized bed of the fluidized bed combustion furnace 1, and reference numeral 6 denotes a heat exchanger for heat recovery provided in the upper part of the fluidized bed combustion furnace 1.

流動層燃焼炉1の上部は移送管7を介してサイクロンからなる分離器8に接続されており、該分離器8は外筒9と内筒10からなり、移送管7から外筒9内に接線方向に導入された未燃チャーと流動媒体を含む排ガスは遠心分離され、排ガス及び粒径の細かい灰分は内筒10から排出され、粒径の粗い未燃チャーと流動媒体11は、外筒9に接続した降下管12により下部の流動層ガス化炉2に供給されるようになっている。   The upper part of the fluidized bed combustion furnace 1 is connected to a separator 8 made of a cyclone via a transfer pipe 7, and the separator 8 is composed of an outer cylinder 9 and an inner cylinder 10, and the transfer pipe 7 enters the outer cylinder 9. The exhaust gas containing the unburned char and the fluid medium introduced in the tangential direction is centrifuged, the exhaust gas and the ash having a fine particle size are discharged from the inner cylinder 10, and the unburned char and the fluid medium 11 having a coarse particle size are separated from the outer cylinder. 9 is supplied to the lower fluidized bed gasification furnace 2 by a downcomer 12 connected to 9.

流動層ガス化炉2は、分離器8で分離された流動媒体11を導入する導入部13と、原料供給ライン14から供給された有機物原料Mを流動媒体11の熱でガス化するガス化部15と、導入部13とガス化部15とを流動層16内で連通して導入部13からガス化部15へ流動媒体11を移送させる連通部17と、導入部13、連通部17及びガス化部15の下部に渡って形成されたボックス部18とからなり、そのボックス部18に水蒸気供給ライン19を介してガス化剤としての水蒸気を供給することにより流動層16を形成している。尚、図11において導入部13とガス化部15を連通部17で分けているのは、ガス化部15内で有機物原料Mがガス化されることによる圧力の上昇によって、流動層ガス化炉2内の流動媒体11が分離器8に逆流するのを防止するためである。   The fluidized bed gasification furnace 2 includes an introduction unit 13 for introducing the fluidized medium 11 separated by the separator 8, and a gasification unit for gasifying the organic material M supplied from the material supply line 14 with the heat of the fluidized medium 11. 15, the introduction part 13 and the gasification part 15 are communicated in the fluidized bed 16, the communication part 17 for transferring the fluid medium 11 from the introduction part 13 to the gasification part 15, the introduction part 13, the communication part 17 and the gas The fluidized bed 16 is formed by supplying the box portion 18 with water vapor as a gasifying agent via a water vapor supply line 19. In FIG. 11, the introduction unit 13 and the gasification unit 15 are separated by the communication unit 17 because the pressure is increased due to the gasification of the organic material M in the gasification unit 15. This is to prevent the fluid medium 11 in 2 from flowing back to the separator 8.

ガス化部15では流動層16により有機物原料が加熱されて水分(水蒸気)が除去されると共に、熱分解反応(メタンCH、タール等の炭化水素CHを含む成分、その他一酸化炭素CO、二酸化炭素CO、水素H等の熱分解ガスの生成)と、ガス化反応(水蒸気ガス化の場合は一酸化炭素CO、水素Hが主成分のガス化ガスの生成)とが混在して起こっており、生成ガス20は、排出管21により回収器22に導かれて生成ガス20中に同伴した微粉末23が除去された後、内管24から導出され、例えば、加圧された後ガスタービン等に供給される。 In the gasification unit 15, the organic material is heated by the fluidized bed 16 to remove moisture (water vapor), and a pyrolysis reaction (a component containing hydrocarbon CH such as methane CH 4 and tar, other carbon monoxide CO, carbon dioxide) The generation of pyrolysis gases such as carbon CO 2 and hydrogen H 2 ) and gasification reaction (in the case of steam gasification, the generation of gasification gas mainly composed of carbon monoxide CO and hydrogen H 2 ). The product gas 20 is led to the recovery device 22 by the discharge pipe 21 and the fine powder 23 entrained in the product gas 20 is removed, and then the product gas 20 is led out from the inner pipe 24, for example, after being pressurized. Supplied to a gas turbine or the like.

又、ガス化部15でガス化されなかったチャーと流動媒体の一部は、オーバーフロー管25から流動層燃焼炉1に循環され、再度流動燃焼されるようになっている。
特開2005−41959号公報
Further, the char that has not been gasified in the gasification section 15 and a part of the fluidized medium are circulated from the overflow pipe 25 to the fluidized bed combustion furnace 1 and fluidized and burned again.
JP 2005-41959 A

しかし、従来の流動層ガス化装置においては、図11に示すように流動層ガス化炉2のガス化部15に有機物原料Mを供給して流動加熱によりガス化するようにしているため、有機物原料Mはしばらくガス化部15の流動層16上に滞留して熱分解反応とガス化反応とが同時進行するが、ガス化部15で生成する生成ガスは直ちに流動層16上部の気相に放出されることになるため、この生成ガス20は流動層16内部の流動媒体11との接触による熱履歴を更に受けることがない。尚、有機物原料Mをガス化する初期には多量のタールが発生するが、このタールも流動媒体11による熱履歴を受けることがないために、分解されることなく生成ガス20と共に排出管21から排出されることになる。   However, in the conventional fluidized bed gasifier, the organic material M is supplied to the gasification section 15 of the fluidized bed gasification furnace 2 and gasified by fluidized heating as shown in FIG. The raw material M stays on the fluidized bed 16 of the gasification unit 15 for a while and the pyrolysis reaction and the gasification reaction proceed simultaneously. However, the generated gas generated in the gasification unit 15 immediately enters the gas phase above the fluidized bed 16. Since the product gas 20 is released, the product gas 20 is not further subjected to a thermal history due to contact with the fluidized medium 11 inside the fluidized bed 16. Note that a large amount of tar is generated at the initial stage of gasifying the organic material M, but this tar is not subjected to the thermal history of the fluidized medium 11 and is therefore not decomposed from the discharge pipe 21 together with the generated gas 20. Will be discharged.

ここで、有機物原料の熱分解反応によって発生するタールは、水性ガス化反応(炭素+水蒸気→一酸化炭素+水素)を阻害する作用があるとの研究報告がある(林ら.Fuel.2005;Volume84:p1612)。   Here, there is a research report that tar generated by thermal decomposition reaction of organic raw materials has an action to inhibit water gasification reaction (carbon + water vapor → carbon monoxide + hydrogen) (Hayashi et al. Fuel. 2005; Volume84: p1612).

このように、ガス化部15において多量のタールが発生することにより、ガス化反応が阻害されるために反応の進行が遅くなってガス生成量が減少することになり、反応時間を長く保持してガス生成量を高めるためにはガス化部15、延いては流動層ガス化炉2の容積を大型化する必要があるという問題がある。   In this way, when a large amount of tar is generated in the gasification section 15, the gasification reaction is inhibited, so that the reaction progresses slowly and the amount of gas generated decreases, and the reaction time is kept long. In order to increase the amount of gas generated, there is a problem that it is necessary to increase the volume of the gasification section 15 and thus the fluidized bed gasification furnace 2.

更に、ガス化部15で発生するタールがガス化されずに排出されてしまうことから、ガス化部15でのガス化率が更に低下すると共に、回収器22から取り出される生成ガス20をタール除去装置に導いてタールを除去するためのタール除去装置の負荷が増大するという問題がある。   Furthermore, since the tar generated in the gasification unit 15 is discharged without being gasified, the gasification rate in the gasification unit 15 is further reduced, and the generated gas 20 taken out from the recovery unit 22 is removed by tar. There exists a problem that the load of the tar removal apparatus for leading to an apparatus and removing tar increases.

一方、上記タールの発生を減少させる方法の1つとしては、有機物原料Mをスクリューフィーダ等を用いて流動層16の内部に直接供給することが考えられる。この方法によれば、有機物原料Mと流動媒体との接触が高められるためタールが分解され、よってタールが排出されることによる問題を低減できる効果が期待できる。しかし、このようにスクリューフィーダにて有機物原料Mを流動層16の内部に直接供給するようにした場合には、スクリューフィーダ内で原料の熱分解が起こり、又水蒸気の流入・凝縮によって原料がスクリューフィーダ内で固化する問題があり、このためにスクリューフィーダを安定して運転できないという問題がある。   On the other hand, as one method for reducing the generation of the tar, it is conceivable to supply the organic material M directly into the fluidized bed 16 using a screw feeder or the like. According to this method, since the contact between the organic material M and the fluid medium is enhanced, the tar can be decomposed, and thus an effect of reducing the problem due to the tar being discharged can be expected. However, when the organic raw material M is directly supplied to the inside of the fluidized bed 16 by the screw feeder in this way, the raw material is thermally decomposed in the screw feeder, and the raw material is screwed by inflow / condensation of water vapor. There is a problem of solidifying in the feeder, and for this reason, there is a problem that the screw feeder cannot be stably operated.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、流動層ガス化炉を、有機物原料が供給されて熱分解反応によりタールを含む熱分解ガスを生成する室と、熱分解反応によって生成した熱分解残渣を導入してガス化ガスを生成する室とに分けることによって、良質のガス化ガスの生成が高められるようにした流動層ガス化方法及び装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. A fluidized bed gasification furnace is provided with a chamber in which an organic raw material is supplied and a pyrolysis gas containing tar is generated by a pyrolysis reaction, and a pyrolysis reaction. An object of the present invention is to provide a fluidized bed gasification method and apparatus capable of enhancing the production of high-quality gasification gas by introducing the generated pyrolysis residue into a chamber for generating gasification gas. .

