JP6083558B2 - Fuel gas generator - Google Patents
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Description
本発明は、有機物から燃料ガスを発生させる燃料ガス発生装置に関する。 The present invention relates to a fuel gas generator that generates fuel gas from organic matter.
有機物を加熱してガス化させると、熱分解ガスにはタール成分を多く含む。タール成分の多く含まれる熱分解ガスを発電機などの動力回収装置に用いると、タール成分によって動力回収装置に支障をきたす。従って、タール含有の少ない熱分解ガスとすることが望まれる。
特許文献１では、熱分解ガスからタール成分を除去するために、熱分解炉で生成した熱分解ガスを触媒反応器に導入し、この触媒反応器にてタール成分を除去することが提案されている。
When organic substances are heated and gasified, the pyrolysis gas contains a large amount of tar components. If a pyrolysis gas containing a large amount of tar components is used in a power recovery device such as a power generator, the tar recovery causes troubles in the power recovery device. Therefore, it is desirable to use a pyrolysis gas with less tar content.
In Patent Document 1, in order to remove the tar component from the pyrolysis gas, it is proposed that the pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace is introduced into the catalytic reactor, and the tar component is removed in the catalytic reactor. Yes.
特許文献１は、部分燃焼ガス化炉を備え、この部分燃焼ガス化炉で発生させた可燃性ガスを熱分解炉と触媒反応器に導いている。
熱分解炉に導かれた可燃性ガスは、空気と混合されてバーナで燃焼される。この時の燃焼温度は７００℃から１０００℃とされている。また、触媒反応器に導かれた可燃性ガスについても、空気と混合されてバーナで燃焼される。この時の燃焼温度についても７００℃から１０００℃とされている。
このように特許文献１では、熱分解炉と触媒反応器とにそれぞれバーナを備えた燃焼部を有している。
従って、熱分解炉及び触媒反応器は、燃焼部を有することで装置が大型化するとともに、多くの熱量を必要とするために効率が低下する。
Patent Document 1 includes a partial combustion gasification furnace, and guides combustible gas generated in the partial combustion gasification furnace to a thermal decomposition furnace and a catalytic reactor.
The combustible gas introduced into the pyrolysis furnace is mixed with air and burned in the burner. The combustion temperature at this time is set to 700 ° C. to 1000 ° C. The combustible gas introduced to the catalytic reactor is also mixed with air and burned by the burner. The combustion temperature at this time is also set to 700 ° C. to 1000 ° C.
Thus, in patent document 1, it has a combustion part each provided with the burner in the pyrolysis furnace and the catalytic reactor.
Therefore, the thermal cracking furnace and the catalytic reactor have a combustion section, which increases the size of the apparatus and requires a large amount of heat, resulting in a reduction in efficiency.
本発明は、装置の小型化を図れると共に、有機物ガス化空間で分離された炭化物を排出することができる燃料ガス発生装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel gas generator capable of reducing the size of the apparatus and discharging the carbide separated in the organic gasification space.
請求項１記載の本発明の燃料ガス発生装置は、高温の燃焼ガスを発生させる燃焼炉と、間接加熱により有機物を熱分解ガスと炭化物に分離するガス化炉と、前記ガス化炉で分離した前記熱分解ガスからタール成分を除去する養生室とを備え、前記燃焼炉で発生させた前記燃焼ガスを前記養生室に導き、前記養生室に導いた前記燃焼ガスによって前記養生室内の前記熱分解ガスを間接加熱し、前記燃焼炉で発生させた前記燃焼ガスを前記ガス化炉に導き、前記ガス化炉に導いた前記燃焼ガスによって前記有機物を加熱する燃料ガス発生装置であって、前記ガス化炉を、前記有機物が投入される有機物ガス化空間と、前記有機物ガス化空間を加熱する前記燃焼ガスを流通させる燃焼ガス空間とで構成し、前記有機物ガス化空間の他端側には、配管が上下方向に配置される分岐管が接続され、前記分岐管の上方配管は、前記養生室に接続され、前記有機物ガス化空間の一端側から、木材チップ、農業残渣物、食品残渣物などの前記有機物が投入され、前記有機物は前記熱分解ガスと前記炭化物に分離した後に、前記有機物ガス化空間の前記他端側がら導出され、前記分岐管の下方配管からは、前記有機物ガス化空間で分離された前記炭化物を排出し、前記養生室にて前記タール成分を除去された前記熱分解ガスをサイクロンに導き、前記サイクロンにて前記タール成分や前記炭化物を除去された前記熱分解ガスをスクラバーに導き、前記サイクロンには、前記サイクロンの下部と上部を接続するサイクロン用循環経路を設け、前記サイクロン用循環経路には、サイクロン用熱交換器とサイクロン用循環用ブロワーとを設け、前記サイクロン用熱交換器によって前記サイクロン用循環経路を通過する前記熱分解ガスを冷却し、前記スクラバーには、前記スクラバーの下部と上部を接続するスクラバー用循環経路を設け、前記スクラバー用循環経路には、スクラバー用熱交換器とスクラバー用循環用ブロワーとを設け、前記スクラバー用熱交換器によって前記スクラバー用循環経路を通過する前記熱分解ガスを冷却することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の燃料ガス発生装置において、前記燃焼炉における前記燃焼ガスの温度を８００℃以上とし、前記養生室に導入する前記燃焼ガスの温度を７００℃以上とし、前記ガス化炉に導入する前記燃焼ガスの温度を６５０℃以上としたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の燃料ガス発生装置において、前記養生室から排出される前記燃焼ガスの温度が６５０℃から８５０℃となるように前記燃焼炉における燃焼を制御することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料ガス発生装置において、前記ガス化炉から排出される前記燃焼ガスの温度が２５０℃から６００℃となるように前記燃焼炉における燃焼を制御することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料ガス発生装置において、前記ガス化炉で分離した前記炭化物を前記燃焼炉に導いて燃焼させることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料ガス発生装置において、前記ガス化炉には、前記熱分解ガスに対して放熱した後の前記燃焼ガスを導くことを特徴とする。
