JP5888090B2 - Circulating fluidized bed gasification system - Google Patents

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Description

本発明は、循環流動層ガス化システムに関するものである。   The present invention relates to a circulating fluidized bed gasification system.

近年の石油及び天然ガスの需要の増大に伴う価格高騰などの情勢から、石炭、バイオマス、廃プラスチック、或いは各種の含水廃棄物等の有機固体原料を用いてガス化ガスを生成するガス化設備の開発が進められている。   Due to the rising prices associated with the recent increase in demand for oil and natural gas, gasification facilities that produce gasification gas using organic solid raw materials such as coal, biomass, waste plastic, and various types of hydrous waste Development is underway.

従来から石炭を用いたガス化システムは提案されており、石炭と水蒸気(Ｈ２Ｏ)又は二酸化炭素(ＣＯ２)を反応させて、水素(Ｈ２)及び一酸化炭素(ＣＯ)を主成分とするガス化ガスに転換するものである。ただし、石炭中の主に炭素(Ｃ)と水蒸気又は二酸化炭素が反応して水素及び一酸化炭素を主成分とするガス化ガスに転換する反応は吸熱反応であり、ガス化を進行させるためには熱を補う必要がある。このため、従来のガス化技術では、石炭の一部を空気又は酸素で燃焼し、このときに発生する熱によって、ガス化反応で必要な熱を補うことが行われていた。 Conventionally, a gasification system using coal has been proposed, and the main components are hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) by reacting coal with water vapor (H 2 O) or carbon dioxide (CO 2 ). To gasified gas. However, the reaction in which mainly carbon (C) and water vapor or carbon dioxide in coal react with each other to convert to gasification gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide is an endothermic reaction. Need to supplement the heat. For this reason, in the conventional gasification technology, a part of coal is combusted with air or oxygen, and heat generated at this time is supplemented with heat necessary for the gasification reaction.

しかし、石炭の一部を燃焼（部分燃焼）させる方式では、燃焼生成物であるＣＯ２が発生し、その一部は上記のガス化反応でのガス化剤として使われるものの、熱バランス的にはＣＯ２が余る条件にあり、燃料となるＨ２及びＣＯに対してＣＯ２は希釈成分となり、燃料ガスの発熱量低下をもたらす。更に、部分燃焼用に空気を使用した場合には、燃焼反応に関係しない窒素(Ｎ２)が加わることにより、更にガス化ガスは希釈されることになる。 However, in the method of burning a part of coal (partial combustion), CO 2 which is a combustion product is generated, and a part of it is used as a gasifying agent in the above gasification reaction, but in terms of heat balance. Is a condition in which CO 2 is surplus, and CO 2 becomes a diluting component with respect to H 2 and CO that are fuels, resulting in a decrease in the calorific value of the fuel gas. Further, when air is used for partial combustion, the gasification gas is further diluted by adding nitrogen (N 2 ) that is not related to the combustion reaction.

このようなガス化ガスに対する希釈ガスの増加は、生成したガス化ガスのガス成分を分離するプロセスでの負荷を増加させる問題がある。   Such an increase in the dilution gas with respect to the gasification gas has a problem of increasing the load in the process of separating the gas components of the generated gasification gas.

こうした問題を解決する装置として、本出願人は、循環流動層ボイラ技術を応用した循環流動層ガス化システム（二塔式ガス化システム）を開発して既に特許出願を行った（特許文献１参照）。   As an apparatus for solving such a problem, the present applicant has developed a circulating fluidized bed gasification system (two-column gasification system) applying the circulating fluidized bed boiler technology and has already filed a patent application (see Patent Document 1). ).

循環流動層ガス化システムでは、石炭ガス化の主反応である水蒸気と石炭特に石炭中の炭素分とが反応して水素及び一酸化炭素を主成分とするガス化ガスを生成する流動層ガス化炉と、上記ガス化反応に必要な熱を得るための燃焼反応を行う流動層燃焼炉を分けて備え、この時、ガス化反応に必要な熱を燃焼反応から直接供給することができないため、その熱を運搬するための硅砂等の熱媒体（流動媒体）を流動層ガス化炉と流動層燃焼炉との間で循環させている。上記循環流動層ガス化システムによれば、流動層ガス化炉でのガス化反応により生じる水素や一酸化炭素等を含む生成ガスを、流動層燃焼炉の燃焼反応で生じる発熱量を持たない排ガスと区別して回収することができるため、高発熱量のガス化ガスを得ることができる。   In a circulating fluidized bed gasification system, fluidized bed gasification, in which steam, which is the main reaction of coal gasification, reacts with carbon in the coal, especially coal, to produce gasified gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide. The furnace and the fluidized bed combustion furnace that performs the combustion reaction to obtain the heat required for the gasification reaction are separately provided. At this time, the heat required for the gasification reaction cannot be directly supplied from the combustion reaction. A heat medium (fluid medium) such as dredged sand for conveying the heat is circulated between the fluidized bed gasification furnace and the fluidized bed combustion furnace. According to the above circulating fluidized bed gasification system, the generated gas containing hydrogen, carbon monoxide, etc. generated by the gasification reaction in the fluidized bed gasification furnace is used as the exhaust gas having no calorific value generated by the combustion reaction of the fluidized bed combustion furnace. Therefore, it is possible to obtain a gasified gas having a high calorific value.

一方、二酸化炭素の排出量削減の方法として、再生可能エネルギーの利用が進められており、その代表的なものとして太陽光がある。太陽光は利用方法によって大きなエネルギーを得ることができるが、太陽光を利用できるのは晴天時の日中に限られるため、連続運転を図るには、太陽光が得られない時間帯への対応が必要である。   On the other hand, the use of renewable energy is being promoted as a method for reducing carbon dioxide emissions, and a typical example is sunlight. Depending on how you use sunlight, you can get a lot of energy, but you can use sunlight only during the daytime in fine weather. is necessary.

太陽光は熱としても利用でき、たとえば、従来のガス化プロセスでは燃料の一部を燃焼することで吸熱反応であるガス化反応に必要な熱を得ていたのに代わり、ガス化反応に太陽光からの熱を利用することができる。このようにガス化反応に太陽光からの熱を利用するようにしたものは既に提案されている（特許文献２、３、４参照）。   Sunlight can also be used as heat. For example, in the conventional gasification process, the heat required for the gasification reaction, which is an endothermic reaction, is obtained by burning a part of the fuel. Heat from light can be used. Thus, what has made it utilize the heat | fever from sunlight for a gasification reaction has already been proposed (refer patent document 2, 3, 4).

特開２００５−０４１９５９号公報JP 2005-041959 A 特開平０７−０８２５４７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-082547 特開２００２−２８５１７４号公報JP 2002-285174 A 特許第４３２４８２８号Japanese Patent No. 4324828

特許文献２では、太陽熱集光器で集光した太陽熱によって液体金属を加熱し、加熱した液体金属を電磁ポンプにより加熱器に送り、又、ガス化炉で生成したガス中に含まれる未反応粒子を分離してこの未反応粒子を前記加熱器に送ることにより、加熱器において、前記未反応粒子を前記液体金属で加熱している。   In Patent Document 2, a liquid metal is heated by solar heat collected by a solar heat collector, the heated liquid metal is sent to a heater by an electromagnetic pump, and unreacted particles contained in a gas generated by a gasification furnace By separating the unreacted particles and sending the unreacted particles to the heater, the unreacted particles are heated with the liquid metal in the heater.