請求項1の発明は、有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体とを流動層燃焼炉に導入して流動させつつチャーを燃焼させて流動媒体を加熱し、前記流動層燃焼炉からの流動媒体を分離器により分離し、分離した流動媒体を流動層ガス化炉に導入して流動層を形成すると共に流動層ガス化炉に有機物原料を供給して有機物原料のガス化により生成する生成ガスを取り出し、前記流動層ガス化炉での有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体の一部を前記流動層燃焼炉に循環するようにしている流動層ガス化方法であって、
前記流動層ガス化炉を第1室と第2室とで構成し、前記分離機からの流動媒体を前記第1室と前記第2室に分配して供給し、前記第1室に有機物原料を供給して熱分解反応により熱分解ガスを生成し、前記第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解残渣を前記第2室の流動層の内部に導入してガス化反応によりガス化ガスを生成し、前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出し量を調節することにより第1室の圧力を制御して第1室の熱分解残渣を第2室に導入することを特徴とする流動層ガス化方法である。
The invention of claim 1, the the resulting char during the gasification of organic material and the fluidized medium char while flow is introduced into the fluidized bed combustion furnace is combusted to heat the fluidized medium, from the fluidized bed combustion furnace The fluidized medium is separated by a separator, and the separated fluidized medium is introduced into a fluidized bed gasification furnace to form a fluidized bed, and the organic material is supplied to the fluidized bed gasification furnace and generated by gasification of the organic material. to eject the gas, the a in which the fluidized-bed gasification method so as to CFB generated char during gasification of organic material in the gasification furnace and a part of the fluidized medium in the fluidized bed combustion furnace ,
The fluidized bed gasification furnace is composed of a first chamber and a second chamber, the fluid medium from the separator is distributed and supplied to the first chamber and the second chamber, and the organic material raw material is supplied to the first chamber. the supplied by thermal decomposition reaction to generate pyrolysis gases, introduced to the gasification reaction the first chamber pyrolysis residue organic raw material is generated by thermal decomposition reaction in the interior of the fluidized bed of the second chamber The gasification gas is generated by the above, and the pressure in the first chamber is controlled by adjusting the amount of the pyrolysis gas generated in the first chamber to introduce the pyrolysis residue in the first chamber into the second chamber. It is the fluidized bed gasification method characterized by these.

請求項2の発明は、第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解ガスを流動層燃焼炉に供給して流動媒体の加熱に供することを特徴とする請求項1に記載の流動層ガス化方法である。   The invention according to claim 2 is characterized in that the pyrolysis gas generated by the pyrolysis reaction of the organic material in the first chamber is supplied to the fluidized bed combustion furnace to be used for heating the fluidized medium. It is a fluidized bed gasification method.

請求項3の発明は、前記有機物原料の単位量を流動加熱した際に生成する炭化水素CH含有成分の生成量を計測する試験を予め行って生成したCH基準値を求めておき、前記第1室での熱分解反応により生成する炭化水素成分の生成量を計測してCH計測値を得ると共に、前記第1室に供給する前記有機物原料の供給量を計測して原料供給量を得、前記CH計測値が、原料供給量とCH基準値から求められるCH予測値に一致することを第1室での熱分解反応の終了の指標とし、CH計測値がCH予測値に一致するように第1室の圧力を制御して熱分解残渣を第2室に導入することを特徴とする請求項に記載の流動層ガス化方法である。 According to a third aspect of the present invention, a CH reference value generated by performing a test in advance for measuring a generated amount of a hydrocarbon CH-containing component that is generated when the unit amount of the organic raw material is fluidly heated is obtained. Measuring the amount of hydrocarbon components produced by the thermal decomposition reaction in the chamber to obtain a CH measurement value, measuring the amount of the organic raw material supplied to the first chamber to obtain the raw material supply amount, Matching the CH measurement value with the CH prediction value obtained from the raw material supply amount and the CH reference value is used as an indicator of the end of the thermal decomposition reaction in the first chamber, and the CH measurement value is matched with the CH prediction value. 2. The fluidized bed gasification method according to claim 1 , wherein the pyrolysis residue is introduced into the second chamber by controlling the pressure in the one chamber.

請求項の発明は、前記第1室に供給する流動媒体の供給量を調節することにより第1室の温度を制御することを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の流動層ガス化方法である。 A fourth aspect of the present invention, according to any one of claims 1-3, characterized in that for controlling the temperature of the first chamber by adjusting the supply amount of the first chamber to supply fluid medium It is a fluidized bed gasification method.

請求項の発明は、前記第2室でのガス化反応により生成するタールを計測してタール計測値を得、該タール計測値がタール設定値と一致することを第1室での熱分解反応の終了の指標とし、タール計測値がタール設定値に一致するように第1室の温度を制御することを特徴とする請求項に記載の流動層ガス化方法である。 The invention of claim 5, measures the tar produced by the gasification reaction in the second chamber to obtain a tar measurement value, thermal decomposition of the said tar measurement value matches the tar setpoint in the first chamber 5. The fluidized bed gasification method according to claim 4 , wherein the temperature of the first chamber is controlled so that the tar measurement value coincides with the tar set value as an indicator of completion of the reaction.

請求項6の発明は、有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体とを流動層燃焼炉に導入して流動させつつチャーを燃焼させて流動媒体を加熱し、前記流動層燃焼炉からの流動媒体を分離器により分離し、分離した流動媒体を流動層ガス化炉に導入して流動層を形成すると共に流動層ガス化炉に有機物原料を供給して有機物原料のガス化により生成する生成ガスを取り出し、前記流動層ガス化炉での有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体の一部を前記流動層燃焼炉に循環するようにしている流動層ガス化装置であって、
前記流動層ガス化炉を、原料供給装置を備えて有機物原料熱分解反応を行う第1室と、該第1室で有機物原料の熱分解反応により生成した熱分解残渣を流動層の内部に導入してガス化反応を行う第2室とで構成し、前記分離機からの流動媒体を前記第1室と前記第2室に分配して供給することにより前記第1室の温度を制御する温度制御手段と、前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出しを調節することにより第1室の圧力を制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とする流動層ガス化装置である。
According to the sixth aspect of the present invention, the char generated during the gasification of the organic material and the fluidized medium are introduced into the fluidized bed combustion furnace to cause the char to burn while heating the fluidized medium. The fluidized medium is separated by a separator, and the separated fluidized medium is introduced into a fluidized bed gasification furnace to form a fluidized bed, and the organic material is supplied to the fluidized bed gasification furnace and generated by gasification of the organic material. A fluidized bed gasification apparatus that takes out gas and circulates a part of char and fluidized medium generated during gasification of an organic raw material in the fluidized bed gasification furnace to the fluidized bed combustion furnace,
Said fluidized bed gasification furnace, provided with a material supply device and the first chamber for performing a thermal decomposition reaction of the organic raw material, the pyrolysis residue produced by pyrolysis reaction of organic raw material in the first chamber in the interior of the fluidized bed And a second chamber for introducing a gasification reaction and controlling the temperature of the first chamber by distributing and supplying the fluid medium from the separator to the first chamber and the second chamber. A fluidized bed gasifier comprising temperature control means and pressure control means for controlling the pressure in the first chamber by adjusting the extraction of the pyrolysis gas generated in the first chamber.

請求項の発明は、前記第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解ガスを流動層燃焼炉に供給する熱分解ガス管を備えたことを特徴とする請求項に記載の流動層ガス化装置である。 The invention of claim 7, claim 6, characterized in that organic material in the first chamber is a pyrolysis gas generated by thermal decomposition reaction with the pyrolysis gas pipe for supplying the fluidized bed combustion furnace This is a fluidized bed gasifier.

請求項の発明は、前記原料供給装置は、前記第1室の流動層の上部空間に有機物原料を供給するよう設けられたことを特徴とする請求項又はに記載の流動層ガス化装置である。 The invention of claim 8, wherein the raw material supply device, fluidized bed gasification according to claim 6 or 7, characterized in that as provided to supply organic raw material in the upper space of the first chamber of the fluidized bed Device.

請求項の発明は、前記温度制御手段は、前記分離器からの流動媒体を第1室と第2室に分配して供給する分配装置と、第1室内の温度を計測する温度計と、該温度計の検出温度が設定温度になるように前記分配装置により第1室と第2室とに供給する流動媒体の供給量を制御する流動媒体制御器とからなることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置である。 The invention of claim 9, wherein the temperature control means includes a dispensing device for supplying and distributing the fluid medium from the separator into the first chamber and a second chamber, and a thermometer for measuring the temperature of the first chamber, 2. A fluid medium controller for controlling a supply amount of a fluid medium supplied to the first chamber and the second chamber by the distributor so that a temperature detected by the thermometer becomes a set temperature. 6-8 is a fluidized bed gasifier according to any one.

請求項10の発明は、前記圧力制御手段は、前記第1室の圧力を検出する圧力計と、該圧力計の検出圧力が設定圧力になるように前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出し量を調節するガス取出量制御器とからなることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置である。 The invention of claim 10, wherein the pressure control means, wherein a first chamber pressure gauge for detecting the pressure of the pyrolysis gas generated in the first chamber so that the detected pressure of the pressure gauge is set pressure a fluidized bed gasifier according to any one of claims 6-9, characterized in that it consists of a gas take-off controller for adjusting the extraction quantity.

