WO2024122503A1 - Biomass gasification method, biomass gasification system, and biomass power generation system - Google Patents

Biomass gasification method, biomass gasification system, and biomass power generation system Download PDF

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Inventor
文久 寺山
Original Assignee
株式会社ネオナイト
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Definitions

  • the present invention relates to a biomass gasification method, a biomass gasification system, and a biomass power generation system that generate combustible gas from raw biomass, which is wood chips.
  • the raw biomass is indirectly heated to generate pyrolysis gas and char containing tar, and oxidizing gas is introduced to pyrolyze the tar.
  • the tar generated together with the pyrolysis gas during indirect heating of the raw biomass adheres to the inside of the furnace or piping when the pyrolysis gas is taken out, reducing the utilization efficiency of the pyrolysis gas. Therefore, in the biomass gasification apparatus described in Patent Document 1, a separate configuration is required to introduce oxygen gas to pyrolyze the tar in order to remove the tar from the pyrolysis gas.
  • the present invention has been created in view of the above-mentioned current situation and with the aim of solving these problems.
  • the invention of claim 1 is a biomass gasification method comprising: an introduction step for introducing a raw material biomass; a heating step for heating the introduced raw material biomass until it can be pyrolyzed; a gasification step for pyrolyzing the heated raw material biomass in a reducing atmosphere to generate a combustible gas; a tar component reforming step for retaining the generated combustible gas and reforming the tar component remaining in the combustible gas to generate a combustible gas; and an extraction step for extracting the generated combustible gas.
  • the invention of claim 2 is the biomass gasification method of claim 1, characterized in that the heating step burns the surface of the raw material biomass to heat the raw material biomass to a temperature at which the raw material biomass can be pyrolyzed.
  • the invention of claim 3 is characterized in that, in the biomass gasification method of claim 1 or 2, the heating step heats the raw biomass to 200°C or higher and 600°C or lower, and the tar component reforming step retains the combustible gas at 600°C or higher and 800°C or lower for a predetermined time to reform the tar components and convert at least a portion of the tar components into lower molecular weight components.
  • the combustible gas generated in the gasification step is retained for a predetermined time in the tar component reforming step at 600° C. or more and 800° C. or less to reform the tar components and convert at least a portion of the tar components into low molecular weight components. Therefore, without heating the combustible gas in the tar component reforming step, the temperature of the combustible gas heated in the heating step is controlled and retained for a predetermined time, so that the tar components remaining in the combustible gas can be reformed and at least a portion of the tar components into low molecular weight components.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a biomass power generation system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic front view showing the internal structure of the chip drying device.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the chip drying device.
  • FIG. 2 is a front view showing the chip drying device.
  • FIG. 2 is a rear view showing the chip drying device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a gasification unit.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a biomass power generation system according to a second embodiment of the present invention.
  • the high-temperature heat exchange unit 7A is connected to the gas engine power generation unit 3, as well as to the chip drying unit 4, the gasification unit 5, and the gas filter 6A. Specifically, the high-temperature heat exchange unit 7A is supplied with high-temperature cooling water W1, for example at 90°C, discharged from the gas engine power generation unit 3, the gasification unit 5, and the gas filter 6A, and supplies this high-temperature cooling water W1 to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4.
  • the air-cooled heat exchanger 4b uses the supplied high-temperature cooling water W1 as a heat source to heat air to produce hot air, which dries the wood chips A.
  • the low-temperature heat exchange unit 7B is connected to the gas filter 6A and is configured to supply the exhaust heat generated when the gas filter 6A is operating to the chip drying unit 4. Specifically, the low-temperature heat exchange unit 7B is supplied with low-temperature cooling water W2 of, for example, 40°C discharged from the gas filter 6A, and this low-temperature cooling water W2 is heat exchanged to cool it to, for example, 30°C, and then circulated back to the gas filter 6A.