しかし、特許文献２では太陽熱で加熱した高温の液体金属を循環させる構成であるため、構造面、及び、液体金属による材料の腐食が課題であると共に、液体金属を循環する際に放熱により温度が低下し熱効率が低下する問題がある。又、雨天時や夜間等の太陽熱による加熱が不可能な時は液体金属を加熱できないため、熱源としての利用ができない問題がある。   However, since Patent Document 2 is configured to circulate a high-temperature liquid metal heated by solar heat, the structural surface and corrosion of the material by the liquid metal are problems, and the temperature is increased by heat dissipation when the liquid metal is circulated. There is a problem that the thermal efficiency is lowered. Further, when heating by solar heat is impossible during rainy weather or at night, the liquid metal cannot be heated, so that there is a problem that it cannot be used as a heat source.

又、特許文献３は、水蒸気を供給してガス化を行う気密チャンバー内に、高温用コンベヤで石炭を搬送しつつ高温用コンベヤ上の石炭に太陽光を照射して加熱することによりガス化反応を行うようにしている。又、特許文献４は、ガス化反応室の内側に備えられた太陽光加熱室に形成される流動層の流動媒体を太陽光により加熱している。   Patent Document 3 discloses a gasification reaction by heating the coal on the high-temperature conveyor by irradiating it with sunlight while transporting the coal on the high-temperature conveyor in an airtight chamber that performs gasification by supplying water vapor. Like to do. In Patent Document 4, a fluidized medium in a fluidized bed formed in a solar heating chamber provided inside a gasification reaction chamber is heated by sunlight.

しかし、特許文献３では、気密チャンバー内は、供給される水蒸気と粉塵と生成したガスにより非常に煙った状態となっており、且つ太陽光を取り込むガラス板には粉塵が付着して粉塵により覆われた状態になるため、この粉塵によって太陽光が遮られてしまい、石炭を効果的に加熱できない問題がある。又、特許文献４においても、太陽光加熱室に供給される流動媒体が流動層で流動することにより太陽光加熱室内は流動媒体の粉塵で煙った状態となり太陽光を取り込むガラス板は粉塵の付着によって覆われた状態になるため、太陽光が遮られてしまい、流動媒体を効果的に加熱できない問題がある。   However, in Patent Document 3, the inside of the airtight chamber is very smoked by the supplied water vapor, dust, and generated gas, and dust adheres to the glass plate that takes in sunlight and is covered with dust. Since it becomes a broken state, sunlight is blocked by this dust, and there is a problem that coal cannot be heated effectively. Also in Patent Document 4, when the fluid medium supplied to the solar heating chamber flows in the fluidized bed, the solar heating chamber becomes smoked with fluid medium dust, and the glass plate that takes in sunlight adheres to the dust. Therefore, there is a problem that sunlight is blocked and the fluidized medium cannot be heated effectively.

又、雨天時及び夜間等の太陽熱による加熱が不可能なときは、前記特許文献２では液体金属を加熱することができず、又、特許文献３では石炭を加熱することができず、又、特許文献４では、流動媒体を加熱することができないため、いずれの場合もガス化反応を継続させて連続運転することはできないという問題がある。   In addition, when heating by solar heat is not possible in rainy weather or at night, liquid metal cannot be heated in Patent Document 2, and coal cannot be heated in Patent Document 3, In patent document 4, since a fluid medium cannot be heated, there exists a problem that a gasification reaction cannot be continued and continuous operation cannot be performed in any case.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、固気分離器で分離された流動媒体を流動層ガス化炉に落下供給する途中において、流動媒体を太陽光により効果的に加熱することができ、且つ、安定した連続ガス化運転が達成できるようにした循環流動層ガス化システム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, and effectively heats the fluidized medium by sunlight while the fluidized medium separated by the solid-gas separator is dropped and supplied to the fluidized bed gasification furnace. Therefore, it is an object of the present invention to provide a circulating fluidized bed gasification system which can achieve a stable continuous gasification operation.

本発明は、原料が供給されると共にガス化剤の供給により流動媒体による流動層を形成して前記原料のガス化を行う流動層ガス化炉と、該流動層ガス化炉で生成したチャーと流動媒体を導入して前記チャーを酸化ガスで燃焼することにより流動媒体の加熱を行う流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉上部からの高温流体を導入して流動媒体と排ガスとに分離し分離した流動媒体を前記流動層ガス化炉に落下供給する固気分離器とを有する循環流動層ガス化システムであって、
前記固気分離器の下部には、該固気分離器からの流動媒体を受けて緩落下させる傾斜板と、該傾斜板の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板上の流動媒体を加熱する透光板とを有する太陽光加熱セルを設置し、
前記流動層燃焼炉には、補助燃料供給装置を設置し、
前記流動層ガス化炉の流動層の温度を計測する流動層温度計と、該流動層温度計の検出温度が設定温度に保持されるように前記補助燃料供給装置に補助燃料制御信号を発して前記流動層燃焼炉に供給する補助燃料の供給量を調節するための温度制御器を有する制御装置を備えた
ことを特徴とする循環流動層ガス化システム、に係るものである。 The present invention provides a fluidized bed gasification furnace for gasifying the raw material by forming a fluidized bed by a fluidized medium by supplying a raw material and supplying a gasifying agent, and a char generated in the fluidized bed gasification furnace, A fluidized bed combustion furnace for heating the fluidized medium by introducing a fluidized medium and burning the char with oxidizing gas, and a high temperature fluid from the upper part of the fluidized bed combustion furnace is introduced to separate the fluidized medium and the exhaust gas. A circulating fluidized bed gasification system having a solid-gas separator for dropping and feeding the separated fluidized medium to the fluidized bed gasification furnace,
In the lower part of the solid-gas separator, an inclined plate that receives and slowly falls the fluid medium from the solid-gas separator, and is opposed to cover the upper side of the inclined plate and transmits the concentrated sunlight. A solar heating cell having a translucent plate for heating the fluid medium on the inclined plate,
In the fluidized bed combustion furnace, an auxiliary fuel supply device is installed,
A fluidized bed thermometer for measuring the temperature of the fluidized bed in the fluidized bed gasification furnace, and an auxiliary fuel control signal is issued to the auxiliary fuel supply device so that the detected temperature of the fluidized bed thermometer is maintained at a set temperature. The present invention relates to a circulating fluidized bed gasification system comprising a control device having a temperature controller for adjusting the amount of auxiliary fuel supplied to the fluidized bed combustion furnace.

上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記太陽光加熱セルが、前記固気分離器からの流動媒体を受ける貯留室に備えて傾斜板の幅方向に流動媒体を分配して供給する溢流口を備えた溢流板と、該溢流板により幅方向へ分配された流動媒体を下方へ案内するよう傾斜板上の幅方向複数箇所に突出した整流ガイドと、該整流ガイドと前記透光板との間を傾斜方向上下に複数の空間に仕切る仕切板と、該仕切板によって仕切られた各空間に前記透光板に沿う方向へパージガスを吹き込むよう配置したパージガスノズルとを有することは好ましい。   In the circulating fluidized bed gasification system, the solar heating cell is provided with a storage chamber that receives the fluid medium from the solid-gas separator, and has an overflow port that distributes and supplies the fluid medium in the width direction of the inclined plate. An overflow plate provided, a rectifying guide projecting at a plurality of positions in the width direction on the inclined plate so as to guide the fluid medium distributed in the width direction downward by the overflow plate, the rectifying guide and the light transmitting plate, It is preferable to have a partition plate that partitions the space into a plurality of spaces in the up and down direction, and a purge gas nozzle that is disposed so as to blow purge gas into each space partitioned by the partition plate in a direction along the translucent plate.