The fuel gas generator of the present invention according to claim 1 is a combustion furnace that generates high-temperature combustion gas, a gasification furnace that separates organic substances into pyrolysis gas and carbide by indirect heating, and the gasification furnace A curing chamber for removing tar components from the pyrolysis gas, guiding the combustion gas generated in the combustion furnace to the curing chamber, and the thermal decomposition in the curing chamber by the combustion gas guided to the curing chamber A fuel gas generator that indirectly heats a gas, guides the combustion gas generated in the combustion furnace to the gasification furnace, and heats the organic matter by the combustion gas guided to the gasification furnace, the gas The gasification furnace is configured with an organic gasification space into which the organic material is charged, and a combustion gas space through which the combustion gas for heating the organic gasification space is circulated, and at the other end side of the organic gasification space, Plumbing A branch pipe arranged in the vertical direction is connected, and an upper pipe of the branch pipe is connected to the curing room, and from one end side of the organic gasification space, the wood chips, agricultural residues, food residues, etc. An organic substance is charged, and after the organic substance is separated into the pyrolysis gas and the carbide, the other end side of the organic substance gasification space is led out and separated from the lower pipe of the branch pipe in the organic substance gasification space. The pyrolysis gas from which the tar component has been removed in the curing chamber is guided to a cyclone, and the pyrolysis gas from which the tar component and the carbide have been removed by the cyclone is used as a scrubber. The cyclone is provided with a cyclone circulation path that connects a lower part and an upper part of the cyclone, and the cyclone circulation path includes a cyclone heat exchanger and a cyclone. A scrubber circulation path for connecting a lower part and an upper part of the scrubber to the scrubber, wherein the pyrolysis gas passing through the cyclone circulation path is cooled by the cyclone heat exchanger. A scrubber heat exchanger and a scrubber circulation blower are provided in the scrubber circulation path, and the pyrolysis gas passing through the scrubber circulation path is cooled by the scrubber heat exchanger. Features.
According to a second aspect of the present invention, in the fuel gas generator according to the first aspect, the temperature of the combustion gas in the combustion furnace is 800 ° C or higher, and the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber is 700 ° C. The temperature of the combustion gas introduced into the gasification furnace is 650 ° C. or higher.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuel gas generating apparatus according to the first or second aspect, wherein the combustion gas discharged from the curing chamber has a temperature of 650 ° C to 850 ° C. It is characterized by controlling the combustion in.
According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel gas generator according to any one of the first to third aspects, the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace is 250 ° C to 600 ° C. And controlling combustion in the combustion furnace.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel gas generator according to any one of the first to fourth aspects, the carbide separated in the gasification furnace is guided to the combustion furnace for combustion. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel gas generator according to any one of the first to fifth aspects, the gasification furnace supplies the combustion gas after radiating heat to the pyrolysis gas. It is characterized by guiding.
本発明によれば、燃焼炉で発生させた燃焼ガスを養生室に導くことでタール成分の除去を行い、分岐管の下方配管からは、有機物ガス化空間で分離された炭化物を排出することができる。 According to the present invention, the tar component is removed by introducing the combustion gas generated in the combustion furnace to the curing chamber, and the carbide separated in the organic gasification space can be discharged from the lower pipe of the branch pipe. it can.
