JP6445208B1 - バイオマス発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】木質材を乾燥する木質材乾燥手段12と、木質材乾燥手段12で乾燥された木質材からバイオマスガスを生成するバイオマスガス生成手段16と、バイオマスガス生成手段16で生成されたバイオマスガスによってエンジンを駆動して発電を行う発電手段20とを備え、バイオマスガス生成手段16は、木質材乾燥手段12で乾燥された木質材を圧縮及び加熱する燃料成型部17と、燃料成型部17に連結され、燃料成型部17で成型された成型燃料50を熱分解するガス化炉18とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、コンパクトで、建設コストを大幅に削減することができ、木質材の乾燥から発電までを効率的に行って、間伐材等の未利用資源を有効利用することができる省資源性及び環境保護性に優れたバイオマス発電装置を提供することを目的とする。
以下、図1〜図5を参照して、本発明の一実施の形態に係るバイオマス発電装置10について説明する。このバイオマス発電装置10は、間伐材のチップを初めとする木質系の未利用資源や廃材等の木質材を乾燥し、得られた木質バイオマス燃料(成型燃料)を加熱分解してガス化させることにより、発電を行うものである。
まず、バイオマス発電装置10は、図1に示すように、木質材を破砕する木材チッパー等の木質材破砕手段11を有している。このとき、木質材破砕手段11の投入口径は適宜、選択することができるが、投入口径が300mm程度であれば、丸太や形状が不揃いな(曲がりが大きな)未利用資源を含む木質材をスムーズに投入して破砕することができる。また、木質材破砕手段11を駆動するモータの出力は、破砕前の木質材の寸法によっても異なるが、例えば6極で75〜110kWのモータを用いれば、丸太等の大型の木質材でも確実に所望の寸法に破砕することができる。破砕後の木質材の大きさは、例えば各辺の長さが2〜50mm程度である。なお、木質材破砕手段11で破砕した木質材は、所定の寸法範囲内に収まるように、必要に応じて、篩い分け手段で選別(篩い分け)を行ってもよい。篩い分け手段の構造は適宜、選択することができるが、例えばローラスクリーンが好適に用いられる。
まず、木質材乾燥手段12は、図2、図3に示すように、筐体13に設けられた木質材供給部22を有している。これにより、木質材破砕手段11で破砕した木質材を筐体13内の木質材乾燥搬送部14に供給することができる。このとき、木質材破砕手段11から木質材乾燥手段12まで、作業者が木質材を搬送してもよいが、木質材破砕手段11と木質材供給部22を連結すれば省力性に優れる。また、木質材破砕手段11を木質材供給部122に対して着脱可能とすれば、木質材の破砕が不要な場合(既に必要な寸法以下に破砕されている場合)は、木質材破砕手段11を取付けることなく、木質材供給部22から直接、木質材を供給することができる。特に、木質材乾燥手段12を搬送する際に、木質材破砕手段11を取外すことにより、木質材破砕手段11が搬送の邪魔になることはない。なお、木質材破砕手段11は、筐体13の外部に取付ける代わりに、筐体13に内蔵する構造とすることも可能である。また、必要に応じて、木質材破砕手段11と木質材供給部22の間に、先に説明した篩い分け手段を設けてもよい。
図2、図3に示すように、右端の振動コンベア23の外筒27の内部に上方から供給された熱風(矢印a)は、破線の矢印で示すように、搬送路25に形成された空気流通部26を通って外筒27内の下方へ移動する。熱風は下端の連結路32を通って中央の振動コンベア23の外筒27の内部に下方から供給され、破線の矢印で示すように、搬送路25に形成された空気流通部26を通って外筒27内の上方へ移動する。さらに、熱風は上端の連結路32を通って左端の振動コンベア23の外筒27の内部に上方から供給され、破線の矢印で示すように、搬送路25に形成された空気流通部26を通って外筒27内の下方へ移動する。