又、上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記制御装置の温度制御器には、太陽光の強さを計測する日照計からの日照検出信号が入力されており、前記温度制御器が、前記流動層温度計の検出温度が設定温度になるように前記補助燃料供給装置に出力する補助燃料制御信号を前記日照検出信号に基づいて先行補正するようにしていることは好ましい。   In the circulating fluidized bed gasification system, a sunshine detection signal from a sunshine meter that measures the intensity of sunlight is input to the temperature controller of the control device, and the temperature controller It is preferable that the auxiliary fuel control signal output to the auxiliary fuel supply device is corrected in advance based on the sunshine detection signal so that the temperature detected by the bed thermometer becomes a set temperature.

又、上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記制御装置が、前記流動層燃焼炉に設けた燃焼温度計からの検出温度に基づいて、前記流動層燃焼炉に供給する酸化ガスの供給量を調節するようにした循環量制御器を有することは好ましい。   In the circulating fluidized bed gasification system, the control device adjusts the supply amount of the oxidizing gas supplied to the fluidized bed combustion furnace based on the temperature detected from the combustion thermometer provided in the fluidized bed combustion furnace. It is preferable to have a circulation rate controller adapted to do so.

本発明の循環流動層ガス化システムによれば、固気分離器で分離された流動媒体が流動層ガス化炉に落下する途中において、流動媒体を太陽光により効果的に加熱することができ、且つ、流動層ガス化炉の流動層の温度が設定温度に保持されるように流動層燃焼炉へ補助燃料を供給することで、安定した連続ガス化運転が達成できるという優れた効果を奏し得る。   According to the circulating fluidized bed gasification system of the present invention, the fluidized medium separated by the solid-gas separator can be effectively heated by sunlight while the fluidized medium falls to the fluidized bed gasification furnace, In addition, by supplying auxiliary fuel to the fluidized bed combustion furnace so that the temperature of the fluidized bed of the fluidized bed gasification furnace is maintained at the set temperature, an excellent effect that a stable continuous gasification operation can be achieved can be achieved. .

本発明の循環流動層ガス化システムの一実施例の概略を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing an outline of one example of a circulating fluidized bed gasification system of the present invention. ビームダウン式太陽光集光設備による集光装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the condensing apparatus by a beam down type sunlight condensing facility. 図１における太陽光加熱セルの詳細の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the detail of the solar heating cell in FIG. （ａ）は図３の太陽光加熱セルのＡ−Ａ方向矢視図、（ｂ）は（ａ）のＢ方向矢視図、（ｃ）は図３の太陽光加熱セルのＣ−Ｃ方向矢視図である。(A) is an AA direction arrow view of the solar heating cell in FIG. 3, (b) is an arrow view in the B direction of (a), and (c) is a CC direction of the solar heating cell in FIG. It is an arrow view. （ａ）は制御装置に備える温度制御器のブロック図、（ｂ）は制御装置に備える循環量制御器のブロック図である。(A) is a block diagram of a temperature controller provided in the control device, (b) is a block diagram of a circulation amount controller provided in the control device. 日照計の計測値と補助燃料の供給量との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the measured value of a sunshine meter, and the supply amount of auxiliary fuel.

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の循環流動層ガス化システムの一実施例の概略を示すもので、図１中、１は流動層ガス化炉であり、流動層ガス化炉１は、下部の分散板２を介して供給されるガス化剤３（水蒸気）により流動媒体４（硅砂、石灰石等）が流動して流動層５を形成しており、原料ホッパ６ａ、及びモータ６ｂで駆動されるロータリフィーダ等の原料供給機６ｃを備えた原料供給装置６により原料７（石炭、バイオマス等）を供給すると、原料７は前記流動層５の流動媒体４による加熱とガス化剤３の作用によりガス化され、ガス化ガス８とチャー（可燃性固形分）を生成する。生成したガス化ガス８はホットサイクロン等の分離器９に導かれて固形分１０が除去されることにより、製品ガス化ガス８として取り出される。分離器９で分離された固形分１０は流動層ガス化炉１に戻される。   FIG. 1 schematically shows an embodiment of a circulating fluidized bed gasification system according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a fluidized bed gasification furnace, and a fluidized bed gasification furnace 1 includes a lower dispersion plate 2. The fluidizing medium 5 (salt, limestone, etc.) flows by the gasifying agent 3 (water vapor) supplied via the fluid to form the fluidized bed 5, and the raw material hopper 6a, the rotary feeder driven by the motor 6b, etc. When the raw material supply device 6 provided with the raw material supply device 6c supplies the raw material 7 (coal, biomass, etc.), the raw material 7 is gasified by the heating of the fluidized bed 5 by the fluidized medium 4 and the action of the gasifying agent 3, Gasified gas 8 and char (combustible solid content) are generated. The produced gasification gas 8 is guided to a separator 9 such as a hot cyclone, and the solid content 10 is removed, so that the product gasification gas 8 is taken out. The solid content 10 separated by the separator 9 is returned to the fluidized bed gasification furnace 1.

前記流動層ガス化炉１で生成されるチャーと流動媒体４は、傾斜したシール導入管１１に対してオーバーフローにより流動層燃焼炉１２に供給される。シール導入管１１は、傾斜管１１ａの途中が下方へ屈曲した突出部１１ｂを有しており、この突出部１１ｂの底部に窒素ガス等の流動化ガスＧを供給することで前記チャーと流動媒体４を流動させて流動層燃焼炉１２に供給している。   The char generated in the fluidized bed gasification furnace 1 and the fluidized medium 4 are supplied to the fluidized bed combustion furnace 12 by overflow with respect to the inclined seal introduction pipe 11. The seal introduction tube 11 has a protruding portion 11b in which the middle of the inclined tube 11a is bent downward, and the char and the fluid medium are supplied by supplying a fluidizing gas G such as nitrogen gas to the bottom of the protruding portion 11b. 4 is fluidized and supplied to the fluidized bed combustion furnace 12.

前記流動層燃焼炉１２には、モータ１３ａにより駆動されるファン１３からの酸化ガス１４（空気又は酸素）が、流量調整ダンパ１４ａを備えた供給管１４ｂにより散気板１５を介して供給されており、前記チャーが流動燃焼することにより前記流動媒体４の加熱を行う。   Oxidized gas 14 (air or oxygen) from a fan 13 driven by a motor 13a is supplied to the fluidized bed combustion furnace 12 through a diffuser plate 15 by a supply pipe 14b having a flow rate adjusting damper 14a. The fluid medium 4 is heated by the fluid combustion of the char.