本発明の第１の実施の形態による燃料ガス発生装置は、ガス化炉を、有機物が投入される有機物ガス化空間と、有機物ガス化空間を加熱する燃焼ガスを流通させる燃焼ガス空間とで構成し、有機物ガス化空間の他端側には、配管が上下方向に配置される分岐管が接続され、分岐管の上方配管は、養生室に接続され、有機物ガス化空間の一端側から、木材チップ、農業残渣物、食品残渣物などの有機物が投入され、有機物は熱分解ガスと炭化物に分離した後に、有機物ガス化空間の他端側がら導出され、分岐管の下方配管からは、有機物ガス化空間で分離された炭化物を排出し、養生室にてタール成分を除去された熱分解ガスをサイクロンに導き、サイクロンにてタール成分や炭化物を除去された熱分解ガスをスクラバーに導き、サイクロンには、サイクロンの下部と上部を接続するサイクロン用循環経路を設け、サイクロン用循環経路には、サイクロン用熱交換器とサイクロン用循環用ブロワーとを設け、サイクロン用熱交換器によってサイクロン用循環経路を通過する熱分解ガスを冷却し、スクラバーには、スクラバーの下部と上部を接続するスクラバー用循環経路を設け、スクラバー用循環経路には、スクラバー用熱交換器とスクラバー用循環用ブロワーとを設け、スクラバー用熱交換器によってスクラバー用循環経路を通過する熱分解ガスを冷却するものである。本実施の形態によれば、燃焼炉で発生させた燃焼ガスを養生室に導くことでタール成分の除去を行い、分岐管の下方配管からは、有機物ガス化空間で分離された炭化物を排出することができる。 In the fuel gas generator according to the first embodiment of the present invention, the gasification furnace includes an organic gasification space into which an organic substance is charged and a combustion gas space in which a combustion gas for heating the organic gasification space is circulated. The other end side of the organic gasification space is connected to a branch pipe in which piping is arranged in the vertical direction, and the upper pipe of the branch pipe is connected to the curing room, and from one end side of the organic gasification space, Chips, agricultural residues, organic residues such as food residues, etc. are input, and after separating the organic matter into pyrolysis gas and carbide, the other end of the organic gasification space is led out, and organic gas is released from the lower pipe of the branch pipe reduction space is discharged the separated carbide, a pyrolysis gas which is removed tar components at curing chamber leading to a cyclone, it leads to pyrolysis gas removed tar components or carbides in a cyclone scrubber, a cyclone The cyclone circulation path connecting the lower and upper parts of the cyclone is provided. The cyclone circulation path is provided with a cyclone heat exchanger and a cyclone circulation blower, and passes through the cyclone circulation path by the cyclone heat exchanger. The scrubber is provided with a scrubber circulation path that connects the lower and upper parts of the scrubber, and the scrubber circulation path is provided with a scrubber heat exchanger and a scrubber circulation blower. The pyrolysis gas passing through the scrubber circulation path is cooled by the heat exchanger for use . According to the present embodiment, the tar component is removed by introducing the combustion gas generated in the combustion furnace to the curing chamber, and the carbide separated in the organic gasification space is discharged from the lower pipe of the branch pipe. be able to.
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による燃料ガス発生装置において、燃焼炉における燃焼ガスの温度を８００℃以上とし、養生室に導入する燃焼ガスの温度を７００℃以上とし、ガス化炉に導入する燃焼ガスの温度を６５０℃以上としたものである。本実施の形態によれば、燃焼炉における燃焼ガスの温度を８００℃以上とすることで、養生室でのタール成分除去に必要な７００℃から９００℃の燃焼ガス温度を満足することができ、養生室に導入する燃焼ガスの温度を７００℃以上とすることで、ガス化炉で有機物を熱分解ガスと炭化物に分離する温度を満足することができる。 The second embodiment of the present invention is the fuel gas generator according to the first embodiment, wherein the temperature of the combustion gas in the combustion furnace is 800 ° C. or higher, and the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber is 700 ° C. or higher. And the temperature of the combustion gas introduced into the gasification furnace is 650 ° C. or higher. According to the present embodiment, by setting the temperature of the combustion gas in the combustion furnace to 800 ° C. or higher, it is possible to satisfy the combustion gas temperature of 700 ° C. to 900 ° C. necessary for tar component removal in the curing chamber, By setting the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber to 700 ° C. or higher, it is possible to satisfy the temperature at which the organic substance is separated into pyrolysis gas and carbide in the gasification furnace.
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による燃料ガス発生装置において、養生室から排出される燃焼ガスの温度が６５０℃から８５０℃となるように燃焼炉における燃焼を制御するものである。本実施の形態によれば、養生室から排出される燃焼ガスの温度によって燃焼炉を制御することで、養生室とガス化炉での適正な温度を維持することができる。 The third embodiment of the present invention is a fuel gas generator according to the first or second embodiment. In the combustion furnace, the temperature of the combustion gas discharged from the curing chamber is 650 ° C. to 850 ° C. Combustion is controlled. According to the present embodiment, by controlling the combustion furnace according to the temperature of the combustion gas discharged from the curing chamber, it is possible to maintain appropriate temperatures in the curing chamber and the gasification furnace.