請求項11の発明は、前記有機物原料の単位量を流動加熱した際に生成する炭化水素成分の生成量を予め求めておいたCH基準値と、
前記第1室での熱分解反応により生成する炭化水素CH含有成分の生成量を計測するCH計測器からのCH計測値と、
前記原料供給装置により前記第1室に供給する前記有機物原料の供給量を計測する原料供給量検出器からの原料供給量とを入力し、
前記CH計測値が、前記CH基準値と前記原料供給量とから求められるCH予測値に一致するように前記圧力制御手段による圧力を補正するCH補正器を備えたことを特徴とする請求項10のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置である。
The invention of claim 11, and CH reference value generation amount obtained in advance the hydrocarbon components produced upon flow heating unit amount of the organic raw material,
CH measurement value from a CH measuring instrument that measures the amount of hydrocarbon CH-containing component produced by the pyrolysis reaction in the first chamber;
Input a raw material supply amount from a raw material supply amount detector that measures the supply amount of the organic raw material supplied to the first chamber by the raw material supply device ,
Claim 6 wherein the CH measurement value, characterized by comprising a CH corrector for correcting the pressure by the pressure control means so as to coincide with CH predictive value obtained from said CH reference value and the material feed amount ~ Fluidized bed gasifier according to any one of ~ 10 .

請求項12の発明は、前記第2室でのガス化反応により発生するタールの発生量を計測してタール計測値を得るタール計測器と、該タール計測器からのタール計測値を入力し該タール計測値がタール設定値になるように前記温度制御手段による温度を補正するタール補正器とを備えたことを特徴とする請求項11のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置である。
The invention of claim 12 inputs the obtained Ru tar instrument tar measurement value by measuring the amount of generation of tar generated by the gasification reaction in the second chamber, the tar measurements from the tar Instrument The fluidized bed gasification according to any one of claims 6 to 11 , further comprising a tar corrector that corrects a temperature by the temperature control means so that the tar measurement value becomes a tar set value. Device.

本発明の請求項1〜13に記載の流動層ガス化方法及び装置によれば、第1室に有機物原料を供給して有機物原料の熱分解反応により熱分解ガスを生成し、この時、第1室で生成した熱分解ガスの取り出し量を調節して第1室の圧力を制御することによって熱分解反応で生成した熱分解残渣を第2室の流動層の内部に導入して、第2室でのガス化反応によりガス化ガスを生成させるようにしたので、第1室で熱分解反応が終了した後の熱分解残渣を第2室に導入することによって第2室でのタールの発生が極力抑えられ、よって第2室でのガス化反応が効果的に高められてガス化ガスの生成量を増加できる効果があり、これにより、第2室、延いては流動層ガス化炉を小型化できる効果がある。   According to the fluidized bed gasification method and apparatus of the first to thirteenth aspects of the present invention, the organic material is supplied to the first chamber to generate the pyrolysis gas by the pyrolysis reaction of the organic material, By adjusting the amount of the pyrolysis gas produced in the first chamber and controlling the pressure in the first chamber, the pyrolysis residue produced in the pyrolysis reaction is introduced into the fluidized bed in the second chamber, Since gasification gas is generated by gasification reaction in the chamber, tar is generated in the second chamber by introducing the pyrolysis residue after the pyrolysis reaction in the first chamber into the second chamber. As a result, the gasification reaction in the second chamber can be effectively enhanced and the amount of gasification gas generated can be increased. There is an effect that can be miniaturized.

更に、第1室で生成した熱分解ガスを流動層燃焼炉に供給して流動媒体の加熱に供するようにしたので、従来のように流動層燃焼炉におけるチャー(ガス化未反応残渣)の燃焼熱のみで流動媒体を加熱昇温している場合に比して、熱分解ガスの燃焼熱が加えられる分流動層燃焼炉でのチャーの燃焼量は少なくて済み、よって、燃焼減少分を見込んで流動層ガス化炉でのガス化量を増加できるため、ガス化ガスの生成量が増大するという効果がある。   Furthermore, since the pyrolysis gas generated in the first chamber is supplied to the fluidized bed combustion furnace to be used for heating the fluidized medium, char (gasification unreacted residue) is combusted in the fluidized bed combustion furnace as in the past. Compared to the case where the fluidized medium is heated and heated only with heat, the amount of char combustion in the fluidized bed combustion furnace can be reduced because the combustion heat of the pyrolysis gas is added. Since the gasification amount in the fluidized bed gasification furnace can be increased, the production amount of gasification gas is increased.

又、第2室で熱分解残渣をガス化することにより生成されるガス化ガスは従来に比べてタールやメタンCH等が少なく、一酸化炭素CO、水素Hの割合が多くなるため、ガス化ガスの化学原料や液体燃料の合成用ガスとしての利用価値が高い良質のガス化ガスを生成できる効果がある。 In addition, the gasification gas generated by gasifying the pyrolysis residue in the second chamber has less tar and methane CH 4 and the like, and the ratio of carbon monoxide CO and hydrogen H 2 is larger than the conventional gas. There is an effect that it is possible to generate a high-quality gasification gas having a high utility value as a gas for synthesis of gasification gas or a liquid fuel.

又、ガス化ガスに含有されるタールが減少するため、タールを除去するための後処理の負荷も低減できる効果がある。   Moreover, since the tar contained in the gasification gas decreases, there is an effect that the post-treatment load for removing the tar can also be reduced.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明を実施する形態の一例を示すフローチャートであり、基本的な構成は図11のものと略同様であり、図11と同一の部分には同じ符号を付して説明は省略し、以下では本発明の特徴部分についてのみ詳述する。   FIG. 1 is a flowchart showing an example of an embodiment of the present invention. The basic configuration is substantially the same as that in FIG. 11, and the same parts as those in FIG. Hereinafter, only the features of the present invention will be described in detail.

図1、図2に示すように、内部に流動層16が形成される流動層ガス化炉2は、内側上部から流動層16内部に亘って延設した分離壁30によって第1室31と第2室32とに区画している。この時、流動層ガス化炉2の下部に水蒸気、空気等のガス化剤を導入するボックス部18と前記分離壁30の下端との間には、流動層16内部を通して第1室31と第2室32とを連通するようにした連通部33を形成している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fluidized bed gasification furnace 2 in which the fluidized bed 16 is formed has the first chamber 31 and the first chamber 31 separated by a separation wall 30 extending from the inside upper part to the inside of the fluidized bed 16. It is divided into two chambers 32. At this time, the first chamber 31 and the first chamber 31 pass through the inside of the fluidized bed 16 between the box portion 18 for introducing a gasifying agent such as water vapor and air into the lower portion of the fluidized bed gasification furnace 2 and the lower end of the separation wall 30. A communication portion 33 is formed so as to communicate with the two chambers 32.

前記第1室31には流動層16上部の空間に有機物原料Mを供給するためのスクリューフィーダ等の原料供給装置34を設ける。   The first chamber 31 is provided with a material supply device 34 such as a screw feeder for supplying the organic material M to the space above the fluidized bed 16.

上記構成において、原料供給装置34により第1室31に供給された有機物原料Mは、第1室31内の流動層16の流動媒体により加熱されて水分が除去され、更に熱分解反応が行われてメタンCH、タール等の炭化水素CHを含む成分が生成すると共に、その他一酸化炭素CO、二酸化炭素CO、水素H等を含む熱分解ガスが生成されるようにしている。 In the above configuration, the organic raw material M supplied to the first chamber 31 by the raw material supply device 34 is heated by the fluid medium of the fluidized bed 16 in the first chamber 31 to remove moisture, and further undergo a thermal decomposition reaction. Thus, components containing hydrocarbon CH such as methane CH 4 and tar are generated, and other pyrolysis gas containing carbon monoxide CO, carbon dioxide CO 2 , hydrogen H 2 and the like is generated.

更に、第1室31において有機物原料Mの熱分解反応時に生成する熱分解残渣M'は、白抜き矢印で示すように前記分離壁30下部の連通部33を潜るように流動層16内部を通って第2室32に導かれ、第2室32の流動層16による加熱によりガス化反応がわれ、ガス化剤が水蒸気の場合には一酸化炭素CO、水素Hを主成分とするガス化ガスが生成されるようにしている。この時、第2室32で生成したガス化ガス35はガス化ガス管36により取出され、サイクロン等からなる固形分除去装置37に導かれて固形分が除去された後、ガス処理装置38を介してガス化ガス取出ファン39に導かれるようになっている。 Further, the thermal decomposition residue M ′ generated during the thermal decomposition reaction of the organic raw material M in the first chamber 31 passes through the fluidized bed 16 so as to dive through the communication portion 33 at the lower part of the separation wall 30 as indicated by a white arrow. When the gasification reaction is caused by heating by the fluidized bed 16 of the second chamber 32 and the gasifying agent is water vapor, the gasification mainly includes carbon monoxide CO and hydrogen H 2 . Gas is generated. At this time, the gasified gas 35 generated in the second chamber 32 is taken out by the gasified gas pipe 36 and guided to the solid content removing device 37 made of a cyclone or the like to remove the solid content. The gasification gas take-out fan 39 is led to the gas.

尚、前記第1室31と第2室32は、前記したように流動層ガス化炉2内に分離壁30を設けることによって形成する以外の方法によっても形成することができる。例えば、図3に示すように、別体に構成した第1室31と第2室32を流動層16内の下部位置で連通路40により接続し、第1室31での熱分解反応によって生成した熱分解残渣M'及び流動媒体を、連通路40を通して第2室32に供給するようにしたり、図4に示すように、別体に構成した第1室31と第2室32を、第1室31での熱分解反応によって生成した熱分解残渣M'及び流動媒体がオーバーフロー管41によって第2室32の流動層16の内部に供給されるようにしたり、図5に示すように、流動層ガス化炉2内に区画壁42を設け、且つ流動層16内下部に連通部43を設けるようにして第1室31と第2室32を形成するようにしてもよい。   The first chamber 31 and the second chamber 32 can be formed by a method other than the method of forming the separation wall 30 in the fluidized bed gasification furnace 2 as described above. For example, as shown in FIG. 3, the first chamber 31 and the second chamber 32 configured separately are connected by a communication path 40 at a lower position in the fluidized bed 16 and are generated by a thermal decomposition reaction in the first chamber 31. The thermally decomposed residue M ′ and the fluidized medium are supplied to the second chamber 32 through the communication passage 40, or the first chamber 31 and the second chamber 32 configured separately are provided as shown in FIG. The thermal decomposition residue M ′ generated by the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 and the fluidized medium are supplied into the fluidized bed 16 of the second chamber 32 by the overflow pipe 41, or as shown in FIG. The first chamber 31 and the second chamber 32 may be formed by providing the partition wall 42 in the bed gasification furnace 2 and providing the communication portion 43 in the lower part of the fluidized bed 16.