前記流動層燃焼炉１２内で流動燃焼した高温流体１６は、ホットサイクロン等の固気分離器１７に導入されて流動媒体４と排ガス１８とに分離され、分離された流動媒体４はダウンカマー１９を介して前記流動層ガス化炉１に供給されるようになっている。   The high-temperature fluid 16 fluidized and combusted in the fluidized bed combustion furnace 12 is introduced into a solid-gas separator 17 such as a hot cyclone and separated into a fluid medium 4 and an exhaust gas 18. The separated fluid medium 4 is a downcomer 19. Is supplied to the fluidized bed gasification furnace 1.

前記固気分離器１７と前記流動層ガス化炉１との間には、太陽光加熱セル２０を設置している。太陽光加熱セル２０は、前記固気分離器１７からの流動媒体４を受けて緩落下させるように流動媒体４の安息角を考慮して小さい傾斜角度αとした傾斜板２１と、該傾斜板２１の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板２１上の流動媒体４を加熱する透光板２２とを有している。前記太陽光加熱セル２０の透光板２２には、例えば図２に示すビームダウン式太陽光集光設備等のような集光装置２３によって集光した太陽光が供給されるようになっている。図２中、２４は太陽光を一定方向へ集光するように多数の鏡２４ａを配置しているヘリオスタットであり、２５はヘリオスタット２４で集光した太陽光を更に集光して前記太陽光加熱セル２０に供給する楕円鏡である。   A solar heating cell 20 is installed between the solid-gas separator 17 and the fluidized bed gasification furnace 1. The solar heating cell 20 includes an inclined plate 21 having a small inclination angle α in consideration of an angle of repose of the fluid medium 4 so as to receive and gently fall the fluid medium 4 from the solid-gas separator 17, and the inclined plate And a light-transmitting plate 22 that heats the fluidized medium 4 on the inclined plate 21 through the condensed sunlight. Sunlight condensed by a condensing device 23 such as a beam-down solar condensing facility shown in FIG. 2 is supplied to the light transmitting plate 22 of the solar heating cell 20. . In FIG. 2, 24 is a heliostat in which a large number of mirrors 24a are arranged so as to condense sunlight in a certain direction, and 25 further condenses the sunlight collected by the heliostat 24 to collect the sun. This is an elliptical mirror that is supplied to the light heating cell 20.

図３、図４は前記太陽光加熱セル２０の詳細の一例を示すもので、太陽光加熱セル２０は、前記固気分離器１７からダウンカマー１９を介して落下してくる流動媒体４を受けて一旦貯留する貯留室２６を有しており、該貯留室２６には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、貯留した流動媒体４を傾斜板２１の幅方向に分配して供給する溢流口２７を備えた溢流板２８を設けている。更に、前記傾斜板２１上には、前記溢流板２８により幅方向へ分配された流動媒体４を下方へ案内するよう上下長手方向に突出した整流ガイド２９を、幅方向の複数箇所に設けている。更に、前記整流ガイド２９と前記透光板２２との間には、図３、図４（ｃ）に示すように、前記整流ガイド２９と前記透光板２２の相互間を傾斜方向上下に複数の空間３０に仕切る仕切板３１を設け、該仕切板３１によって仕切られた各空間３０には前記透光板２２に沿う方向へパージガスを吹き込むようにしたパージガスノズル３２を設ける。３２'はパージガスノズル３２のパージガス吹出口である。   3 and 4 show an example of the details of the solar heating cell 20. The solar heating cell 20 receives the fluid medium 4 falling from the solid-gas separator 17 via the downcomer 19. 4a and 4b, the stored fluid medium 4 is distributed in the width direction of the inclined plate 21, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). An overflow plate 28 having an overflow port 27 to be supplied is provided. Furthermore, on the inclined plate 21, rectifying guides 29 protruding in the vertical direction are provided at a plurality of positions in the width direction so as to guide the fluid medium 4 distributed in the width direction by the overflow plate 28 downward. Yes. Further, between the rectifying guide 29 and the translucent plate 22, a plurality of rectifying guides 29 and the translucent plate 22 are vertically arranged between the rectifying guide 29 and the translucent plate 22, as shown in FIGS. A partition plate 31 is provided to partition the space 30, and a purge gas nozzle 32 is provided in each space 30 partitioned by the partition plate 31 so as to blow purge gas in a direction along the light-transmitting plate 22. Reference numeral 32 ′ denotes a purge gas outlet of the purge gas nozzle 32.

図３に示す前記貯留室２６の底部には、窒素ガス等の流動化ガスＧを供給することにより流動媒体４の流動化を行っており、又、前記貯留室２６の上部には、貯留室２６内のオフガスを調節弁３３を介して前記固気分離器１７の排ガス出口部に導くオフガス排出流路３４が設けている。更に、前記固気分離器１７と前記貯留室２６の差圧を計測し、前記固気分離器１７内の圧力に対して前記貯留室２６内の圧力が所定値だけ低くなるように前記調節弁３３を調節するオフガス制御器３５を設けている。   The fluidizing medium 4 is fluidized by supplying a fluidizing gas G such as nitrogen gas to the bottom of the storage chamber 26 shown in FIG. An off-gas discharge passage 34 is provided for guiding off-gas in the exhaust gas 26 to the exhaust gas outlet of the solid-gas separator 17 via the control valve 33. Further, a differential pressure between the solid gas separator 17 and the storage chamber 26 is measured, and the control valve is set so that the pressure in the storage chamber 26 is lower than the pressure in the solid gas separator 17 by a predetermined value. An off-gas controller 35 for adjusting 33 is provided.

更に、前記太陽光加熱セル２０の下部にはシールポット３６を設けている。該シールポット３６は、太陽光加熱セル２０の下端に設けた降下管３７からの流動媒体４を受け、散気板３８の下部から供給される窒素ガス等の流動化ガスＧによって流動媒体４の流動層３９を形成し、且つ、流動層３９の内部に開口した下側のダウンカマー１９'によりシールポット３６の流動媒体４を前記流動層ガス化炉１に供給するようにしている。３６'は流動化ガスＧの出口である。   Further, a seal pot 36 is provided below the solar heating cell 20. The seal pot 36 receives the fluid medium 4 from the downcomer pipe 37 provided at the lower end of the solar heating cell 20, and the fluid medium G is supplied from the lower part of the diffuser plate 38 by the fluidizing gas G such as nitrogen gas. A fluidized bed 39 is formed, and the fluidized medium 4 in the seal pot 36 is supplied to the fluidized bed gasification furnace 1 by a lower downcomer 19 ′ opened inside the fluidized bed 39. Reference numeral 36 ′ denotes an outlet of the fluidized gas G.

前記太陽光加熱セル２０は、太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の例えば５０〜８０％程度を保持するように設計する。これは、例えば、太陽光加熱セル２０において太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の１００％近くを保持できるようにした場合には、流動層燃焼炉１２での燃焼が不要になるために流動層燃焼炉１２内の線速度を高めて流動媒体４を流動層ガス化炉１に循環することが困難になることから設定される。従って、流動層ガス化炉１での安定したガス化を行うには、前記太陽光加熱セル２０が太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の５０〜８０％程度になるように設定することが好ましい。   The solar heating cell 20 is designed such that the maximum amount of heat obtained from sunlight is maintained, for example, about 50 to 80% of the amount of heat necessary for gasification of the raw material 7 in the fluidized bed gasification furnace 1. . This is, for example, the case where the maximum value of the amount of heat obtained from sunlight in the solar heating cell 20 can be kept close to 100% of the amount of heat necessary for gasification of the raw material 7 in the fluidized bed gasification furnace 1. Is set because it is difficult to circulate the fluidized medium 4 to the fluidized bed gasification furnace 1 by increasing the linear velocity in the fluidized bed combustion furnace 12 because combustion in the fluidized bed combustion furnace 12 becomes unnecessary. Is done. Therefore, in order to perform stable gasification in the fluidized bed gasification furnace 1, the maximum value of the amount of heat that the solar heating cell 20 can obtain from sunlight is the gasification of the raw material 7 in the fluidized bed gasification furnace 1. It is preferable to set it to be about 50 to 80% of the amount of heat required for heating.