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態による燃料ガス発生装置において、ガス化炉から排出される燃焼ガスの温度が２５０℃から６００℃となるように燃焼炉における燃焼を制御するものである。本実施の形態によれば、ガス化炉から排出される燃焼ガスの温度によって燃焼炉を制御することで、養生室とガス化炉での適正な温度を維持することができる。 According to a fourth embodiment of the present invention, in the fuel gas generator according to the first to third embodiments, the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace is 250 ° C. to 600 ° C. It controls the combustion in. According to the present embodiment, by controlling the combustion furnace according to the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace, it is possible to maintain appropriate temperatures in the curing chamber and the gasification furnace.
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態による燃料ガス発生装置において、ガス化炉で分離した炭化物を燃焼炉に導いて燃焼させるものである。本実施の形態によれば、ガス化炉で分離した炭化物を燃焼炉で用いることで効率を更に高めることができる。 According to a fifth embodiment of the present invention, in the fuel gas generator according to the first to fourth embodiments, the carbide separated in the gasification furnace is guided to the combustion furnace and burned. According to the present embodiment, the efficiency can be further increased by using the carbide separated in the gasification furnace in the combustion furnace.
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５の実施の形態による燃料ガス発生装置において、ガス化炉には、熱分解ガスに対して放熱した後の燃焼ガスを導くものである。本実施の形態によれば、ガス化炉には、熱分解ガスに対して放熱した後の燃焼ガスを利用することで、効率を高めることができる。 According to a sixth embodiment of the present invention, in the fuel gas generators according to the first to fifth embodiments, the combustion gas after radiating heat to the pyrolysis gas is guided to the gasification furnace. . According to the present embodiment, the efficiency can be increased by using the combustion gas after radiating heat to the pyrolysis gas in the gasification furnace.
以下に本発明の一実施例を図１に示す。
図１は本発明の一実施例による燃料ガス発生装置を示す構成図である。
図１に示すように、本実施例による燃料ガス発生装置は、高温の燃焼ガスを発生させる燃焼炉１０と、間接加熱により有機物を熱分解ガスと炭化物に分離するガス化炉２０と、ガス化炉２０で分離した熱分解ガスからタール成分を除去する養生室３０とを備えている。なお、ガス化炉２０には、攪拌スクリュー付横型回転炉やロータリーキルンが適している。
An embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a fuel gas generator according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the fuel gas generator according to this embodiment includes a combustion furnace 10 that generates high-temperature combustion gas, a gasification furnace 20 that separates organic substances into pyrolysis gas and carbide by indirect heating, and gasification. A curing chamber 30 is provided for removing tar components from the pyrolysis gas separated in the furnace 20. For the gasification furnace 20, a horizontal rotary furnace with a stirring screw or a rotary kiln is suitable.
燃焼炉１０における燃焼ガスの温度は８００℃以上とし、養生室３０に導入する燃焼ガスの温度は７００℃以上とし、ガス化炉２０に導入する燃焼ガスの温度は６５０℃以上とする。ガス化炉２０に導入する燃焼ガスの温度を６５０℃以上とすることで、ガス化炉２０内の有機物を４００℃から６５０℃の環境下とする。
より、好ましくは、燃焼炉１０における燃焼ガスの温度は９５０℃以上とし、養生室３０に導入する燃焼ガスの温度は８５０℃以上とし、ガス化炉２０に導入する燃焼ガスの温度は８００℃以上とする。ガス化炉２０に導入する燃焼ガスの温度を８００℃以上とすることで、ガス化炉２０内の有機物を４００℃から６５０℃の環境下とする。
The temperature of the combustion gas in the combustion furnace 10 is 800 ° C. or more, the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber 30 is 700 ° C. or more, and the temperature of the combustion gas introduced into the gasification furnace 20 is 650 ° C. or more. By setting the temperature of the combustion gas introduced into the gasification furnace 20 to 650 ° C. or higher, the organic matter in the gasification furnace 20 is brought into an environment of 400 ° C. to 650 ° C.
More preferably, the temperature of the combustion gas in the combustion furnace 10 is 950 ° C. or higher, the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber 30 is 850 ° C. or higher, and the temperature of the combustion gas introduced into the gasifier 20 is 800 ° C. or higher. And By setting the temperature of the combustion gas introduced into the gasification furnace 20 to 800 ° C. or higher, the organic matter in the gasification furnace 20 is brought into an environment of 400 ° C. to 650 ° C.