  • low-temperature cooling water W2 of, for example, 40°C discharged from the gas filter 6A
  • the low-temperature heat exchange unit 7A then performs heat exchange using the low-temperature cooling water W2 as a heat source, and heats the air with this heat source to produce hot air, which is then supplied to the chip input section 11c of the chip drying unit 4 via the air hose 7a, thereby pre-drying the wood chips A accumulated in the chip input chamber 11c.
  • the methanation system 8 is configured to supply oxygen ( O2 ) generated by electrolysis to the gasification unit 5, and use this oxygen when generating combustible gas G in the gasification unit 5.
  • the methanation unit 8 has the function of circulating carbon dioxide and contributing to reducing carbon dioxide to prevent global warming.
  • the drying container section 12 is formed with an internal height dimension of, for example, 1874 mm.
  • a control chamber 12a is provided downstream of the drying container section 12, and an air passage 12c for passing dry air is provided on the bottom surface section 12b upstream of the control chamber 12a.
  • a drying chamber 12e as a drying section for drying the wood chips A and a heat exchange chamber 12f for supplying hot air to the drying chamber 12e are defined on the plate material 12d.
  • the heat exchange chamber 12f is provided on the drying chamber 12e.
  • the upper sides of the control chamber 12a and the heat exchange chamber 12f are closed by a top plate section 12g.
  • an adjustment chamber 12h for adjusting the transport amount of wood chips A is provided upstream of the heat exchange chamber 12f and the drying chamber 12e.
  • the adjustment chamber 12h is a transport section for passing the wood chips A input into the chip input chamber 11c and transporting them to the drying chamber 12e.
  • the adjustment chamber 12h is a space between a first wall portion 12i that extends further downward from the upstream side portion of the heat exchange chamber 12f, and a second wall portion 12j that cuts out the lower part of the upstream side portion of the drying container portion 12.
  • the first wall portion 12i extends downward from the top plate portion 12g of the drying container portion 12 by, for example, about 1440 mm
  • the second wall portion 12j extends downward from the top plate portion 12g of the drying container portion 12 by, for example, about 1050 mm.
  • the heat exchange chamber 12f is equipped with an intake fan 4a and an air-cooled heat exchanger 4b.
  • the intake fan 4a is attached to the upper side of the heat exchange chamber 12f and is configured to introduce outside air into the heat exchange chamber 12f.
  • the air-cooled heat exchanger 4b is a heater and is attached to the bottom surface of the heat exchange chamber 12f.
  • the heat exchange chamber 12f is configured to take in outside air into the heat exchange chamber 12f using the intake fan 4a and send it to the air-cooled heat exchanger 4b, heat the taken-in air in the air-cooled heat exchanger 4b to turn it into hot air, and supply this hot air from the heat exchange chamber 12f to the drying chamber 12e.
  • the drying chamber 12e is configured to blow the hot air supplied from the heat exchange chamber 12f to the input container section 11 by passing it under the first wall section 12i and the second wall section 12j.
  • the chip transport device 4c is provided on the plate materials 11b, 12d extending from the upstream position of the input container section 11 to the drying chamber 12e of the drying container section 12. Specifically, as shown in FIG. 2, the chip transport device 4c has a plurality of movable wings 4d attached at a predetermined interval, for example, 1020 mm, toward the transport direction H of the chip transport device 4c.
  • the downstream surface of each movable wing 4d in the transport direction H is formed as a substantially vertical engagement surface 4e, and the upstream surface in the transport direction H is formed as an inclined surface 4f inclined toward the upstream side.
  • a fixed blade 4h is attached to the upstream side of each movable blade 4d of the chip transport device 4c.
  • the fixed blade 4h is fixed onto the plate materials 11b, 12d, and like the movable blade 4d, the surface downstream in the transport direction H is formed as a substantially vertical engagement surface 4i, and the surface upstream in the transport direction H is formed as an inclined surface 4j inclined upstream.
  • Each fixed blade 4h has the function of making the transport of wood chips A by each movable blade 4d more efficient by changing the distance between them as each movable blade 4d reciprocates along the transport direction H.