ここで、前記分割壁30や区画壁42については、金属板としてもよいが、より耐久性を向上させるために水冷管で構成された水冷壁や、更に耐火レンガを施す構造にすることもできる。   Here, the partition wall 30 and the partition wall 42 may be a metal plate, but in order to further improve the durability, a water-cooled wall constituted by a water-cooled pipe or a structure to which a refractory brick is further applied can be used. .

図1の流動層燃焼炉1からの流動媒体と未燃のチャーを含む排ガスは、移送管7によりサイクロンからなる分離器8に導かれて排ガスが分離され、排ガスは排ガス処理装置44を介して排ガスファン45に導かれるようになっている。   The exhaust gas containing the fluidized medium and the unburned char from the fluidized bed combustion furnace 1 of FIG. 1 is guided to the separator 8 made of a cyclone by the transfer pipe 7 to separate the exhaust gas, and the exhaust gas passes through the exhaust gas treatment device 44. It is guided to the exhaust gas fan 45.

上記したように、第1室31では熱分解反応を行わせ、第2室32では第1室31で熱分解反応によって生成した熱分解残渣M'のガス化反応を行わせるようにするためには、先ず第1室31で熱分解反応が終了したことを知る必要があり、このために、本発明者らは第1室31で熱分解反応が終了したことを知ることができ指標となるものを見出すための実験を図6に示す試験装置を用いて行った。   As described above, the first chamber 31 performs a thermal decomposition reaction, and the second chamber 32 performs a gasification reaction of the thermal decomposition residue M ′ generated by the thermal decomposition reaction in the first chamber 31. First, it is necessary to know that the thermal decomposition reaction has been completed in the first chamber 31. For this reason, the present inventors can know that the thermal decomposition reaction has been completed in the first chamber 31 and serve as an index. An experiment for finding the object was performed using the test apparatus shown in FIG.

図6に示すように、砂aを挿入した容器bの下部にガス化剤として水蒸気cを3.0g/minの供給量で供給することにより流動層を形成し、容器bを外部に設けた電気炉dで砂層温度が830℃になるように加熱した状態において、前記容器bの内部に石炭e(褐炭)1.8g(水分35%)を一度に投入(連続投入ではない)してガス化を行い、その時生成するガスfの水素Hと、二酸化炭素COと、一酸化炭素COと炭化水素CH(mol−C/kg)の各ガス成分の積算量を計測した。その結果を図7に示した。 As shown in FIG. 6, a fluidized bed was formed by supplying water vapor c as a gasifying agent at a supply rate of 3.0 g / min to the lower part of a container b into which sand a was inserted, and the container b was provided outside. In a state where the sand layer temperature is heated to 830 ° C. in the electric furnace d, 1.8 g of coal e (brown coal) (moisture 35%) is charged into the inside of the vessel b at a time (not continuous charging) and gas The integrated amount of each gas component of hydrogen H 2 of the gas f generated at that time, carbon dioxide CO 2 , carbon monoxide CO and hydrocarbon CH (mol-C / kg) was measured. The results are shown in FIG.

図7の結果から、水素Hと、二酸化炭素COと、一酸化炭素COは、石炭eの投入後時間の経過と共に生成量が増加しているのに対し、炭化水素CHは石炭eの投入から1分前後で生成が終了しその後は生成されないことが判明した。このように炭化水素CHは石炭eの投入から1分前後の短い時間に生成が終了してしまうので、炭化水素CHの生成が完了する時点を「熱分解反応が終了した時」とすることを考えた。又、前記炭化水素CHの生成が完了した時点では、水分は乾燥され、タールの発生も略終了していることが判明した。 From the results shown in FIG. 7, hydrogen H 2 , carbon dioxide CO 2 , and carbon monoxide CO increased in production amount with the lapse of time after charging coal e, whereas hydrocarbon CH represents coal e. It was found that the generation was completed in about 1 minute after the addition and was not generated after that. As described above, since the generation of the hydrocarbon CH is completed in a short time of about 1 minute from the input of the coal e, the time point when the generation of the hydrocarbon CH is completed is defined as “when the thermal decomposition reaction is completed”. Thought. It was also found that when the production of the hydrocarbon CH was completed, the moisture was dried and the generation of tar was almost finished.

従って、上記実験の結果から石炭単位当たりの炭化水素CHの生成量であるCH基準値を求めることができる。   Therefore, the CH reference value, which is the amount of hydrocarbon CH produced per coal unit, can be obtained from the results of the experiment.

従って、原料供給装置34によって第1室31に連続供給する有機物原料Mの供給量を計測して該原料供給量に前記CH基準値を掛け算すると、第1室31で生成される炭化水素CHの生成量を推測することができる。従って、第1室31で生成される炭化水素CHの生成量を計測して、このCH計測値が前記CH推測値に一致するように炭化水素CHの生成量を調整すれば、第1室において熱分解反応が終了した状態に保持できることを見出した。   Therefore, when the supply amount of the organic raw material M continuously supplied to the first chamber 31 by the raw material supply device 34 is measured and multiplied by the CH reference value, the hydrocarbon CH produced in the first chamber 31 is calculated. The production amount can be estimated. Therefore, if the amount of hydrocarbon CH produced in the first chamber 31 is measured and the amount of hydrocarbon CH produced is adjusted so that this CH measurement value matches the estimated CH value, It was found that the thermal decomposition reaction can be maintained in a completed state.

上記第1室31で生成する炭化水素CHの生成量を調整するための構成としては、第1室31の温度を制御するための温度制御手段100と、第1室31の圧力を制御して第1室31で生成した熱分解残渣M'が第2室32に導かれるまでの滞留時間を制御するための圧力制御手段200とを備えた。   As a configuration for adjusting the amount of hydrocarbon CH produced in the first chamber 31, the temperature control means 100 for controlling the temperature of the first chamber 31 and the pressure in the first chamber 31 are controlled. Pressure control means 200 for controlling the residence time until the thermal decomposition residue M ′ generated in the first chamber 31 is guided to the second chamber 32.

温度制御手段100は次のように構成される。   The temperature control means 100 is configured as follows.

図1、図2に示す如く、分離器8で分離した未燃チャーを含む流動媒体11が降下する降下管12には分配装置46を設け、該分配装置46には分配管47,48を接続して、降下管12の流動媒体11を第1室31と第2室32とに分配して供給するようにしている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a distribution device 46 is provided in the downcomer pipe 12 where the flowing medium 11 containing unburned char separated by the separator 8 descends, and distribution pipes 47 and 48 are connected to the distribution device 46. Thus, the fluid medium 11 of the downcomer pipe 12 is distributed and supplied to the first chamber 31 and the second chamber 32.

更に、前記第1室31には、該第1室31内上部の温度を検出する温度計49を設置し、該温度計49の検出温度が所定の設定温度Tになるように前記分配装置46により分配管47,48を介して第1室31と第2室32とに供給する流動媒体11の供給量を制御する流動媒体制御器50を設けている。ここで、前記流動媒体制御器50に設定される設定温度Tは、例えば900℃前後に加熱されて降下してくる流動媒体11が第1室31に供給されることによって、有機物原料Mの乾燥と熱分解反応を行う温度である。即ち、設定温度Tは例えば第2室32でのガス化反応時の温度である約830℃よりも低い温度の600〜800℃前後(例えば780℃)に設定するようにしている。 Further, wherein the first chamber 31, a thermometer 49 for detecting the temperature of the upper inner first chamber 31 is installed, the dispensing device so that the detected temperature of the temperature meter 49 becomes a predetermined set temperature T 1 of A fluid medium controller 50 is provided for controlling the supply amount of the fluid medium 11 to be supplied to the first chamber 31 and the second chamber 32 via the distribution pipes 47 and 48 by 46. Here, the set temperature T 1 set in the fluid medium controller 50 is, for example, supplied to the first chamber 31 by the fluid medium 11 that is heated and lowered to around 900 ° C. This is the temperature at which drying and thermal decomposition reactions occur. That is, the setting temperatures T 1 is to be set to, for example, a second chamber of a temperature lower than about 830 ° C. the temperature at the time of the gasification reaction at 32 600 to 800 ° C. before and after (e.g., 780 ° C.).

尚、前記分配装置46には、図8に示すように降下管12にコントロールダンパ51を備えてダンパ角度を流動媒体制御器50からの信号によって制御するようにしたものを用いることができ、又、図9に示すように降下管12から水平分岐した分配管47,48の水平部の夫々の内底部に空気を噴出するバブリング装置52a,52bを設け、各バブリング装置52a,52bに空気を供給する空気管53a,53bに設けた流量調節弁54a,54bの夫々の開度を流動媒体制御器50からの信号によって制御するようにしたもの等を用いることができる。図9の場合はバブリング装置52a,52bからの空気の噴出を停止すると対応する分配管47,48への流動媒体11の供給は停止され、空気の噴出を増加すると流動媒体11の供給量は増加されるので、これによって流動媒体11の振り分けが調整できる。   As the distribution device 46, as shown in FIG. 8, a control damper 51 is provided in the downcomer 12 so that the damper angle is controlled by a signal from the fluid medium controller 50. As shown in FIG. 9, bubbling devices 52a and 52b are provided at the inner bottoms of the horizontal portions of the distribution pipes 47 and 48 that branch horizontally from the downcomer 12, and the air is supplied to the bubbling devices 52a and 52b. It is possible to use one in which the opening degree of each of the flow rate adjusting valves 54a, 54b provided in the air pipes 53a, 53b is controlled by a signal from the fluid medium controller 50. In the case of FIG. 9, when the ejection of air from the bubbling devices 52a and 52b is stopped, the supply of the fluid medium 11 to the corresponding distribution pipes 47 and 48 is stopped, and when the air ejection is increased, the supply amount of the fluid medium 11 is increased. Thus, the distribution of the fluid medium 11 can be adjusted.