なお、養生室３０から排出される燃焼ガスの温度が６５０℃から８５０℃となるように、より好ましくは８００℃から８５０℃となるように燃焼炉１０における燃焼を制御する。
また、ガス化炉２０から排出される燃焼ガスの温度が２５０℃から６００℃となるように、より好ましくは２５０℃から４００℃となるように、燃焼炉１０における燃焼を制御する。
従って、図示はしないが、養生室３０から排出される燃焼ガスの温度を検出する温度検出手段やガス化炉２０から排出される燃焼ガスの温度を検出する温度検出手段を備え、これらの温度に基づいて燃焼炉１０に供給する燃料量や空気量を調整する制御装置を備えている。
The combustion in the combustion furnace 10 is controlled so that the temperature of the combustion gas discharged from the curing chamber 30 is 650 ° C. to 850 ° C., more preferably 800 ° C. to 850 ° C.
Further, the combustion in the combustion furnace 10 is controlled so that the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace 20 is 250 ° C. to 600 ° C., more preferably 250 ° C. to 400 ° C.
Accordingly, although not shown in the drawing, temperature detection means for detecting the temperature of the combustion gas discharged from the curing chamber 30 and temperature detection means for detecting the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace 20 are provided. A control device for adjusting the amount of fuel and the amount of air supplied to the combustion furnace 10 is provided.
ガス化炉２０は、有機物が投入される有機物ガス化空間２１と、有機物ガス化空間２１を加熱する燃焼ガスを流通させる燃焼ガス空間２２とからなる。有機物ガス化空間２１と燃焼ガス空間２２とは隔壁によって完全に区画されている。有機物ガス化空間２１には、燃焼部を持たないＵターンキルンが適している。本実施例では、燃焼ガス空間２２は、有機物ガス化空間２１の外周に形成している。
有機物ガス化空間２１は、例えば横型筒状に形成され、筒状の一端側から、木材チップ、農業残渣物、食品残渣物などの有機物が連続的に投入され、有機物は熱分解ガスと炭化物に分離した後に、筒状の他端側がら導出される。
The gasification furnace 20 includes an organic material gasification space 21 into which an organic material is charged and a combustion gas space 22 in which a combustion gas for heating the organic material gasification space 21 is circulated. The organic gasification space 21 and the combustion gas space 22 are completely partitioned by partition walls. A U-turn kiln having no combustion part is suitable for the organic gasification space 21. In this embodiment, the combustion gas space 22 is formed on the outer periphery of the organic material gasification space 21.
The organic material gasification space 21 is formed in, for example, a horizontal cylindrical shape, and organic materials such as wood chips, agricultural residues, and food residues are continuously charged from one end of the cylindrical shape, and the organic materials are converted into pyrolysis gas and carbide. After the separation, the other end of the cylindrical shape is led out.
有機物ガス化空間２１の他端側には、配管が上下方向に配置される分岐管２３が接続されている。
分岐管２３の下方配管２３ａは、燃焼炉１０内に延出し、有機物ガス化空間２１で分離された炭化物（チャー）を燃焼炉１０内に導く。このように、ガス化炉２０で分離した炭化物を燃焼炉１０に導いて燃焼させることで効率を高めることができる。
分岐管２３の上方配管２３ｂは、養生室３０に接続されている。
養生室３０は二重管で構成され、内部空間３１には有機物ガス化空間２１で分離された熱分解ガスが導入され、外部空間３２には内部空間３１を加熱する燃焼ガスが導入される。
内部空間３１と外部空間３２とは、隔壁によって完全に区画されている。内部空間３１には、好ましくは触媒３３を充填する。触媒３３には、例えば金属触媒を用いる。この金属触媒によって、タール成分の熱分解を促進することができる。
The other end side of the organic gasification space 21 is connected to a branch pipe 23 in which a pipe is arranged in the vertical direction.
The lower pipe 23 a of the branch pipe 23 extends into the combustion furnace 10 and guides the carbide (char) separated in the organic gasification space 21 into the combustion furnace 10. Thus, efficiency can be improved by guiding the carbide separated in the gasification furnace 20 to the combustion furnace 10 and burning it.
An upper pipe 23 b of the branch pipe 23 is connected to the curing room 30.
The curing chamber 30 is composed of a double pipe, the pyrolysis gas separated in the organic gasification space 21 is introduced into the internal space 31, and the combustion gas that heats the internal space 31 is introduced into the external space 32.
The internal space 31 and the external space 32 are completely partitioned by a partition wall. The internal space 31 is preferably filled with a catalyst 33. As the catalyst 33, for example, a metal catalyst is used. By this metal catalyst, thermal decomposition of the tar component can be promoted.
燃焼炉１０と外部空間３２とは、第１の燃焼ガス用配管１１で接続され、燃焼炉１０で発生させた燃焼ガスを外部空間３２に導いている。第１の燃焼ガス用配管１１の途中には分離器１２が接続され、燃焼ガスに含まれる炭化物を分離する。
養生室３０の外部空間３２と燃焼ガス空間２２とは、第２の燃焼ガス用配管１３で接続され、外部空間３２にて放熱した燃焼ガスを燃焼ガス空間２２に導いている。
燃焼ガス空間２２には、第３の燃焼ガス用配管１４が接続され、燃焼ガス空間２２にて放熱した燃焼ガスを排気する。
The combustion furnace 10 and the external space 32 are connected by the first combustion gas pipe 11, and guide the combustion gas generated in the combustion furnace 10 to the external space 32. A separator 12 is connected in the middle of the first combustion gas pipe 11 to separate carbides contained in the combustion gas.