  • Inspection windows 5g are provided on the outer periphery of the outer wall 5b to check the condition of the outside air taken in through the air intakes 5f. These inspection windows 5g are provided to match the height of the three stages of air intakes 5f attached to the upper side of the outer wall 5b, and are located between the air intakes 5f provided at the same height.
  • a gas exhaust port 5h is provided on the outer periphery of the outer wall 5b to exhaust the combustible gas G generated in the inner wall furnace 5c. The gas exhaust port 5h is provided at approximately the middle position in the height direction of the outer wall 5b, and is connected to the gas filter 6A of the gas conditioning unit 6.
  • the charcoal collection mechanism 5m is configured to move and collect charcoal C accumulated in the inner wall furnace 5c toward the outer periphery of the rotor 5n by rotating the rotor 5n, and discharge the collected charcoal C downwards through the gap between the outer periphery of the rotor 5n and the lower discharge port 5k.
  • a charcoal discharge port 5p is provided on the lower periphery of the outer wall portion 5c.
  • a charcoal discharge conveyor 5q is attached as a charcoal transport device to transport the charcoal C discharged from the charcoal discharge port 5p in sequence.
  • the charcoal C collected at the bottom of the inner wall furnace 5c and discharged from the lower discharge port 5k is transported from the charcoal discharge port 5p to the charcoal discharge conveyor 5q, and then transported to the storage tank 5r by this charcoal discharge conveyor 5q.
  • the first reaction space R1 corresponds to the space inside the uppermost air intake 5f, and the internal temperature is heated to between 100°C and 200°C, and the wood chips A introduced from the inlet 5e are dried until they are in a bone-dry state (almost no moisture).
  • the second reaction space R2 corresponds to the space inside the second intake port 5f from the top, and outside air is introduced from the intake port 5f to partially burn the surface of the wood chips A, which have been dried in the first reaction space R1, and the wood chips A are heated to a temperature at which they can be pyrolyzed, in other words, until the internal temperature reaches 200°C or higher and 600°C or lower.
  • the third reaction space R3 corresponds to the space below the inside of the third intake port 5f from the top, and the amount of outside air taken in from the intake port 5f is controlled so that there is no excess oxygen. The oxygen in the outside air introduced into the inner wall furnace 5c is eliminated, maintaining a reducing atmosphere with an internal temperature of 800°C or higher and 1000°C or lower, and the heated wood chips A are pyrolyzed to generate flammable gas G.
  • the retention space S of the gasification furnace 5a is configured so that the combustible gas G generated in the third reaction space R3 is introduced from the internal exhaust port 5j, and this combustible gas G is retained for a predetermined time at a temperature of 600°C or higher and 800°C or lower.
  • this combustible gas G is retained for a predetermined time at a temperature of 600°C or higher and 800°C or lower.
  • at least a portion of the tar content remaining in this combustible gas G is reformed into low molecular weight combustible gas G.
  • the combustible gas G with the tar content reformed is then discharged from the gas exhaust port 5h and supplied to the gas engine 3a of the gas engine power generation unit 3 via the gas conditioning unit 6.
  • the chip drying unit 4 is driven. Then, outside air is sucked in from the intake fan 4a, and the sucked outside air is heat exchanged in the air-cooled heat exchanger 4b to become hot air, which is then supplied to the drying chamber 12e. Then, the chip transport device 4c gradually transports the wood chips A stored in the chip input chamber 11c downstream to the adjustment chamber 12h and the drying chamber 12e. At this time, the transport amount of the wood chips A transported from the chip input chamber 11c to the adjustment chamber 12h by the chip transport device 4c is suppressed and adjusted by the second wall portion 12j, and a predetermined amount of the wood chips A is gradually transported to the adjustment chamber 12h.
  • the wood chips A discharged onto the chip transport conveyor 9 are then transported by the chip transport conveyor 9 to the inlet 5e of the gasification unit 5, and are sequentially introduced and supplied from the inlet 5e into the inner wall furnace 5c of the gasification unit 5.