又、圧力制御手段200は次のように構成される。   The pressure control means 200 is configured as follows.

図1の第1室31の上部には、第1室31内で生成した熱分解ガス55を取り出すための熱分解ガス管56が接続されている。熱分解ガス管56から取り出される熱分解ガス55は、種々の利用場所に供給するようにしてもよく、又、第2室32からのガス化ガス35と混合して用いてもよく、又廃棄してもよい。図1の形態では熱分解ガス管56はエゼクタ57を介して流動層燃焼炉1に供給するようにしている。エゼクタ57には空気管58を介して空気を供給する空気ファン59を接続し、該空気ファン59によってエゼクタ57に空気を供給することにより熱分解ガス管56の熱分解ガス55を同伴して流動層燃焼炉1に供給できるようにしている。更に、第1室31には、該第1室31内の圧力を検出する圧力計60を設け、該圧力計60の検出圧力が所定の設定圧力Pに保持されるように空気ファン59を制御し、エゼクタ57により第1室31から取り出す熱分解ガス55の取出量を調整して第1室31の圧力を制御するようにしたガス取出量制御器61を設けている。 A pyrolysis gas pipe 56 for taking out the pyrolysis gas 55 generated in the first chamber 31 is connected to the upper portion of the first chamber 31 in FIG. The pyrolysis gas 55 taken out from the pyrolysis gas pipe 56 may be supplied to various places of use, or may be used by mixing with the gasification gas 35 from the second chamber 32, or discarded. May be. In the form of FIG. 1, the pyrolysis gas pipe 56 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 via an ejector 57. An air fan 59 for supplying air is connected to the ejector 57 via an air pipe 58. By supplying air to the ejector 57 by the air fan 59, the ejector 57 flows together with the pyrolysis gas 55 of the pyrolysis gas pipe 56. It can be supplied to the layer combustion furnace 1. Further, the first chamber 31, a pressure gauge 60 for detecting the pressure in the first chamber 31 is provided, the air fan 59 so that the detected pressure of the pressure gauge 60 is maintained at a predetermined set pressure P 1 A gas extraction amount controller 61 is provided which controls and adjusts the amount of pyrolysis gas 55 extracted from the first chamber 31 by the ejector 57 to control the pressure in the first chamber 31.

そして、図1においては、前記したように第1室31において生成される炭化水素成分(CH)を指標として、圧力制御手段200による圧力の制御を補正する構成を備えている。   In FIG. 1, as described above, the control of pressure by the pressure control means 200 is corrected using the hydrocarbon component (CH) generated in the first chamber 31 as an index.

即ち、第1室31での熱分解反応により生成する炭化水素CH含有成分の生成量を計測するCH計測器62を設けると共に、原料供給装置34により第1室31に供給する有機物原料Mの供給量を計測する原料供給量検出器63を設け、前記CH計測器62からのCH計測値64と、原料供給量検出器63からの原料供給量65と、前記実験によって得たCH基準値66とをCH補正器67に入力している。CH補正器67では、前記原料供給量65とCH基準値66とを掛け算することによってCH予測値Xを求め、前記CH計測値64がCH予測値Xに一致するようにガス取出量制御器61に制御信号68を送って圧力制御手段200による圧力の制御を補正するようにしている。即ち、CH計測値64がCH予測値Xに対して低い場合には、第1室31での有機物原料Mの滞留時間が短いのであるから、ガス取出量制御器61の設定圧力Pを低くする補正を行って、空気ファン59によるエゼクタ57への空気供給量を減少させて第1室31から流動層燃焼炉1に供給する熱分解ガス55の取り出し量を減少させるようにしている。これにより、第1室31の圧力が下げられて第1室31での有機物原料Mの滞留時間が長く保持されることによって第1室31での熱分解反応が終了されるようになる。 In other words, a CH measuring device 62 for measuring the amount of hydrocarbon CH-containing components produced by the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 is provided, and the supply of the organic raw material M supplied to the first chamber 31 by the raw material supply device 34 A raw material supply amount detector 63 for measuring the amount is provided, a CH measurement value 64 from the CH measuring device 62, a raw material supply amount 65 from the raw material supply amount detector 63, and a CH reference value 66 obtained by the experiment. Is input to the CH corrector 67. The CH corrector 67 obtains the CH predicted value X by multiplying the raw material supply amount 65 and the CH reference value 66, and the gas extraction amount controller 61 so that the CH measurement value 64 matches the CH predicted value X. The control signal 68 is sent to the pressure control means 200 to correct the pressure control by the pressure control means 200. That is, when the CH measurement value 64 is lower than the CH prediction value X, the residence time of the organic raw material M in the first chamber 31 is short, so the set pressure P 1 of the gas extraction amount controller 61 is lowered. Thus, the amount of air supplied to the ejector 57 by the air fan 59 is reduced to reduce the amount of the pyrolysis gas 55 supplied from the first chamber 31 to the fluidized bed combustion furnace 1. As a result, the pressure in the first chamber 31 is lowered and the residence time of the organic raw material M in the first chamber 31 is maintained for a long time, whereby the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 is completed.

尚、上記形態では第1室31の熱分解ガス55を、エゼクタ57と空気ファン59により流動層燃焼炉1に供給する場合について示したが、熱分解ガス管56に図示しない取出ファンを設置し、該取出ファンによって分解ガス55を流動層燃焼炉1に供給するようにしたり、或いは分解ガス55を他の利用場所に供給したり、又、第2室32からのガス化ガス35に混合するように供給したり、或いは廃棄場所に供給するようにしてもよく、又、この場合にも前記したガス取出量制御器61及びCH補正器67の構成を備えて第1室31の圧力を制御することができる。   In the above embodiment, the case where the pyrolysis gas 55 in the first chamber 31 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 by the ejector 57 and the air fan 59 has been shown. However, an extraction fan (not shown) is installed in the pyrolysis gas pipe 56. The cracking gas 55 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 by the take-out fan, or the cracking gas 55 is supplied to another utilization place, or mixed with the gasified gas 35 from the second chamber 32. In this case, the gas extraction amount controller 61 and the CH corrector 67 are provided to control the pressure in the first chamber 31. can do.

図1に示した形態の作動を説明する。   The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

流動層ガス化炉2底部のボックス部18に水蒸気、空気等のガス化剤を供給して流動層16を形成した状態において、原料供給装置34により第1室31に有機物原料Mを定量供給する。この時、第1室31内上部の温度を検出している温度計49からの検出温度が流動媒体制御器50に入力され、該流動媒体制御器50は、前記温度計49による第1室31の検出温度が有機物原料Mの熱分解に適した設定温度T(例えば780℃)になるように前記分配装置46を調節して分配管47,48を介し第1室31と第2室32とに分配する流動媒体11の供給量を制御する。 In a state where a fluidizing bed 16 is formed by supplying a gasifying agent such as water vapor or air to the box portion 18 at the bottom of the fluidized bed gasification furnace 2, the organic material M is quantitatively supplied to the first chamber 31 by the material supply device 34. . At this time, the detected temperature from the thermometer 49 that detects the temperature inside the first chamber 31 is input to the fluid medium controller 50, and the fluid medium controller 50 receives the first chamber 31 by the thermometer 49. The first and second chambers 31 and 32 are adjusted via distribution pipes 47 and 48 by adjusting the distributor 46 so that the detected temperature of the water reaches a set temperature T 1 (for example, 780 ° C.) suitable for the thermal decomposition of the organic material M. The supply amount of the fluid medium 11 to be distributed to each other is controlled.

更に、第1室31内上部の圧力を検出している圧力計60からの検出圧力がガス取出量制御器61に入力され、該ガス取出量制御器61は、前記圧力計60による検出圧力が第1室31で有機物原料Mが熱分解されるのに適した滞留時間になるように設定された設定圧力Pを保持するように、空気ファン59によりエゼクタ57に送る空気量を調節して第1室31から流動層燃焼炉1に導く熱分解ガス55の取出量を制御する。 Furthermore, the detected pressure from the pressure gauge 60 that detects the pressure inside the first chamber 31 is input to the gas extraction amount controller 61, and the gas extraction amount controller 61 detects the pressure detected by the pressure gauge 60. The amount of air sent to the ejector 57 is adjusted by the air fan 59 so as to maintain a set pressure P 1 set so as to have a residence time suitable for the organic material M to be thermally decomposed in the first chamber 31. The amount of the pyrolysis gas 55 led from the first chamber 31 to the fluidized bed combustion furnace 1 is controlled.