The external space 32 of the curing chamber 30 and the combustion gas space 22 are connected by the second combustion gas pipe 13, and guide the combustion gas radiated in the external space 32 to the combustion gas space 22.
A third combustion gas pipe 14 is connected to the combustion gas space 22 to exhaust the combustion gas radiated in the combustion gas space 22.
第３の燃焼ガス用配管１４には、出口側端部に排気ブロワー１５が接続され、排気ブロワー１５によって燃焼ガスを排気する。
第３の燃焼ガス用配管１４には、排気ブロワー１５に至るまでの経路に、熱回収器１６とバグフィルタ１７が接続されている。熱回収器１６は、バグフィルタ１７より上流側に配置する。
熱回収器１６は、燃焼ガスから熱を吸収して空気を加熱し、加熱した空気を燃焼炉１０に導くことで、燃焼炉１０での燃焼ガスの温度を高めることができる。
An exhaust blower 15 is connected to the third combustion gas pipe 14 at the outlet side end, and the exhaust gas is exhausted by the exhaust blower 15.
A heat recovery unit 16 and a bag filter 17 are connected to the third combustion gas pipe 14 in a path to the exhaust blower 15. The heat recovery unit 16 is disposed upstream of the bag filter 17.
The heat recovery device 16 can increase the temperature of the combustion gas in the combustion furnace 10 by absorbing heat from the combustion gas and heating the air, and guiding the heated air to the combustion furnace 10.
なお、熱回収器１６は、燃焼炉１０における燃料の加熱に用いてもよい。なお、熱回収器１６で放熱された燃焼ガスは、４５０℃以下、より好ましくは２００℃以下とする。熱回収器１６から排出される燃焼ガス温度を２００℃以下とすることで、耐熱ナイロンを素材としたバグフィルタ１７や汎用的な排気ブロワー１５を用いることができる。また、排気ブロワー１５やバグフィルタ１７を通過する燃焼ガス温度を低下させるために、熱回収器１６の下流側の第３の燃焼ガス用配管１４に、外気を導入する吸入経路を接続してもよい。 The heat recovery unit 16 may be used for heating the fuel in the combustion furnace 10. The combustion gas radiated by the heat recovery unit 16 is 450 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower. By setting the temperature of the combustion gas discharged from the heat recovery unit 16 to 200 ° C. or lower, the bag filter 17 made of heat-resistant nylon or the general-purpose exhaust blower 15 can be used. Further, in order to lower the temperature of the combustion gas passing through the exhaust blower 15 and the bag filter 17, a suction path for introducing outside air may be connected to the third combustion gas pipe 14 on the downstream side of the heat recovery unit 16. Good.
養生室３０の内部空間３１とサイクロン４０とは第１の接続管２４で接続され、内部空間３１にてタール成分を除去された熱分解ガスをサイクロン４０に導いている。
サイクロン４０には、サイクロン４０の下部と上部を接続する循環経路４１が設けられている。この循環経路４１には、熱交換器４２と循環用ブロワー４３が設けられ、熱交換器４２によって循環経路４１を通過する熱分解ガスを冷却する。
サイクロン４０とスクラバー５０とは、第２の接続管２５で接続され、サイクロン４０にてタール成分や炭化物を除去された熱分解ガスをスクラバー５０に導いている。
スクラバー５０には、スクラバー５０の下部と上部を接続する循環経路５１が設けられている。この循環経路５１には、熱交換器５２と循環用ブロワー５３が設けられ、熱交換器５２によって循環経路５１を通過する熱分解ガスを冷却する。
The internal space 31 of the curing chamber 30 and the cyclone 40 are connected by the first connecting pipe 24, and the pyrolysis gas from which tar components have been removed in the internal space 31 is guided to the cyclone 40.
The cyclone 40 is provided with a circulation path 41 that connects the lower part and the upper part of the cyclone 40. The circulation path 41 is provided with a heat exchanger 42 and a circulation blower 43, and the pyrolysis gas passing through the circulation path 41 is cooled by the heat exchanger 42.
The cyclone 40 and the scrubber 50 are connected by a second connecting pipe 25, and the pyrolysis gas from which tar components and carbides have been removed by the cyclone 40 is guided to the scrubber 50.
The scrubber 50 is provided with a circulation path 51 that connects the lower portion and the upper portion of the scrubber 50. The circulation path 51 is provided with a heat exchanger 52 and a circulation blower 53, and the pyrolysis gas passing through the circulation path 51 is cooled by the heat exchanger 52.