  • each wood chip A transported to the gasification unit 5 is heated to a predetermined temperature of 100° C. to 200° C. in the first reaction space R1 located at the uppermost part of the inner-wall furnace 5c, and dried until it becomes bone dry.
  • the temperature of the first reaction space R1 is maintained at a predetermined temperature by heat generated by combustion of the wood chips A in the second reaction space R2 located below the first reaction space R1.
  • gasification in the third reaction space R3 generates carbon monoxide (CO) as combustible gas G, and at the same time generates waste carbon dioxide gas ( CO2 ).
  • CO carbon monoxide
  • the wood chips A polymerize, generating charcoal as a solid with a large carbon number.
  • a condensation polymerization reaction occurs due to incomplete combustion or pyrolysis of the organic matter in the wood chips A, accompanied by a pyrolysis reaction or reduction reaction of the hydrocarbons contained in the wood chips A, generating tar (polycyclic aromatic hydrocarbons: PHAs) as an impurity.
  • the coal C collected by the coal collecting mechanism 5n is then discharged into the outer wall 5b through the gap between the rotor 5n and the lower discharge port 5k.
  • the coal C discharged into the outer wall 5b is then discharged from the charcoal discharge port 5p to the charcoal discharge conveyor 5q, which then transports the coal C to the storage tank 5r and stores it there.
  • the combustible gas G generated in the third reaction space R3 is discharged from the inner wall furnace 5c to the retention space S through the internal exhaust port 5j. Then, this combustible gas G circulates around the retention space S for a predetermined time while maintaining a relatively low temperature, for example, a temperature of 600°C or higher and 800°C or lower, and retains there. At this time, the tar remaining in this combustible gas G is reformed to a combustible gas (syngas: a mixed gas of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 )) G.
  • syngas a mixed gas of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 )
  • the combustible gas G whose tar content has been reformed in the retention space S, is discharged from the gas exhaust port 5h of the gasification furnace 5a at a generation rate of, for example, 350 Nm3 /h to 800 Nm3 /h, and is supplied to the gas filter 6A of the gas conditioning unit 6.
  • the biomass power generation system 1 is configured such that the combustible gas G generated from the wood chips A in the inner wall furnace 5c of the gasification unit 5 is retained for a predetermined time in the retention space S between the inner wall furnace 5c and the outer wall portion 5b, and the tar contained in the combustible gas G is reformed into combustible gas G.
  • the tar contained in the combustible gas G can be reduced as much as possible, and the generation of tar can be suppressed.
  • the high-temperature cooling water W1 discharged from the gasification unit 5 is supplied to the high-temperature heat exchange unit 7A, and this high-temperature cooling water W1 is circulated from the high-temperature heat exchange unit 7A to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4.
  • the hot air generated by heat exchange in this air-cooled heat exchanger 4b is used to continuously dry the wood chips A transported by the chip transport device 4c of the chip drying unit 4. Therefore, the heat required to dry the wood chips A in the chip drying unit 4 can be compensated for by utilizing the exhaust heat generated when the combustible gas G is generated in the gasification unit 5.
  • the transport amount of the wood chips A is restricted and adjusted to a predetermined amount by the second wall portion 12j, and then, when transported from the adjustment chamber 12h to the drying chamber 12e, the transport amount of the wood chips A is restricted and adjusted to an even smaller predetermined amount by the first wall portion 11i, and then transported to the drying chamber 12e.
  • a gas conditioning unit 26 is connected downstream of the gasification furnace 5a constituting the gasification unit 5, and a gas engine power generation unit 3 is connected downstream of the gas conditioning unit 26.
  • the gas conditioning unit 26 is equipped with a cyclone filter 26a connected downstream of the gasification furnace 5a as a solid removal filter.
  • the cyclone filter 26a is configured to introduce the combustible gas G generated in the gasification furnace 5a, rotate the combustible gas G, and separate solids (e.g., biochar) contained in the combustible gas G, specifically, to remove solids of 3 to 5 ⁇ m or more in size.