上記温度制御手段100の流動媒体制御器50によって第1室31の温度が設定温度Tに制御され、圧力制御手段200のガス取出量制御器61によって第1室31の圧力が設定圧力Pに制御されることにより、第1室31に供給された有機物原料Mは、第1室31内での滞留時間が調整されることにより熱分解反応が行われ、熱分解反応で生成した熱分解ガス55はエゼクタ57により流動層燃焼炉1に供給され、熱分解反応で生成した熱分解残渣M'は白抜き矢印のように分離壁30下部の連通部33を潜るように流動層16の内部を通って第2室32に導かれる。 The temperature of the first chamber 31 is controlled to the set temperature T 1 by the fluid medium controller 50 of the temperature control means 100, and the pressure of the first chamber 31 is set to the set pressure P 1 by the gas extraction amount controller 61 of the pressure control means 200. As a result, the organic raw material M supplied to the first chamber 31 undergoes a pyrolysis reaction by adjusting the residence time in the first chamber 31, and the pyrolysis generated by the pyrolysis reaction. The gas 55 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 by the ejector 57, and the pyrolysis residue M ′ generated by the pyrolysis reaction is embedded in the fluidized bed 16 so as to dive through the communication portion 33 below the separation wall 30 as indicated by a white arrow. It is led to the second chamber 32 through.

上記において、第1室31で熱分解反応が終了していない場合には、第2室32において熱分解反応が起こることによって第2室32で発生するタールが増加してしまう問題がある。   In the above, when the thermal decomposition reaction is not completed in the first chamber 31, there is a problem that tar generated in the second chamber 32 increases due to the thermal decomposition reaction occurring in the second chamber 32.

しかし、図1に示すように、第1室31で生成される炭化水素CHの生成量を計測しているCH計測器62からのCH計測値64と、原料供給量検出器63からの原料供給量65と、前記実験によって得られたCH基準値66とをCH補正器67に入力しており、CH補正器67は、前記原料供給量65とCH基準値66とを掛け算することによってCH予測値Xを求め、前記CH計測値64がCH予測値Xに一致するようにガス取出量制御器61に制御信号68を送って圧力制御手段200による圧力の制御を補正している。   However, as shown in FIG. 1, the CH measurement value 64 from the CH measuring device 62 that measures the amount of hydrocarbon CH produced in the first chamber 31 and the raw material supply from the raw material supply amount detector 63. The amount 65 and the CH reference value 66 obtained by the experiment are input to the CH corrector 67. The CH corrector 67 multiplies the raw material supply amount 65 and the CH reference value 66 to predict the CH. A value X is obtained, and the control of the pressure by the pressure control means 200 is corrected by sending a control signal 68 to the gas extraction amount controller 61 so that the CH measurement value 64 matches the CH prediction value X.

従って、CH計測値64がCH予測値Xに対して低い場合には、第1室31での有機物原料Mの滞留時間が短いので、ガス取出量制御器61の設定圧力Pを低くする補正を行い、これにより空気ファン59によるエゼクタ57への空気供給量を減少して第1室31から流動層燃焼炉1に供給する熱分解ガス55の取り出し量を減少することによって、第1室31の圧力を低下させる。これにより、第1室31での有機物原料Mの滞留時間が長く保持されることにより第1室31での熱分解反応が終了するようになる。 Therefore, when the CH measurement value 64 is lower than the CH prediction value X, the residence time of the organic raw material M in the first chamber 31 is short, so that the set pressure P 1 of the gas removal amount controller 61 is corrected to be low. Thus, by reducing the amount of air supplied to the ejector 57 by the air fan 59 and reducing the amount of pyrolysis gas 55 supplied from the first chamber 31 to the fluidized bed combustion furnace 1, the first chamber 31 is reduced. Reduce the pressure. Thereby, the residence time of the organic raw material M in the first chamber 31 is maintained for a long time, so that the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 ends.

上記したように、第1室31に有機物原料Mを供給して有機物原料Mの熱分解反応により熱分解ガス55を生成させ、生成した熱分解ガス55は流動層燃焼炉1に供給して流動媒体の加熱に供し、この時、流動層燃焼炉1に供給する熱分解ガス55の供給量を調整して第1室31の圧力を制御することで熱分解反応により生成した熱分解残渣M'を第2室32の流動層16の内部に導入し、第2室32でのガス化反応によりガス化ガス35を生成させるようにしたので、第1室31で熱分解反応が終了した後の熱分解残渣M'が第2室32に導入されるために、第2室32でのタールの発生量が極力抑えられ、よって第2室32でのガス化反応が効果的に行われることによってガス化ガス35の生成量を増加することができ、これにより、第2室32、延いては流動層ガス化炉2を小型化することができる。   As described above, the organic material M is supplied to the first chamber 31 to generate the pyrolysis gas 55 by the pyrolysis reaction of the organic material M, and the generated pyrolysis gas 55 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 to flow. At this time, the pyrolysis residue M ′ generated by the pyrolysis reaction is adjusted by adjusting the supply amount of the pyrolysis gas 55 supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 and controlling the pressure in the first chamber 31. Is introduced into the fluidized bed 16 of the second chamber 32, and the gasification gas 35 is generated by the gasification reaction in the second chamber 32, so that after the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 is completed. Since the pyrolysis residue M ′ is introduced into the second chamber 32, the amount of tar generated in the second chamber 32 is suppressed as much as possible, and thus the gasification reaction in the second chamber 32 is effectively performed. The production amount of the gasification gas 35 can be increased, whereby the second 32, by extension it is possible to miniaturize the fluidized bed gasification furnace 2.

この時、CH補正器67によりガス取出量制御器61を制御して圧力制御手段200による圧力の制御を補正するので、第1室31において熱分解反応が終了するように制御できるため、第2室32においてガス化反応によって利用価値の高い良質のガス化ガス35が生成されるようになる。   At this time, since the control of the pressure by the pressure control means 200 is corrected by controlling the gas extraction amount controller 61 by the CH corrector 67, it is possible to control the thermal decomposition reaction in the first chamber 31, so that the second In the chamber 32, a high-quality gasified gas 35 having high utility value is generated by the gasification reaction.

更に、第1室31で生成した熱分解ガス55を流動層燃焼炉1に供給して流動媒体の加熱に供するようにしたので、従来のように流動層燃焼炉におけるチャー(ガス化未反応残渣)の燃焼熱のみで流動媒体を加熱昇温している場合に比して、熱分解ガス55の燃焼熱が加えられる分流動層燃焼炉1でのチャーの燃焼量は少なくて済み、よって、燃焼減少分を見込んで流動層ガス化炉でのガス化量を増加できるため、ガス化ガス35の生成量が増大するようになる。よって燃焼に利用されないチャーは再び第2室32に導かれてガス化されることになるため、ガス化ガス35の生成量が増大するようになる。   Further, since the pyrolysis gas 55 generated in the first chamber 31 is supplied to the fluidized bed combustion furnace 1 to be used for heating the fluidized medium, the char (gasification unreacted residue) in the fluidized bed combustion furnace is conventionally used. ), The amount of char burned in the fluidized bed combustion furnace 1 can be reduced as compared with the case where the heating temperature of the fluidized medium is heated only with the combustion heat of Since the amount of gasification in the fluidized bed gasification furnace can be increased in anticipation of the reduction in combustion, the amount of gasified gas 35 produced increases. Therefore, the char that is not used for combustion is led again to the second chamber 32 and is gasified, so that the amount of gasified gas 35 generated increases.

又、第2室32において熱分解残渣M'をガス化して生成されるガス化ガス35は従来に比べてタールやメタンCH等が少なく、一酸化炭素CO、水素Hの割合が多くなるため、ガス化ガス35は化学原料や液体燃料の合成用ガスとしての利用価値が高められる。 Further, the gasification gas 35 generated by gasifying the thermal decomposition residue M ′ in the second chamber 32 has less tar and methane CH 4 and the like, and the ratio of carbon monoxide CO and hydrogen H 2 is higher than the conventional gas. Therefore, the utility value of the gasified gas 35 as a gas for synthesizing a chemical raw material or liquid fuel is enhanced.

又、ガス化ガス35に含有されるタールが減少するため、タールを除去するための後処理の負荷も低減されるようになる。   Further, since the tar contained in the gasification gas 35 is reduced, the post-treatment load for removing the tar is also reduced.

図10は本発明を実施する形態の他の例を示したものである。図10では、図1に示した炭化水素CHを指標とすることに代えて、第2室32でのガス化反応時に発生するタールの発生量を指標として第1室31で熱分解反応が終了したことを判断するようにしている。即ち、ガス化ガス管36から取り出されるガス化ガス35中のタールの発生量を計測するタール計測器69を設け、該タール計測器69からのタール計測値70をタール補正器72に入力している。   FIG. 10 shows another example of an embodiment for carrying out the present invention. In FIG. 10, instead of using the hydrocarbon CH shown in FIG. 1 as an index, the pyrolysis reaction is completed in the first chamber 31 using the amount of tar generated during the gasification reaction in the second chamber 32 as an index. I try to judge what I did. That is, a tar measuring instrument 69 for measuring the amount of tar generated in the gasified gas 35 taken out from the gasification gas pipe 36 is provided, and the tar measurement value 70 from the tar measuring instrument 69 is input to the tar corrector 72. Yes.

タール補正器72は、第1室31の温度が流動媒体制御器50によって設定温度Tに保持されている場合には、ガス取出量制御器61に制御信号73を送って圧力制御手段200による圧力の制御を補正することで第1室31での熱分解反応が終了するように制御し、又、第1室31の圧力がガス取出量制御器61によって設定圧力Pに保持されている場合には、流動媒体制御器50に制御信号74を送って温度制御手段100による温度の制御を補正することで第1室31での熱分解反応が終了するように制御することができる。 When the temperature of the first chamber 31 is maintained at the set temperature T 1 by the fluid medium controller 50, the tar corrector 72 sends a control signal 73 to the gas removal amount controller 61 and uses the pressure control means 200. By controlling the control of the pressure, the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 is controlled to end, and the pressure in the first chamber 31 is held at the set pressure P 1 by the gas extraction amount controller 61. In this case, it is possible to control the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 to be completed by sending a control signal 74 to the fluid medium controller 50 and correcting the temperature control by the temperature control means 100.