スクラバー５０には、第３の接続管２６が接続され、スクラバー５０から導出される熱分解ガスをガスホルダー６０に導く。
第３の接続管２６には、ガスホルダー６０に至るまでの経路に、フィルター６１とブロワー６２が接続されている。フィルター６１は、ブロワー６２より上流側に配置する。
ガスホルダー６０に導かれた熱分解ガスは、例えばガスエンジン発電機７０に利用される。
A third connecting pipe 26 is connected to the scrubber 50, and the pyrolysis gas led out from the scrubber 50 is guided to the gas holder 60.
A filter 61 and a blower 62 are connected to the third connection pipe 26 in a path leading to the gas holder 60. The filter 61 is disposed on the upstream side of the blower 62.
The pyrolysis gas led to the gas holder 60 is used for the gas engine generator 70, for example.
上記構成によって、燃焼炉１０で発生させた燃焼ガスを養生室３０に導き、養生室３０に導いた燃焼ガスによって養生室３０内の熱分解ガスを間接加熱し、熱分解ガスに対して放熱した後の燃焼ガスをガス化炉２０に導き、ガス化炉２０に導いた燃焼ガスによって有機物を加熱する。 With the above configuration, the combustion gas generated in the combustion furnace 10 is guided to the curing chamber 30, and the pyrolysis gas in the curing chamber 30 is indirectly heated by the combustion gas guided to the curing chamber 30 to dissipate heat to the pyrolysis gas. The later combustion gas is guided to the gasification furnace 20, and the organic matter is heated by the combustion gas guided to the gasification furnace 20.
本実施例によれば、燃焼炉１０で発生させた燃焼ガスを養生室３０に導くことでタール成分の除去を行い、養生室３０で放熱した後の燃焼ガスをガス化炉２０に利用するものであり、養生室３０及びガス化炉２０にはいずれにも燃焼室を設けないことで装置の小型化を図れると共に、養生室３０で必要とする燃焼ガスの温度と、ガス化炉２０で必要とする燃焼ガスの温度の違いに着目して養生室３０で放熱した後の燃焼ガスをガス化炉２０に利用することで、効率を高めることができる。
また、本実施例によれば、燃焼炉１０における燃焼ガスの温度を８００℃以上、より好ましくは９５０℃以上とすることで、養生室３０でのタール成分除去に必要な７００℃から９００℃、より好ましくは８５０℃から９００℃の燃焼ガス温度を満足することができ、養生室３０に導入する燃焼ガスの温度を７００℃以上、より好ましくは８５０℃以上とすることで、ガス化炉２０で有機物を熱分解ガスと炭化物に分離する温度を満足することができる。
また、本実施例によれば、養生室３０から排出される燃焼ガスの温度によって燃焼炉１０を制御することで、養生室３０とガス化炉２０での適正な温度を維持することができる。
また、本実施例によれば、ガス化炉２０から排出される燃焼ガスの温度によって燃焼炉１０を制御することで、養生室３０とガス化炉２０での適正な温度を維持することができる。
According to the present embodiment, the combustion gas generated in the combustion furnace 10 is guided to the curing chamber 30 to remove tar components, and the combustion gas radiated in the curing chamber 30 is used for the gasification furnace 20. Since the curing chamber 30 and the gasification furnace 20 are not provided with any combustion chamber, the apparatus can be downsized, and the temperature of the combustion gas required in the curing chamber 30 and the gasification furnace 20 are required. The efficiency can be enhanced by using the combustion gas after radiating heat in the curing chamber 30 for the gasification furnace 20 while paying attention to the difference in the temperature of the combustion gas.
Further, according to the present embodiment, the temperature of the combustion gas in the combustion furnace 10 is 800 ° C. or higher, more preferably 950 ° C. or higher, so that 700 ° C. to 900 ° C. necessary for tar component removal in the curing chamber 30 More preferably, the combustion gas temperature of 850 ° C. to 900 ° C. can be satisfied, and the temperature of the combustion gas introduced into the curing chamber 30 is set to 700 ° C. or more, more preferably 850 ° C. or more. The temperature at which the organic matter is separated into pyrolysis gas and carbide can be satisfied.
Further, according to the present embodiment, by controlling the combustion furnace 10 according to the temperature of the combustion gas discharged from the curing chamber 30, it is possible to maintain appropriate temperatures in the curing chamber 30 and the gasification furnace 20.
Moreover, according to the present embodiment, by controlling the combustion furnace 10 according to the temperature of the combustion gas discharged from the gasification furnace 20, it is possible to maintain an appropriate temperature in the curing chamber 30 and the gasification furnace 20. .
本発明は、燃料ガス発生装置として適しているが、その他の汚染物質の処理にも利用できる。 The present invention is suitable as a fuel gas generator, but can also be used to treat other pollutants.