  • a cyclone bottom discharge drum 26c is installed below the cyclone filter 26a as a recovery machine for recovering the solids separated by the cyclone filter 26a.
  • the flammable gas G drawn from the piping is sent to the flare 22b.
  • the flammable gas G in the gas blower 29 is mixed with propane gas supplied from the propane cylinder 22a and outside air (air) supplied from the flare air blower 22c, and is then supplied to the flare 22b, where it is completely combusted and released into the atmosphere.
  • the gas-liquid separation system 27 and the solid removal system 28 are each installed in parallel as two systems. Therefore, while one gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28 is being maintained, the other gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28 can be operated. Therefore, even when performing maintenance on either one of the gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28, liquid tar can be recovered from the combustible gas G recovered from the gasification furnace 5a by the other gas-liquid separation system 27, and impurities (solids) contained in this combustible gas G can be collected and separated by the other solid removal system 28.

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Abstract

[Problem] To provide a biomass gasification method that is capable of enhancing the combustible-gas utilization efficiency in a highly productive manner. [Solution] The present invention provides a biomass gasification method including: an introducing step for introducing wood chips A; a heating step for heating the introduced wood chips A until pyrolysis thereof is possible; a gasifying step for generating a combustible gas G by pyrolyzing the heated wood chips A in a reducing atmosphere; a tar modifying step for modifying tar remaining in the combustible gas G by retaining the generated combustible gas G to turn the tar into the combustible gas G; and an extracting step for extracting the generated combustible gas G.

Description

バイオマスガス化方法、バイオマスガス化システム、およびバイオマス発電システムBiomass gasification method, biomass gasification system, and biomass power generation system
　本発明は、いわゆる木材をチップ状にした原料バイオマスから可燃性ガスを発生させるバイオマスガス化方法、バイオマスガス化システム、およびバイオマス発電システムに関する。 The present invention relates to a biomass gasification method, a biomass gasification system, and a biomass power generation system that generate combustible gas from raw biomass, which is wood chips.
　近年、持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｇｏａｌｓ、持続可能な開発のための２０３０アジェンダ、平成２７（２０１５）年９月２５日国連サミット採択、以下「ＳＤＧｓ」という。）の推進に向けた取り組みが国際規模で行われている。具体的に、ＳＤＧｓの目標としては、「目標７：エネルギーをみんなに。そしてクリーンに」や、「目標９：産業と技術革新の基盤をつくろう」、「目標１１：住み続けられるまちづくりを」、「目標１２：作る責任、使う責任」、「目標１３：気候変動に具体的な対策を」、「目標１５：陸の豊かさも守ろう」等があり、これら目標の解決を目指した技術開発が望まれている。 In recent years, efforts to promote the Sustainable Development Goals (2030 Agenda for Sustainable Development, adopted at the United Nations Summit on September 25, 2015, hereafter referred to as "SDGs") have been underway on an international scale. Specifically, the SDGs include "Goal 7: Affordable and clean energy for all," "Goal 9: Build resilient infrastructure, promote industry, promote innovation and promote sustainable development," "Goal 11: Sustainable cities and communities," "Goal 12: Responsible consumption and production," "Goal 13: Take urgent action to combat climate change," and "Goal 15: Protect and sustainably manage land." Technological development aimed at achieving these goals is desired.