ここで、前記タールは連続して計測することができないため、タールを指標としたタール補正器72による制御の補正は間欠的となるが、この方法においても、第1室31で熱分解反応が終了するように制御することができる。   Here, since the tar cannot be measured continuously, the correction of the control by the tar corrector 72 using the tar as an index is intermittent, but also in this method, the thermal decomposition reaction occurs in the first chamber 31. It can be controlled to end.

更に、図1に示した炭化水素CHを指標とするCH補正器67を備える構成に加えて、図10に示したタールを指標とするタール補正器72をバックアップとして備えた構成とすれば、第1室31での熱分解反応が終了するように更に高い精度で制御することができるようになる。   Further, in addition to the configuration provided with the CH corrector 67 using the hydrocarbon CH shown in FIG. 1 as an index, the tar corrector 72 using the tar shown in FIG. It becomes possible to control with higher accuracy so that the thermal decomposition reaction in the first chamber 31 is completed.

尚、本発明の流動層ガス化方法及び装置は、種々の有機物原料のガス化に用い得ること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Of course, the fluidized bed gasification method and apparatus of the present invention can be used for gasification of various organic raw materials, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明を実施する形態の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the form which implements this invention. 図1における流動層ガス化炉部の詳細説明図である。It is detailed explanatory drawing of the fluidized bed gasification furnace part in FIG. 本発明における第1室と第2室からなる流動層ガス化炉の構成の一例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows an example of a structure of the fluidized bed gasification furnace which consists of the 1st chamber and 2nd chamber in this invention. 本発明における第1室と第2室からなる流動層ガス化炉の他の構成例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the other structural example of the fluidized bed gasification furnace which consists of the 1st chamber and 2nd chamber in this invention. 本発明における第1室と第2室からなる流動層ガス化炉の更に他の構成例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the further another structural example of the fluidized bed gasification furnace which consists of the 1st chamber and 2nd chamber in this invention. 本発明において熱分解反応が終了したことを知るための実験に用いた試験装置の概略図である。It is the schematic of the test apparatus used for the experiment for knowing that the thermal decomposition reaction was complete | finished in this invention. 図6の試験装置による実験で得られた各ガス成分の積算量を示す線図である。It is a diagram which shows the integrated amount of each gas component obtained by experiment by the test apparatus of FIG. 本発明における分配装置の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the distribution apparatus in this invention. 本発明における分配装置の他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of the distribution apparatus in this invention. 本発明を実施する形態の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the form which implements this invention. 従来の流動層ガス化装置の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the conventional fluidized bed gasification apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 流動層燃焼炉
2 流動層ガス化炉
8 分離器
11 流動媒体
16 流動層
31 第1室
32 第2室
34 原料供給装置
35 ガス化ガス
46 分配装置
49 温度計
50 流動媒体制御器
55 熱分解ガス
56 熱分解ガス管
60 圧力計
61 ガス取出量制御器
62 CH計測器
63 原料供給量検出器
64 CH計測値
65 原料供給量
66 CH基準値
67 CH補正器
69 タール計測器
70 タール計測値
72 タール補正器
100 温度制御手段
200 圧力制御手段
M 有機物原料
M' 熱分解残渣
設定圧力
設定温度
X CH予測値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized bed combustion furnace 2 Fluidized bed gasifier 8 Separator 11 Fluidized medium 16 Fluidized bed 31 1st chamber 32 2nd chamber 34 Raw material supply apparatus 35 Gasified gas 46 Distributor 49 Thermometer 50 Fluidized medium controller 55 Thermal decomposition Gas 56 Pyrolysis gas pipe 60 Pressure gauge 61 Gas extraction amount controller 62 CH measuring device 63 Raw material supply amount detector 64 CH measurement value 65 Raw material supply amount 66 CH reference value 67 CH corrector 69 Tar measurement device 70 Tar measurement value 72 Tar corrector 100 Temperature control means 200 Pressure control means M Organic material M 'Pyrolysis residue P 1 Set pressure T 1 Set temperature X CH Predicted value

Claims (12)

有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体とを流動層燃焼炉に導入して流動させつつチャーを燃焼させて流動媒体を加熱し、前記流動層燃焼炉からの流動媒体を分離器により分離し、分離した流動媒体を流動層ガス化炉に導入して流動層を形成すると共に流動層ガス化炉に有機物原料を供給して有機物原料のガス化により生成する生成ガスを取り出し、前記流動層ガス化炉での有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体の一部を前記流動層燃焼炉に循環するようにしている流動層ガス化方法であって、
前記流動層ガス化炉を第1室と第2室とで構成し、前記分離機からの流動媒体を前記第1室と前記第2室に分配して供給し、前記第1室に有機物原料を供給して熱分解反応により熱分解ガスを生成し、前記第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解残渣を前記第2室の流動層の内部に導入してガス化反応によりガス化ガスを生成し、前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出し量を調節することにより第1室の圧力を制御して第1室の熱分解残渣を第2室に導入することを特徴とする流動層ガス化方法。
Char and fluid medium generated during gasification of organic materials are introduced into a fluidized bed combustion furnace and heated while the char is burned to heat the fluidized medium, and the fluidized medium from the fluidized bed combustion furnace is separated by a separator. Then, the separated fluidized medium is introduced into a fluidized bed gasification furnace to form a fluidized bed, and an organic material is supplied to the fluidized bed gasification furnace to extract a product gas generated by gasification of the organic material, A fluidized bed gasification method in which a part of char and fluidized medium generated during gasification of an organic raw material in a gasification furnace is circulated to the fluidized bed combustion furnace,
The fluidized bed gasification furnace is composed of a first chamber and a second chamber, the fluid medium from the separator is distributed and supplied to the first chamber and the second chamber, and the organic material raw material is supplied to the first chamber. To generate a pyrolysis gas by a pyrolysis reaction, and introduce a pyrolysis residue generated by a pyrolysis reaction of the organic material in the first chamber into the fluidized bed of the second chamber to perform a gasification reaction. The gasification gas is generated by the above, and the pressure in the first chamber is controlled by adjusting the amount of the pyrolysis gas generated in the first chamber to introduce the pyrolysis residue in the first chamber into the second chamber. A fluidized bed gasification method characterized by the above.
前記第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解ガスを前記流動層燃焼炉に供給して流動媒体の加熱に供することを特徴とする請求項1に記載の流動層ガス化方法。   2. The fluidized bed gasification method according to claim 1, wherein a pyrolysis gas generated by a pyrolysis reaction of an organic material in the first chamber is supplied to the fluidized bed combustion furnace to be used for heating the fluidized medium. . 前記有機物原料の単位量を流動加熱した際に生成する炭化水素CH含有成分の生成量を計測する試験を予め行って生成したCH基準値を求めておき、前記第1室での熱分解反応により生成する炭化水素成分の生成量を計測してCH計測値を得ると共に、前記第1室に供給する前記有機物原料の供給量を計測して原料供給量を得、前記CH計測値が、原料供給量とCH基準値から求められるCH予測値に一致することを第1室での熱分解反応の終了の指標とし、CH計測値がCH予測値に一致するように第1室の圧力を制御して熱分解残渣を第2室に導入することを特徴とする請求項に記載の流動層ガス化方法。 A CH reference value generated by conducting a test in advance to measure the amount of hydrocarbon CH-containing component generated when the unit amount of the organic raw material is fluidly heated is obtained, and the thermal decomposition reaction in the first chamber is performed. The amount of generated hydrocarbon components is measured to obtain a CH measurement value, and the amount of the organic raw material supplied to the first chamber is measured to obtain the material supply amount. Matching the predicted CH value obtained from the amount and the CH reference value is used as an indicator of the end of the thermal decomposition reaction in the first chamber, and the pressure in the first chamber is controlled so that the measured CH value matches the predicted CH value. The fluidized bed gasification method according to claim 1 , wherein the pyrolysis residue is introduced into the second chamber. 前記第1室に供給する流動媒体の供給量を調節することにより第1室の温度を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の流動層ガス化方法。   The fluidized bed gasification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature of the first chamber is controlled by adjusting a supply amount of a fluid medium supplied to the first chamber. 前記第2室でのガス化反応により生成するタールを計測してタール計測値を得、該タール計測値がタール設定値と一致することを第1室での熱分解反応の終了の指標とし、タール計測値がタール設定値に一致するように第1室の温度を制御することを特徴とする請求項4に記載の流動層ガス化方法。   The tar generated by the gasification reaction in the second chamber is measured to obtain a tar measurement value, and the tar measurement value coincides with the tar set value as an indicator of the end of the thermal decomposition reaction in the first chamber, The fluidized bed gasification method according to claim 4, wherein the temperature of the first chamber is controlled so that the tar measurement value matches the tar setting value. 有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体とを流動層燃焼炉に導入して流動させつつチャーを燃焼させて流動媒体を加熱し、前記流動層燃焼炉からの流動媒体を分離器により分離し、分離した流動媒体を流動層ガス化炉に導入して流動層を形成すると共に流動層ガス化炉に有機物原料を供給して有機物原料のガス化により生成する生成ガスを取り出し、前記流動層ガス化炉での有機物原料のガス化時に生成したチャーと流動媒体の一部を前記流動層燃焼炉に循環するようにしている流動層ガス化装置であって、
前記流動層ガス化炉を、原料供給装置を備えて有機物原料熱分解反応を行う第1室と、該第1室で有機物原料の熱分解反応により生成した熱分解残渣を流動層の内部に導入してガス化反応を行う第2室とで構成し、前記分離機からの流動媒体を前記第1室と前記第2室に分配して供給することにより前記第1室の温度を制御する温度制御手段と、前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出しを調節することにより第1室の圧力を制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とする流動層ガス化装置。
Char and fluid medium generated during gasification of organic materials are introduced into a fluidized bed combustion furnace and heated while the char is burned to heat the fluidized medium, and the fluidized medium from the fluidized bed combustion furnace is separated by a separator. Then, the separated fluidized medium is introduced into a fluidized bed gasification furnace to form a fluidized bed, and an organic material is supplied to the fluidized bed gasification furnace to extract a product gas generated by gasification of the organic material, A fluidized bed gasification apparatus configured to circulate a part of char and fluidized medium generated during gasification of an organic raw material in a gasification furnace to the fluidized bed combustion furnace,
Said fluidized bed gasification furnace, provided with a material supply device and the first chamber for performing a thermal decomposition reaction of the organic raw material, the pyrolysis residue produced by pyrolysis reaction of organic raw material in the first chamber in the interior of the fluidized bed And a second chamber for introducing a gasification reaction and controlling the temperature of the first chamber by distributing and supplying the fluid medium from the separator to the first chamber and the second chamber. A fluidized bed gasifier comprising temperature control means and pressure control means for controlling the pressure in the first chamber by adjusting the extraction of the pyrolysis gas generated in the first chamber.
前記第1室で有機物原料が熱分解反応して生成した熱分解ガスを流動層燃焼炉に供給する熱分解ガス管を備えたことを特徴とする請求項6に記載の流動層ガス化装置。   The fluidized bed gasifier according to claim 6, further comprising a pyrolysis gas pipe for supplying a pyrolysis gas generated by a pyrolysis reaction of the organic material in the first chamber to a fluidized bed combustion furnace. 前記原料供給装置は、前記第1室の流動層の上部空間に有機物原料を供給するよう設けられたことを特徴とする請求項6又は7に記載の流動層ガス化装置。   The fluidized bed gasifier according to claim 6 or 7, wherein the raw material supply device is provided to supply an organic material to an upper space of the fluidized bed in the first chamber. 前記温度制御手段は、前記分離器からの流動媒体を第1室と第2室に分配して供給する分配装置と、第1室内の温度を計測する温度計と、該温度計の検出温度が設定温度になるように前記分配装置により第1室と第2室とに供給する流動媒体の供給量を制御する流動媒体制御器とからなることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置。   The temperature control means includes a distribution device that distributes and supplies the fluid medium from the separator to the first chamber and the second chamber, a thermometer that measures the temperature in the first chamber, and a detected temperature of the thermometer. 9. A fluid medium controller configured to control a supply amount of a fluid medium supplied to the first chamber and the second chamber by the distributor so as to reach a set temperature. Fluidized bed gasifier described in 1. 前記圧力制御手段は、前記第1室の圧力を検出する圧力計と、該圧力計の検出圧力が設定圧力になるように前記第1室で生成した熱分解ガスの取り出し量を調節するガス取出量制御器とからなることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置。   The pressure control means includes a pressure gauge that detects the pressure in the first chamber, and a gas extraction that adjusts the amount of pyrolysis gas generated in the first chamber so that the detected pressure of the pressure gauge becomes a set pressure. The fluidized bed gasifier according to any one of claims 6 to 9, characterized by comprising a quantity controller. 前記有機物原料の単位量を流動加熱した際に生成する炭化水素成分の生成量を予め求めておいたCH基準値と、
前記第1室での熱分解反応により生成する炭化水素CH含有成分の生成量を計測するCH計測器からのCH計測値と、
前記原料供給装置により前記第1室に供給する前記有機物原料の供給量を計測する原料供給量検出器からの原料供給量とを入力し、
前記CH計測値が、前記CH基準値と前記原料供給量とから求められるCH予測値に一致するように前記圧力制御手段による圧力を補正するCH補正器を備えたことを特徴とする請求項6〜10のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置。
CH reference value obtained in advance for the amount of hydrocarbon components produced when the unit amount of the organic raw material is fluidly heated;
CH measurement value from a CH measuring instrument that measures the amount of hydrocarbon CH-containing component produced by the pyrolysis reaction in the first chamber;
Input a raw material supply amount from a raw material supply amount detector that measures the supply amount of the organic raw material supplied to the first chamber by the raw material supply device,
The CH correction value which corrects the pressure by the said pressure control means so that the said CH measurement value may correspond to the CH prediction value calculated | required from the said CH reference value and the said raw material supply amount is provided. 10 is a fluidized bed gasifier.
前記第2室でのガス化反応により発生するタールの発生量を計測してタール計測値を得るタール計測器と、該タール計測器からのタール計測値を入力し該タール計測値がタール設定値になるように前記温度制御手段による温度を補正するタール補正器とを備えたことを特徴とする請求項6〜11のいずれか1つに記載の流動層ガス化装置。   A tar measuring instrument that obtains a tar measurement value by measuring the amount of tar generated by the gasification reaction in the second chamber, and inputs the tar measurement value from the tar measuring instrument, and the tar measurement value is the tar set value. The fluidized bed gasifier according to any one of claims 6 to 11, further comprising a tar corrector that corrects the temperature by the temperature control means.
JP2006349262A 2006-12-26 2006-12-26 Fluidized bed gasification method and apparatus Active JP5261931B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006349262A JP5261931B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Fluidized bed gasification method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006349262A JP5261931B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Fluidized bed gasification method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008156552A JP2008156552A (en) 2008-07-10
JP5261931B2 true JP5261931B2 (en) 2013-08-14