１０ 燃焼炉
１１ 第１の燃焼ガス用配管
１３ 第２の燃焼ガス用配管
１４ 第３の燃焼ガス用配管
２０ ガス化炉
２１ 有機物ガス化空間
２２ 燃焼ガス空間
２３ 分岐管
２４ 第１の接続管
２５ 第２の接続管
２６ 第３の接続管
３０ 養生室
３１ 内部空間
３２ 外部空間
３３ 触媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Combustion furnace 11 1st combustion gas piping 13 2nd combustion gas piping 14 3rd combustion gas piping 20 Gasification furnace 21 Organic substance gasification space 22 Combustion gas space 23 Branch pipe 24 1st connection pipe 25 Second connection pipe 26 Third connection pipe 30 Curing room 31 Internal space 32 External space 33 Catalyst
Claims (6)
前記燃焼炉で発生させた前記燃焼ガスを前記養生室に導き、前記養生室に導いた前記燃焼ガスによって前記養生室内の前記熱分解ガスを間接加熱し、前記燃焼炉で発生させた前記燃焼ガスを前記ガス化炉に導き、前記ガス化炉に導いた前記燃焼ガスによって前記有機物を加熱する燃料ガス発生装置であって、
前記ガス化炉を、前記有機物が投入される有機物ガス化空間と、前記有機物ガス化空間を加熱する前記燃焼ガスを流通させる燃焼ガス空間とで構成し、
前記有機物ガス化空間の他端側には、配管が上下方向に配置される分岐管が接続され、
前記分岐管の上方配管は、前記養生室に接続され、
前記有機物ガス化空間の一端側から、木材チップ、農業残渣物、食品残渣物などの前記有機物が投入され、前記有機物は前記熱分解ガスと前記炭化物に分離した後に、前記有機物ガス化空間の前記他端側がら導出され、
前記分岐管の下方配管からは、前記有機物ガス化空間で分離された前記炭化物を排出し、
前記養生室にて前記タール成分を除去された前記熱分解ガスをサイクロンに導き、
前記サイクロンにて前記タール成分や前記炭化物を除去された前記熱分解ガスをスクラバーに導き、
前記サイクロンには、前記サイクロンの下部と上部を接続するサイクロン用循環経路を設け、
前記サイクロン用循環経路には、サイクロン用熱交換器とサイクロン用循環用ブロワーとを設け、
前記サイクロン用熱交換器によって前記サイクロン用循環経路を通過する前記熱分解ガスを冷却し、
前記スクラバーには、前記スクラバーの下部と上部を接続するスクラバー用循環経路を設け、
前記スクラバー用循環経路には、スクラバー用熱交換器とスクラバー用循環用ブロワーとを設け、
前記スクラバー用熱交換器によって前記スクラバー用循環経路を通過する前記熱分解ガスを冷却する
ことを特徴とする燃料ガス発生装置。 A combustion furnace that generates high-temperature combustion gas, a gasification furnace that separates organic matter into pyrolysis gas and carbide by indirect heating, and a curing chamber that removes tar components from the pyrolysis gas separated in the gasification furnace. Prepared,
The combustion gas generated in the combustion furnace is guided to the curing chamber, the pyrolysis gas in the curing chamber is indirectly heated by the combustion gas guided to the curing chamber, and the combustion gas is generated in the combustion furnace. A fuel gas generator that heats the organic matter with the combustion gas introduced to the gasification furnace,
The gasification furnace is configured with an organic material gasification space into which the organic material is charged, and a combustion gas space through which the combustion gas for heating the organic material gasification space is circulated,
The other end side of the organic gasification space is connected to a branch pipe in which a pipe is arranged in the vertical direction,
The upper pipe of the branch pipe is connected to the curing room,
From one end side of the organic material gasification space, the organic material such as wood chips, agricultural residue, food residue, etc. is charged, and after the organic material is separated into the pyrolysis gas and the carbide, the organic material gasification space The other end is derived from
From the lower pipe of the branch pipe, discharge the carbide separated in the organic gasification space ,
The pyrolysis gas from which the tar component has been removed in the curing room is guided to a cyclone,
The pyrolysis gas from which the tar components and carbides have been removed by the cyclone is guided to a scrubber,
The cyclone is provided with a cyclone circulation path that connects the lower and upper portions of the cyclone,
The cyclone circulation path is provided with a cyclone heat exchanger and a cyclone circulation blower,
Cooling the pyrolysis gas passing through the cyclone circulation path by the cyclone heat exchanger;
The scrubber is provided with a scrubber circulation path that connects the lower and upper portions of the scrubber,
In the scrubber circulation path, a scrubber heat exchanger and a scrubber circulation blower are provided,
The fuel gas generator, wherein the pyrolysis gas passing through the scrubber circulation path is cooled by the scrubber heat exchanger .
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