　これら目標の解決に貢献できる技術として、二酸化炭素の増減に影響を与えないカーボンニュートラルという発想の観点から、近年、木屑やチップ状の木材等を原料としたバイオマス発電の活用が期待されている。そして、この種のバイオマス発電に用いられる技術として特許文献１に記載の構成が知られている。具体的に、この特許文献１には「原料バイオマスを間接加熱して熱分解し、タール分を含む熱分解ガスとチャーを発生させる外熱式ロータリーキルン形式の熱分解部２と、熱分解部２から抽出されるタール分を含む熱分解ガスおよびチャーに対し、酸化ガスが導入されて、タール分を熱分解させるとともに、チャーをガス化させるガス化部３とを備えた。」バイオマスガス化装置が記載されている。 In recent years, the use of biomass power generation using wood chips and wood chips as raw materials has been expected as a technology that can contribute to achieving these goals, from the perspective of the idea of carbon neutrality that does not affect the increase or decrease of carbon dioxide. The configuration described in Patent Document 1 is known as a technology used for this type of biomass power generation. Specifically, Patent Document 1 describes a biomass gasification device that "includes an externally heated rotary kiln-type pyrolysis section 2 that indirectly heats and pyrolyzes raw biomass to generate pyrolysis gas containing tar and char, and a gasification section 3 in which an oxidizing gas is introduced to the pyrolysis gas and char containing tar extracted from the pyrolysis section 2, thereby pyrolyzing the tar and gasifying the char."
特開２００７－１７７１０６号JP 2007-177106 A
　しかしながら、上記特許文献１に記載のバイオマスガス化装置では、原料バイオマスを間接加熱して、タール分を含む熱分解ガスおよびチャーを発生させ、これに酸化ガスを導入してタール分を熱分解させる構成としている。要するに、原料バイオマスの間接加熱時に熱分解ガスとともに発生するタール分は、熱分解ガスを取り出す際に炉内や配管内に付着して熱分解ガスの利用効率を低下させてしまう問題から、特許文献１に記載のバイオマスガス化装置では、タール分を熱分解ガスから取り除くために、酸素ガスを導入してタール分を熱分解させる構成を別途必要としている。すなわち、特許文献１に記載のバイオマスガス化装置では、タール分を熱分解させるために酸素ガスを導入する設備や付加装置を別途設ける必要があるため、熱分解ガスの利用効率を生産性良く向上することが容易でないという問題がある。また、上記特許文献１に記載のバイオマスガス化装置では、ガス化部３から燃料ガスを吸引して抽出するための吸引ファン２７が設けられており、この吸引ファン２７による吸引にて燃料ガスをガスエンジン発電機２３へ強制的に抽出する構成となっている。このため、ガス化部３からガスエンジン発電機２３までの燃料ガスの配管内が加圧された状態となるため、このガス化部３からガスエンジン発電機２３までの配管設備が大掛かりになってしまい、高圧（正圧）な燃料ガスを取り扱うことによる運転上のリスクが高いという問題がある。 However, in the biomass gasification apparatus described in the above Patent Document 1, the raw biomass is indirectly heated to generate pyrolysis gas and char containing tar, and oxidizing gas is introduced to pyrolyze the tar. In short, the tar generated together with the pyrolysis gas during indirect heating of the raw biomass adheres to the inside of the furnace or piping when the pyrolysis gas is taken out, reducing the utilization efficiency of the pyrolysis gas. Therefore, in the biomass gasification apparatus described in Patent Document 1, a separate configuration is required to introduce oxygen gas to pyrolyze the tar in order to remove the tar from the pyrolysis gas. In other words, the biomass gasification apparatus described in Patent Document 1 requires a separate facility or additional device for introducing oxygen gas to pyrolyze the tar, so that it is not easy to improve the utilization efficiency of the pyrolysis gas with good productivity. In addition, the biomass gasification apparatus described in Patent Document 1 is provided with a suction fan 27 for sucking and extracting the fuel gas from the gasification section 3, and is configured to forcibly extract the fuel gas to the gas engine generator 23 by suction by this suction fan 27. As a result, the fuel gas piping from the gasification unit 3 to the gas engine generator 23 is pressurized, and the piping equipment from the gasification unit 3 to the gas engine generator 23 becomes large-scale, which creates a problem of high operational risks due to handling high-pressure (positive pressure) fuel gas.