図１に示した前記流動層燃焼炉１２には、補助燃料ホッパ４０、及びモータ４１で駆動されるロータリフィーダ等の燃料供給機４２等からなる補助燃料供給装置４３を設けて補助燃料４４（石炭等）を供給するようにしている。   The fluidized bed combustion furnace 12 shown in FIG. 1 is provided with an auxiliary fuel supply device 43 including an auxiliary fuel hopper 40, a fuel feeder 42 such as a rotary feeder driven by a motor 41, and the like. Etc.).

前記流動層ガス化炉１には、流動層５の温度を計測する流動層温度計４５が設けてあり、該流動層温度計４５の検出温度４５ａは制御装置４６に入力している。   The fluidized bed gasification furnace 1 is provided with a fluidized bed thermometer 45 for measuring the temperature of the fluidized bed 5, and the detected temperature 45 a of the fluidized bed thermometer 45 is input to the control device 46.

又、図２に示すヘリオスタット２４のエリアの複数箇所には日照計４７が配置してあり、該日照計４７からの日照検出信号４７ａは前記制御装置４６に入力している。   Also, a sunshine meter 47 is arranged at a plurality of locations in the area of the heliostat 24 shown in FIG. 2, and a sunshine detection signal 47 a from the sunshine meter 47 is input to the control device 46.

更に、前記太陽光加熱セル２０の出口には流動媒体４の温度を計測するセル出口温度計４８が設けてあり、該セル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａは前記制御装置４６に入力している。   Further, a cell outlet thermometer 48 for measuring the temperature of the fluidized medium 4 is provided at the outlet of the solar heating cell 20, and the cell outlet detected temperature signal 48 a from the cell outlet thermometer 48 is sent to the control device 46. You are typing.

又、前記流動層燃焼炉１２には、流動層燃焼炉１２の内部の燃焼温度を計測する燃焼温度計４９が設けてあり、該燃焼温度計４９からの検出温度４９ａは前記制御装置４６に入力している。   The fluidized bed combustion furnace 12 is provided with a combustion thermometer 49 for measuring the combustion temperature inside the fluidized bed combustion furnace 12, and the detected temperature 49 a from the combustion thermometer 49 is input to the control device 46. doing.

更に、前記流動層燃焼炉１２の下部に酸化ガス１４を供給する供給管１４ｂには酸化ガス１４の供給流量を検出する流量計５０が設けてあり、該流量計５０の検出流量５０ａは前記制御装置４６に入力している。   Further, the supply pipe 14b for supplying the oxidizing gas 14 to the lower part of the fluidized bed combustion furnace 12 is provided with a flow meter 50 for detecting the supply flow rate of the oxidizing gas 14, and the detected flow rate 50a of the flow meter 50 is controlled by the control. Input to the device 46.

前記制御装置４６は、前記流動層ガス化炉１の負荷に応じた原料供給指令信号５１を前記原料供給装置６のモータ６ｂに出力するようになっている。   The control device 46 outputs a raw material supply command signal 51 corresponding to the load of the fluidized bed gasifier 1 to the motor 6 b of the raw material supply device 6.

又、前記制御装置４６には、図１、図５（ａ）に示すように前記流動層ガス化炉１に設けた流動層温度計４５による検出温度４５ａに基づいた補助燃料制御信号５２を前記補助燃料供給装置４３のモータ４１に出力して、補助燃料４４の供給を制御する温度制御器５３が備えてあり、更に、前記制御装置４６には、図１、図５（ｂ）に示すように前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいた流量制御信号５４を前記酸化ガス１４の供給管１４ｂに備えた流量調整ダンパ１４ａに出力して、酸化ガス１４の供給を制御する循環量制御器５５を備えている。   In addition, the control device 46 receives an auxiliary fuel control signal 52 based on a temperature 45a detected by a fluidized bed thermometer 45 provided in the fluidized bed gasification furnace 1 as shown in FIGS. A temperature controller 53 that outputs to the motor 41 of the auxiliary fuel supply device 43 and controls the supply of the auxiliary fuel 44 is provided. Further, the control device 46 includes the temperature controller 53 as shown in FIGS. The flow rate control signal 54 based on the temperature 49a detected by the combustion thermometer 49 provided in the fluidized bed combustion furnace 12 is output to the flow rate adjustment damper 14a provided in the supply pipe 14b of the oxidizing gas 14, and the oxidizing gas 14 Is provided with a circulation amount controller 55 for controlling the supply of.

前記温度制御器５３は、図５（ａ）に示すように、流動層温度計４５からの検出温度４５ａが予め設定した設定温度Ｘに保持されるように、前記補助燃料供給装置４３のモータ４１に補助燃料制御信号５２を出力して制御する。このとき、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、例えば太陽光からの熱量が減少した場合には時間遅れをもって流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下する。このため、流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下した段階で補助燃料４４を増加する補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送っても、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が上昇して設定温度Ｘに回復するまでには時間が掛り、この時間遅れのために、流動層ガス化炉１の温度は変動してしまう。   As shown in FIG. 5 (a), the temperature controller 53 is configured so that the detected temperature 45a from the fluidized bed thermometer 45 is maintained at a preset temperature X, which is set in advance. The auxiliary fuel control signal 52 is output to control. At this time, since the amount of heat from sunlight obtained by the solar heating cell 20 is not constant and fluctuates, for example, when the amount of heat from sunlight decreases, the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 has a time delay. descend. For this reason, even if the auxiliary fuel control signal 52 for increasing the auxiliary fuel 44 is sent to the auxiliary fuel supply device 43 when the detected temperature 45 a of the fluidized bed thermometer 45 is lowered, the fluidized bed gas is passed through the solid-gas separator 17. It takes time until the temperature of the fluidized medium 4 supplied to the conversion furnace 1 rises and recovers to the set temperature X. Due to this time delay, the temperature of the fluidized bed gasification furnace 1 fluctuates.

このため、前記温度制御器５３には、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを入力しており、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記日照検出信号４７ａに基づいて先行して補正するようにしている。   Therefore, a sunshine detection signal 47a from the sunshine meter 47 is input to the temperature controller 53, and the auxiliary fuel supply device is set so that the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 becomes a set temperature X. The auxiliary fuel control signal 52 output to 43 is corrected in advance based on the sunshine detection signal 47a.