Family

ID=39657835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006349262A Active JP5261931B2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Fluidized bed gasification method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5261931B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5057466B2 (en) * 2007-05-08 2012-10-24 独立行政法人産業技術総合研究所 Method for generating combustible gas and gasification reactor therefor
JP5004093B2 (en) * 2007-08-23 2012-08-22 独立行政法人産業技術総合研究所 Gasification reactor for generating combustible gas
JP5282466B2 (en) * 2008-07-11 2013-09-04 株式会社Ihi Multi-material selection switching control method and apparatus for fluidized bed gasifier in gasification facility
JP5630626B2 (en) * 2008-11-20 2014-11-26 Jfeエンジニアリング株式会社 Organic raw material gasification apparatus and method
JP5532207B2 (en) * 2009-02-20 2014-06-25 独立行政法人産業技術総合研究所 Circulating fluidized bed gasification reactor
JP2011042697A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Ihi Corp Circulating fluidized bed type gasification method and apparatus
JP4930732B2 (en) * 2009-08-20 2012-05-16 株式会社Ihi Circulating fluidized bed gasification method and apparatus
JP5509793B2 (en) * 2009-11-02 2014-06-04 株式会社Ihi Circulating fluidized bed gasifier
JP2012111847A (en) * 2010-11-25 2012-06-14 Ihi Corp Gasified gas formation device and gasified gas formation method
US9528053B2 (en) 2011-06-22 2016-12-27 Ihi Corporation Circulating fluidized bed-type gasification furnace and fluid medium flow rate control method
JP6187968B2 (en) * 2013-09-09 2017-08-30 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Circulating fluidized bed gasifier
JP6259991B2 (en) * 2013-09-09 2018-01-17 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Circulating fluidized bed gasifier
JP6969088B2 (en) * 2016-11-04 2021-11-24 株式会社Ihi Fluidized bed system
JP2019203078A (en) * 2018-05-23 2019-11-28 株式会社Ihi Gasification gas manufacturing apparatus and manufacturing method of gasification gas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55439B2 (en) * 1973-08-18 1980-01-08
JPS5822509B2 (en) * 1979-05-30 1983-05-09 国井 大藏 Coal carbonization gasification method using fluidized bed circulation system
JP2003113382A (en) * 2001-10-02 2003-04-18 Ebara Corp Method for controlling fluidized bed gasification furnace for gasification plant and controlling device
WO2004016716A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-26 Ebara Corporation Gasification furnace
JP3933105B2 (en) * 2003-07-25 2007-06-20 石川島播磨重工業株式会社 Fluidized bed gasification system
JP3924285B2 (en) * 2004-01-26 2007-06-06 三菱重工業株式会社 Incinerator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008156552A (en) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5261931B2 (en) Fluidized bed gasification method and apparatus
JP4923934B2 (en) Fluidized bed gasification method and apparatus
CN101622508B (en) Apparatus for controlling grain circulation amount in circulatory fluidized bed furnace
Tagutchou et al. A new experimental Continuous Fixed Bed Reactor to characterise wood char gasification
JP2005041959A (en) Fluidized bed gasification system
JP2009536258A (en) Gas reforming system using plasma torch heat
CA2610806A1 (en) A system for the conversion of carbonaceous feedstocks to a gas of a specified composition
RU2333929C1 (en) Method and device for hard fuel gasification
KR101907380B1 (en) Gasification furnace, gasification system, reforming device, and reforming system
AU2011241630B2 (en) Coal gasification system and coal gasification method
JP5386635B2 (en) Operation method of coal gasification reactor and coal gasification reactor
KR101628409B1 (en) Method and equipment for producing synthesis gas
JP6595073B1 (en) Waste treatment method and system
JP5316913B2 (en) Combustion furnace temperature control method and apparatus for gasification equipment
Sharma et al. Effect of steam injection location on syngas obtained from an air–steam gasifier
JP4438791B2 (en) Ammonia production method and apparatus
KR101858776B1 (en) Method and equipment for producing coke during indirectly heated gasification
JP5688636B2 (en) Gasification furnace and gasification system
JP2009227878A (en) Method and apparatus for purging gas-generating oven
JP2009126882A (en) Furnace installation
CN104650981B (en) Method for heating the fuel bed in fixed bed pressure gasification reactor
JP6055586B2 (en) Reformer
JP7118341B2 (en) Hydrogen production equipment
WO2018181012A1 (en) Gas reformer furnace
WO2017163266A1 (en) System and method for producing hydrogen rich syngas for hydrogen generation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120302

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130124

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: 20130402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130415

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5261931

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250