　本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、原料バイオマスを導入する導入工程と、導入した原料バイオマスを熱分解可能となるまで加熱する加熱工程と、加熱した原料バイオマスを還元雰囲気で熱分解させて可燃性ガスを発生させるガス化工程と、発生した可燃性ガスを滞留させて、前記可燃性ガスに残留するタール分を改質させて可燃性ガスとするタール分改質工程と、発生した可燃性ガスを導出する導出工程と、を備えた、ことを特徴とするバイオマスガス化方法である。
　請求項２の発明は、請求項１記載のバイオマスガス化方法において、前記加熱工程は、原料バイオマスの表面を燃焼させて、前記原料バイオマスが熱分解可能となる温度まで加熱する、ことを特徴とする。
　請求項３の発明は、請求項１または２記載のバイオマスガス化方法において、前記加熱工程は、前記原料バイオマスを２００℃以上６００℃以下に加熱し、前記タール分改質工程は、前記可燃性ガスを６００℃以上８００℃以下で所定時間滞留させてタール分を改質させ少なくとも一部を低分子化させる、ことを特徴とする。
　請求項４の発明は、請求項２記載のバイオマスガス化方法において、前記導入工程は、軸方向を鉛直方向に向けて設置されたガス化炉の上端部から前記原料バイオマスを導入し、前記加熱工程は、前記ガス化炉内に外気を導入して、前記原料バイオマスの表面を燃焼させて加熱し、前記ガス化工程は、前記ガス化炉内に導入した外気中の酸素が前記加熱工程での燃焼にて消失して還元雰囲気となり、前記タール分改質工程は、前記ガス化炉の周面部に設けられた滞留路に前記可燃性ガスを巡回させて滞留させる、ことを特徴とする。
　請求項５の発明は、請求項４記載のバイオマスガス化方法において、前記加熱工程および前記ガス化工程にて生じた炭を集める集炭工程と、この集炭工程にて集めた炭を排出させる排出工程と、を備え、前記集炭工程は、前記ガス化炉の下部に堆積した炭を外周へ移動させて前記排出工程へ送り、前記排出工程は、前記集炭工程から送られた炭を前記ガス化炉の外部へ排出させる、ことを特徴とする。
　請求項６の発明は、請求項１または２記載のバイオマスガス化方法において、原料バイオマスを乾燥する乾燥工程を備え、前記導入工程は、前記乾燥工程にて乾燥した原料バイオマスを導入する、ことを特徴とする。
　請求項７の発明は、請求項６記載のバイオマスガス化方法において、前記ガス化工程での熱分解にて生じた熱を排出する熱排出工程を備え、前記乾燥工程は、前記熱排出工程から排出した熱で前記原料バイオマスを乾燥する、ことを特徴とする。
　請求項８の発明は、請求項４記載の前記導入工程、前記加熱工程、前記ガス化工程、前記タール分改質工程、および前記導出工程を行うガス化装置と、請求項６記載の前記乾燥工程を行う乾燥装置と、を備え、前記ガス化装置および前記乾燥装置は、取り外し可能かつ移動可能にユニット化されている、ことを特徴とするバイオマスガス化システムである。
　請求項９の発明は、請求項８記載のバイオマスガス化システムと、このバイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスを燃焼させて駆動するガスエンジンと、このガスエンジンにて駆動される発電機と、を具備した、ことを特徴とするバイオマス発電システムである。
　請求項１０の発明は、請求項９記載のバイオマス発電システムにおいて、前記バイオマスガス化システムと前記ガスエンジンとの間に、前記可燃性ガスを引き抜いて負圧にする負圧システムが取り付けられている、ことを特徴とするバイオマス発電システムである。
　請求項１１の発明は、請求項１０記載のバイオマス発電システムにおいて、前記負圧システムは、前記ガスエンジンの直前の位置に取り付けられている、ことを特徴とするバイオマス発電システムである。
　請求項１２の発明は、原料バイオマスを熱分解させて可燃性ガスを発生させるバイオマスガス化システムと、このバイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスを燃焼させて駆動するガスエンジンと、前記バイオマスガス化システムと前記ガスエンジンとの間に取り付けられ、前記可燃性ガスを引き抜いて負圧にする負圧システムと、を具備した、ことを特徴とするバイオマス発電システムである。 The present invention has been created in view of the above-mentioned current situation and with the aim of solving these problems. The invention of claim 1 is a biomass gasification method comprising: an introduction step for introducing a raw material biomass; a heating step for heating the introduced raw material biomass until it can be pyrolyzed; a gasification step for pyrolyzing the heated raw material biomass in a reducing atmosphere to generate a combustible gas; a tar component reforming step for retaining the generated combustible gas and reforming the tar component remaining in the combustible gas to generate a combustible gas; and an extraction step for extracting the generated combustible gas.