又、前記温度制御器５３には、前記太陽光加熱セル２０出口の流動媒体４の温度を計測するセル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａを入力している。従って、前記温度制御器５３は、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記セル出口検出温度信号４８ａに基づいて先行して補正することもできる。しかし、日照の変化によって前記セル出口検出温度信号４８ａが変化するまでには時間が掛り、更に、前記セル出口検出温度信号４８ａの変化は固気分離器１７から落下供給される流動媒体４の温度変化も含んだものとなるため、前記先行補正を行う際には、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを用いることが好ましい。従って、セル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａは、前記太陽光加熱セル２０において太陽光により流動媒体４がどの程度の熱量を受けて温度が変化したかの目安の判断として用いることができ、よって、セル出口検出温度信号４８ａは制御の補助に用いられる。   The temperature controller 53 receives a cell outlet detection temperature signal 48a from a cell outlet thermometer 48 that measures the temperature of the flowing medium 4 at the outlet of the solar heating cell 20. Therefore, the temperature controller 53 outputs the auxiliary fuel control signal 52 output to the auxiliary fuel supply device 43 so that the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 becomes the set temperature X, and the cell outlet detected temperature signal 48a. It is also possible to correct in advance based on the above. However, it takes time for the cell outlet detection temperature signal 48a to change due to changes in sunshine, and further, the change in the cell outlet detection temperature signal 48a is caused by the temperature of the fluid medium 4 that is dropped and supplied from the solid-gas separator 17. Since the change includes the change, it is preferable to use the sunshine detection signal 47a from the sunshine meter 47 when the advance correction is performed. Therefore, the cell outlet detection temperature signal 48a from the cell outlet thermometer 48 is used as a guideline for determining how much heat the fluidized medium 4 has received by sunlight in the solar heating cell 20 and the temperature has changed. Therefore, the cell outlet detection temperature signal 48a is used to assist the control.

前記循環量制御器５５は、前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいて、流量計５０からの酸化ガス１４の検出流量５０ａが所定値になるように、前記酸化ガス１４の供給管１４ｂに備えた流量調整ダンパ１４ａに流量制御信号５４を出力して制御する。   The circulation amount controller 55 is configured so that the detected flow rate 50a of the oxidizing gas 14 from the flow meter 50 becomes a predetermined value based on the detected temperature 49a by the combustion thermometer 49 provided in the fluidized bed combustion furnace 12. Control is performed by outputting a flow rate control signal 54 to a flow rate adjustment damper 14 a provided in the supply pipe 14 b of the oxidizing gas 14.

ここで、前記したように流動層燃焼炉１２に供給する補助燃料４４の供給量が変化すると、燃焼炉温度が変化して燃焼ガスの体積が変化することで、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が変化する。このため、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の循環量が変化することになる。流動層ガス化炉１において安定したガス化を達成するためには、流動媒体４の循環量は一定に保持する必要がある。このため、前記循環量制御器５５は、前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいて、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が一定に保持されるように、流量制御信号５４により流量調整ダンパ１４ａを調整して前記流動層燃焼炉１２に供給する酸化ガス１４の供給量を制御する。又、このように前記酸化ガス１４の供給量を制御すると、酸化ガス１４の供給量の変化に伴って流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が変化することになるので、この温度変化分については前記温度制御器５３により補助燃料４４の供給を微調整するようにしている。   Here, as described above, when the supply amount of the auxiliary fuel 44 supplied to the fluidized bed combustion furnace 12 is changed, the combustion furnace temperature is changed and the volume of the combustion gas is changed, thereby raising the inside of the fluidized bed combustion furnace 12. The linear velocity of the flowing fluid medium 4 changes. For this reason, the circulation amount of the fluidized medium 4 supplied to the fluidized bed gasification furnace 1 through the solid-gas separator 17 changes. In order to achieve stable gasification in the fluidized bed gasification furnace 1, the circulating amount of the fluidized medium 4 needs to be kept constant. For this reason, the circulation amount controller 55 controls the flow rate so that the linear velocity of the fluid medium 4 rising in the fluidized bed combustion furnace 12 is kept constant based on the temperature 49a detected by the combustion thermometer 49. The supply amount of the oxidizing gas 14 supplied to the fluidized bed combustion furnace 12 is controlled by adjusting the flow rate adjusting damper 14a by the signal 54. Further, when the supply amount of the oxidizing gas 14 is controlled in this way, the temperature of the fluidized medium 4 supplied to the fluidized bed gasification furnace 1 changes as the supply amount of the oxidizing gas 14 changes. For the temperature change, the temperature controller 53 finely adjusts the supply of the auxiliary fuel 44.

次に、上記実施例の作動を説明する。   Next, the operation of the above embodiment will be described.

図１の原料供給装置６から流動層ガス化炉１に供給された原料７は、流動層５においてガス化剤３（水蒸気）と流動媒体４による加熱の作用を受けてガス化され、ガス化ガス８とチャーを生成する。生成したガス化ガス８は流動層ガス化炉１の上部から取り出され、チャーは流動媒体４と共に、シール導入管１１を介して前記流動層燃焼炉１２に供給される。   The raw material 7 supplied from the raw material supply device 6 of FIG. 1 to the fluidized bed gasification furnace 1 is gasified in the fluidized bed 5 under the action of heating by the gasifying agent 3 (water vapor) and the fluidized medium 4, and gasified. Gas 8 and char are generated. The produced gasification gas 8 is taken out from the upper part of the fluidized bed gasification furnace 1, and the char is supplied to the fluidized bed combustion furnace 12 through the seal introduction pipe 11 together with the fluidized medium 4.

流動層燃焼炉１２では、下部から供給される酸化ガス１４によって前記チャーが燃焼すると共に、補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４が燃焼することにより前記流動媒体４の加熱が行われ、流動層燃焼炉１２内の高温流体１６は、上部から取り出されて固気分離器１７に導入され、流動媒体４と排ガス１８とに分離される。固気分離器１７分離された流動媒体４は、ダウンカマー１９を介して太陽光加熱セル２０に供給され、太陽光により加熱される。そして、太陽光加熱セル２０で加熱された流動媒体４は前記流動層ガス化炉１に供給され、前記原料７のガス化に供せられる。   In the fluidized bed combustion furnace 12, the char is combusted by the oxidizing gas 14 supplied from below, and the auxiliary fuel 44 supplied from the auxiliary fuel supply device 43 is combusted, whereby the fluid medium 4 is heated, The high-temperature fluid 16 in the fluidized bed combustion furnace 12 is taken out from the upper part, introduced into the solid-gas separator 17, and separated into the fluidized medium 4 and the exhaust gas 18. The fluid medium 4 separated from the solid-gas separator 17 is supplied to the solar heating cell 20 via the downcomer 19 and heated by sunlight. Then, the fluidized medium 4 heated in the solar heating cell 20 is supplied to the fluidized bed gasification furnace 1 and used for gasification of the raw material 7.