ここで、例えば、筐体13の寸法を高さ2.5m、幅2.6m、長さ12mとし、木質材乾燥搬送部14の各外筒27及び木質材貯蔵部15の外径を2.3mとすれば、木質材乾燥手段12をコンテナ輸送車で搬送することが可能であり、1日に10〜20tの木質材を乾燥処理することができるが、各部の寸法はこれらに限定されるものではなく、適宜、選択することができる。また、振動コンベア23の数も適宜、増減することができる。
図4、図5に示すように、バイオマスガス生成手段16は、燃料成型部17とガス化炉18が連結され一体化されたものである。ここで、図2、図4に示すように、木質材貯蔵部15と燃料成型部17は、乾燥木質材供給部36によって連結される。乾燥木質材供給部36は、木質材貯蔵部15に貯蔵された乾燥済みの木質材を燃料成型部17に供給できるものであればよいが、ピストン、コンベア、又はスクリューフィーダ等の供給手段を備えたものが好適に用いられる。乾燥木質材供給部36は、筐体13(木質材貯蔵部15)及び燃料成型部17に対して一部又は全部が着脱可能な構造としてもよいし、出口側を燃料成型部17から取外し、筐体13の内部に収容できる構造としてもよい。
例えば、上記実施の形態では、木質材乾燥搬送部で木質材を乾燥する際に、並列に配置された複数の振動コンベアによる上方移動と下方移動を交互に繰り返しながら木質材を搬送する構成としたが、振動コンベアでは上方移動のみを行い、振動コンベアと振動コンベアの間は自然落下で移動する構成としてもよい。また、上記実施の形態では、駆動部を垂直回動軸の上端側に設置したが、垂直回動軸の下端側に設置してもよい。なお、上記実施の形態では各外筒に上蓋を設けたが、上蓋を省略することや上蓋に開口部を設けることもできる。
Claims (4)
- 木質材を乾燥する木質材乾燥手段と、該木質材乾燥手段で乾燥された前記木質材からバイオマスガスを生成するバイオマスガス生成手段と、該バイオマスガス生成手段で生成された前記バイオマスガスによってエンジンを駆動して発電を行う発電手段とを備え、前記バイオマスガス生成手段は、前記木質材乾燥手段で乾燥された前記木質材を圧縮及び加熱する燃料成型部と、該燃料成型部に連結され、該燃料成型部で成型された成型燃料を熱分解するガス化炉とを有し、前記木質材乾燥手段は、筐体と、前記木質材を前記筐体内で乾燥しながら搬送する木質材乾燥搬送部と、該木質材乾燥搬送部で乾燥された前記木質材を前記筐体内に貯蔵する木質材貯蔵部とを有し、前記木質材乾燥搬送部は、垂直回動軸と、該垂直回動軸の外周に螺旋状に配置され空気流通部が形成された搬送路と、該搬送路の外周を覆う外筒と、前記垂直回動軸に連結された駆動部とを有する振動コンベアを備え、該駆動部により前記垂直回動軸を正逆交互に回動させて前記搬送路を振動させることにより、前記木質材を前記搬送路に沿って搬送することを特徴とするバイオマス発電装置。
- 請求項1記載のバイオマス発電装置において、前記木質材乾燥搬送部は、前記筐体内に並列に配置された複数の前記振動コンベアを有し、隣接する該振動コンベアの前記搬送路は、前記外筒を貫通する連結路を介して直列に接続されることを特徴とするバイオマス発電装置。
- 請求項1又は2記載のバイオマス発電装置において、前記発電手段で発生する排熱の一部又は前記バイオマスガスの一部を燃焼させた燃焼熱を利用して前記木質材乾燥手段で前記木質材を乾燥することを特徴とするバイオマス発電装置。
- 請求項1〜3のいずれか1記載のバイオマス発電装置において、前記木質材乾燥手段に供給する前記木質材を破砕する木質材破砕手段を有することを特徴とするバイオマス発電装置。
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