ここで、前記太陽光加熱セル２０では、前記貯留室２６に備えた溢流板２８の溢流口２７により貯留室２６の流動媒体４を傾斜板２１の幅方向に分配して供給するようにしてあり、更に、前記傾斜板２１には分配された流動媒体４を幅方向で均一に下流へ向けて導く整流ガイド２９が備えてあり、更に、傾斜板２１は、流動媒体４が緩落下するように、流動媒体４の安息角を考慮した小さい傾斜角度αで設けているので、太陽光加熱セル２０に供給された流動媒体４は、傾斜板２１上に薄く広がって緩やかに落下し、この間に図２に示した集光装置２３からの太陽光によって均一に加熱される。このとき、傾斜板２１を小さい傾斜角度αで傾斜させても流動媒体４が傾斜板２１上に沿って緩やかに確実に落下するように、前記傾斜板２１に振動を与える加振装置２１ａを備えてもよい。   Here, in the solar heating cell 20, the fluid medium 4 in the storage chamber 26 is distributed and supplied in the width direction of the inclined plate 21 by the overflow port 27 of the overflow plate 28 provided in the storage chamber 26. Further, the inclined plate 21 is provided with a rectifying guide 29 for guiding the distributed fluid medium 4 uniformly downstream in the width direction. Further, the inclined plate 21 causes the fluid medium 4 to fall slowly. As described above, the flow medium 4 provided to the solar heating cell 20 spreads thinly on the inclined plate 21 and gently falls, while being provided with a small inclination angle α in consideration of the angle of repose of the flow medium 4. 2 is uniformly heated by sunlight from the light collecting device 23 shown in FIG. At this time, a vibration device 21a that vibrates the inclined plate 21 is provided so that the fluid medium 4 gently and surely falls along the inclined plate 21 even if the inclined plate 21 is inclined at a small inclination angle α. May be.

更に、前記整流ガイド２９と前記透光板２２との間には、図３、図４（ｃ）に示すように、仕切板３１により傾斜方向上下に複数に区画した空間３０が形成してあり、更に、各空間３０には前記透光板２２に沿う方向へパージガスを吹き込むパージガスノズル３２を設けているので、パージガスの吹き付けによって透光板２２に粉塵が付着するのを防止することができ、よって、透光板２２を透過した太陽光により流動媒体４を効果的に加熱することができる。   Furthermore, between the rectifying guide 29 and the translucent plate 22, as shown in FIG. 3 and FIG. Furthermore, since each space 30 is provided with a purge gas nozzle 32 that blows purge gas in the direction along the light transmissive plate 22, it is possible to prevent dust from adhering to the light transmissive plate 22 by blowing the purge gas. Therefore, the fluid medium 4 can be effectively heated by the sunlight transmitted through the translucent plate 22.

前記流動層ガス化炉１では、反応温度を一定に保持することにより安定したガス化を行うことが要求されるが、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、図５（ａ）に示す如く、流動層温度計４５の検出温度４５ａを制御装置４６の温度制御器５３に入力し、流動層温度計４５の検出温度４５ａが予め設定された設定温度Ｘになるように、補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送って補助燃料４４の供給量を制御する。   The fluidized bed gasification furnace 1 is required to perform stable gasification by keeping the reaction temperature constant, but the amount of heat from sunlight obtained by the solar heating cell 20 is not constant and varies. Therefore, as shown in FIG. 5A, the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 is input to the temperature controller 53 of the control device 46, and the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 is set to a preset temperature. The auxiliary fuel control signal 52 is sent to the auxiliary fuel supply device 43 to control the supply amount of the auxiliary fuel 44 so as to become X.

この制御により、前記設定温度Ｘに対して、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量では不足する分の熱量を補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４の供給によってカバーするようにしたので、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量を最大限に活用したガス化が可能になる。   By this control, the amount of heat that is insufficient for the amount of heat obtained by the solar heating cell 20 with respect to the set temperature X is covered by the supply of the auxiliary fuel 44 supplied from the auxiliary fuel supply device 43. The gasification using the amount of heat obtained in the solar heating cell 20 to the maximum is possible.

又、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量では不足する熱量を補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４によってカバーするようにしているので、流動層ガス化炉１から流動層燃焼炉１２に供給されるチャーは極力少なくなるように流動層ガス化炉１の運転を設定することで、原料７のガス化率を高めることができる。   Further, since the amount of heat that is insufficient with the amount of heat obtained in the solar heating cell 20 is covered by the auxiliary fuel 44 supplied from the auxiliary fuel supply device 43, the fluidized bed gasification furnace 1 to the fluidized bed combustion furnace 12 are used. The gasification rate of the raw material 7 can be increased by setting the operation of the fluidized bed gasification furnace 1 so that the amount of char supplied to is reduced as much as possible.

一方、前記したように、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、例えば太陽光からの熱量が減少した場合には時間遅れをもって流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下し、そのために、流動層温度計４５の検出温度４５ａの低下に伴って補助燃料４４を増加する補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送っても、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が上昇するまでに時間遅れが生じて、流動層ガス化炉１の温度が不安定に変動してしまう。   On the other hand, as described above, the amount of heat from the sunlight obtained by the solar heating cell 20 is not constant and fluctuates. For example, when the amount of heat from sunlight decreases, the fluidized bed thermometer 45 has a time delay. Even if the auxiliary fuel control signal 52 for increasing the auxiliary fuel 44 as the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 decreases and the auxiliary fuel control signal 52 is sent to the auxiliary fuel supply device 43, the detected temperature 45a decreases. A time delay occurs until the temperature of the fluidized medium 4 supplied to the fluidized bed gasification furnace 1 through 17 increases, and the temperature of the fluidized bed gasification furnace 1 fluctuates in an unstable manner.

このため、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを前記温度制御器５３に入力し、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記日照検出信号４７ａに基づいて先行して補正するようにしているので、前記日照の変化に基づいて生じる流動層ガス化炉１の流動層５の温度の変動を抑制して安定させることができる。即ち、図６に示すように、日照計４７の計測値と補助燃料４４の供給量とは、日照計４７の計測値が減少すると補助燃料４４の供給量は増加するという相反した制御が行われるようになる。   Therefore, a sunshine detection signal 47a from the sunshine meter 47 is input to the temperature controller 53, and is output to the auxiliary fuel supply device 43 so that the detected temperature 45a of the fluidized bed thermometer 45 becomes a set temperature X. Since the auxiliary fuel control signal 52 is corrected in advance based on the sunshine detection signal 47a, the fluctuation in the temperature of the fluidized bed 5 of the fluidized bed gasifier 1 caused by the change in the sunshine is suppressed. And can be stabilized. That is, as shown in FIG. 6, the measured value of the sunshine meter 47 and the supply amount of the auxiliary fuel 44 are contradictoryly controlled such that the supply amount of the auxiliary fuel 44 increases when the measured value of the sunshine meter 47 decreases. It becomes like this.

更に、図５（ｂ）に示す如く、前記循環量制御器５５には、前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９からの検出温度４９ａが入力されており、前記循環量制御器５５は、前記検出温度４９ａに基づいて、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が一定に保持されるように、流量調整ダンパ１４ａに流量制御信号５４を出力して酸化ガス１４の供給量を制御しているので、前記流動層燃焼炉１２から前記流動層ガス化炉１に循環する流動媒体４の循環量が安定し、前記流動層燃焼炉１２でのガス化が安定して行われるようになる。   Further, as shown in FIG. 5 (b), the circulation amount controller 55 is inputted with a detected temperature 49a from the combustion thermometer 49 provided in the fluidized bed combustion furnace 12, and the circulation amount controller 55 outputs the flow rate control signal 54 to the flow rate adjustment damper 14a based on the detected temperature 49a so that the linear velocity of the fluidized medium 4 rising in the fluidized bed combustion furnace 12 is kept constant. 14 is controlled, the circulation amount of the fluidized medium 4 circulating from the fluidized bed combustion furnace 12 to the fluidized bed gasification furnace 1 is stabilized, and the gasification in the fluidized bed combustion furnace 12 is stable. To be done.

尚、本発明の循環流動層ガス化システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、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。また、上述のガス化システムは一例であって、ガス化に必要な熱量の一部を太陽光から得るとともに、不足する熱量相当分を流動層燃焼炉での燃料の燃焼熱から得られるような制御を行うことができるシステムであればよい。   The circulating fluidized bed gasification system of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. Further, the above gasification system is an example, and a part of the amount of heat necessary for gasification is obtained from sunlight, and a deficient amount of heat is obtained from the combustion heat of the fuel in the fluidized bed combustion furnace. Any system that can perform control may be used.

１ 流動層ガス化炉
３ ガス化剤（水蒸気）
４ 流動媒体
５ 流動層
６ 原料供給装置
７ 原料
８ ガス化ガス
１１ シール導入管
１２ 流動層燃焼炉
１４ 酸化ガス
１６ 高温流体
１７ 固気分離器
１８ 排ガス
２０ 太陽光加熱セル
２１ 傾斜板
２２ 透光板
２６ 貯留室
２７ 溢流口
２８ 溢流板
２９ 整流ガイド
３０ 空間
３１ 仕切板
３２ パージガスノズル
４３ 補助燃料供給装置
４４ 補助燃料
４５ 流動層温度計
４５ａ 検出温度
４６ 制御装置
４７ 日照計
４７ａ 日照検出信号
４９ 燃焼温度計
４９ａ 検出温度
５２ 補助燃料制御信号
５３ 温度制御器
５５ 循環量制御器
Ｘ 設定温度 1 Fluidized bed gasifier 3 Gasifying agent (steam)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Fluidized medium 5 Fluidized bed 6 Raw material supply apparatus 7 Raw material 8 Gasification gas 11 Seal introduction pipe 12 Fluidized bed combustion furnace 14 Oxidizing gas 16 High temperature fluid 17 Solid gas separator 18 Exhaust gas 20 Solar heating cell 21 Inclined plate 22 Translucent plate DESCRIPTION OF SYMBOLS 26 Storage chamber 27 Overflow port 28 Overflow plate 29 Rectification guide 30 Space 31 Partition plate 32 Purge gas nozzle 43 Auxiliary fuel supply device 44 Auxiliary fuel 45 Fluidized bed thermometer 45a Detection temperature 46 Control device 47 Solar meter 47a Sunlight detection signal 49 Combustion Thermometer 49a Detected temperature 52 Auxiliary fuel control signal 53 Temperature controller 55 Circulation amount controller X Set temperature

Claims (4)

原料が供給されると共にガス化剤の供給により流動媒体による流動層を形成して前記原料のガス化を行う流動層ガス化炉と、該流動層ガス化炉で生成したチャーと流動媒体を導入して前記チャーを酸化ガスで燃焼することにより流動媒体の加熱を行う流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉上部からの高温流体を導入して流動媒体と排ガスとに分離し分離した流動媒体を前記流動層ガス化炉に落下供給する固気分離器とを有する循環流動層ガス化システムであって、
前記固気分離器の下部には、該固気分離器からの流動媒体を受けて緩落下させる傾斜板と、該傾斜板の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板上の流動媒体を加熱する透光板とを有する太陽光加熱セルを設置し、
前記流動層燃焼炉には、補助燃料供給装置を設置し、
前記流動層ガス化炉の流動層の温度を計測する流動層温度計と、該流動層温度計の検出温度が設定温度に保持されるように前記補助燃料供給装置に補助燃料制御信号を発して前記流動層燃焼炉に供給する補助燃料の供給量を調節するための温度制御器を有する制御装置を備えた
ことを特徴とする循環流動層ガス化システム。 A fluidized bed gasification furnace that gasifies the raw material by forming a fluidized bed by a fluidized medium by supplying a raw material and supplying a gasifying agent, and a char and a fluidized medium generated in the fluidized bed gasification furnace are introduced. Then, a fluidized bed combustion furnace that heats the fluidized medium by burning the char with oxidizing gas, and a fluidized medium that is separated into a fluidized medium and an exhaust gas by introducing a high-temperature fluid from the upper part of the fluidized bed combustion furnace A circulating fluidized bed gasification system having a solid-gas separator that drops and supplies the fluidized bed gasification furnace to the fluidized bed gasification furnace,
In the lower part of the solid-gas separator, an inclined plate that receives and slowly falls the fluid medium from the solid-gas separator, and is opposed to cover the upper side of the inclined plate and transmits the concentrated sunlight. A solar heating cell having a translucent plate for heating the fluid medium on the inclined plate,
In the fluidized bed combustion furnace, an auxiliary fuel supply device is installed,
A fluidized bed thermometer for measuring the temperature of the fluidized bed in the fluidized bed gasification furnace, and an auxiliary fuel control signal is issued to the auxiliary fuel supply device so that the detected temperature of the fluidized bed thermometer is maintained at a set temperature. A circulating fluidized bed gasification system comprising a controller having a temperature controller for adjusting a supply amount of auxiliary fuel supplied to the fluidized bed combustion furnace. 前記太陽光加熱セルは、前記固気分離器からの流動媒体を受ける貯留室に備えて傾斜板の幅方向に流動媒体を分配して供給する溢流口を備えた溢流板と、該溢流板により幅方向へ分配された流動媒体を下方へ案内するよう傾斜板上の幅方向複数箇所に突出した整流ガイドと、該整流ガイドと前記透光板との間を傾斜方向上下に複数の空間に仕切る仕切板と、該仕切板によって仕切られた各空間に前記透光板に沿う方向へパージガスを吹き込むよう配置したパージガスノズルとを有することを特徴とする請求項１に記載の循環流動層ガス化システム。   The solar heating cell includes an overflow plate provided in a storage chamber that receives the fluid medium from the solid-gas separator, and an overflow port that distributes and supplies the fluid medium in the width direction of the inclined plate. The flow guide distributed in the width direction by the flow plate is projected downward at a plurality of positions in the width direction on the inclined plate so as to guide the flow medium downward. 2. The circulating fluidized bed according to claim 1, further comprising: a partition plate partitioning into spaces; and a purge gas nozzle arranged to blow purge gas into each space partitioned by the partition plate in a direction along the light-transmitting plate. Gasification system. 前記制御装置の温度制御器には、太陽光の強さを計測する日照計からの日照検出信号が入力されており、前記温度制御器は、前記流動層温度計の検出温度が設定温度になるように前記補助燃料供給装置に出力する補助燃料制御信号を前記日照検出信号に基づいて先行補正するようにしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環流動層ガス化システム。   A sunshine detection signal from a sunshine meter that measures the intensity of sunlight is input to the temperature controller of the control device, and the temperature controller detects the detected temperature of the fluidized bed thermometer as a set temperature. The circulating fluidized bed gasification system according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary fuel control signal output to the auxiliary fuel supply device is corrected in advance based on the sunshine detection signal. 前記制御装置は、前記流動層燃焼炉に設けた燃焼温度計からの検出温度に基づいて、前記流動層燃焼炉に供給する酸化ガスの供給量を調節するようにした循環量制御器を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化システム。   The control device has a circulation amount controller configured to adjust a supply amount of an oxidizing gas supplied to the fluidized bed combustion furnace based on a detected temperature from a combustion thermometer provided in the fluidized bed combustion furnace. The circulating fluidized bed gasification system according to any one of claims 1 to 3.
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