The invention of claim 2 is the biomass gasification method of claim 1, characterized in that the heating step burns the surface of the raw material biomass to heat the raw material biomass to a temperature at which the raw material biomass can be pyrolyzed.
The invention of claim 3 is characterized in that, in the biomass gasification method of claim 1 or 2, the heating step heats the raw biomass to 200°C or higher and 600°C or lower, and the tar component reforming step retains the combustible gas at 600°C or higher and 800°C or lower for a predetermined time to reform the tar components and convert at least a portion of the tar components into lower molecular weight components.
The invention of claim 4 is characterized in that, in the biomass gasification method of claim 2, the introducing step introduces the raw biomass from an upper end of a gasification furnace installed with an axial direction facing vertically, the heating step introduces outside air into the gasification furnace to combust and heat the surface of the raw biomass, the gasification step involves losing oxygen in the outside air introduced into the gasification furnace through combustion in the heating step to create a reducing atmosphere, and the tar reforming step involves circulating and retaining the combustible gas in a retention path provided on the peripheral surface of the gasification furnace.
The invention of claim 5 is a biomass gasification method according to claim 4, further comprising a coal collection process for collecting charcoal produced in the heating process and the gasification process, and a discharge process for discharging the charcoal collected in the coal collection process, wherein the coal collection process moves charcoal accumulated at the bottom of the gasification furnace to the outer periphery and sends it to the discharge process, and the discharge process discharges the charcoal sent from the coal collection process to the outside of the gasification furnace.
The invention of claim 6 is characterized in that, in the biomass gasification method of claim 1 or 2, it includes a drying process for drying a raw material biomass, and the introducing process introduces the raw material biomass dried in the drying process.
The invention of claim 7 is characterized in that, in the biomass gasification method described in claim 6, it further includes a heat discharge process for discharging heat generated by pyrolysis in the gasification process, and the drying process dries the raw biomass with the heat discharged from the heat discharge process.
The invention of claim 8 is a biomass gasification system comprising a gasification apparatus that performs the introducing step, the heating step, the gasification step, the tar component reforming step, and the extracting step as recited in claim 4, and a drying apparatus that performs the drying step as recited in claim 6, wherein the gasification apparatus and the drying apparatus are unitized to be removable and movable.
The invention of claim 9 is a biomass power generation system comprising the biomass gasification system of claim 8, a gas engine that is driven by burning combustible gas derived from the biomass gasification system, and a generator driven by the gas engine.
The invention of claim 10 is a biomass power generation system as described in claim 9, characterized in that a negative pressure system is installed between the biomass gasification system and the gas engine, which draws out the combustible gas and creates negative pressure.
An eleventh aspect of the present invention provides a biomass power generation system according to the tenth aspect, characterized in that the negative pressure system is attached at a position immediately before the gas engine.
The invention of claim 12 is a biomass power generation system comprising: a biomass gasification system that generates combustible gas by pyrolyzing raw biomass; a gas engine that is driven by burning the combustible gas derived from the biomass gasification system; and a negative pressure system that is installed between the biomass gasification system and the gas engine and extracts the combustible gas to create negative pressure.
　請求項１の発明によれば、発生した可燃性ガスを滞留させることで、可燃性ガスに残留するタール分を改質させて可燃性ガスにできるから、例えば配管などの機器中への残存タール分の付着を低減でき、メンテナンス頻度を低減できるため、可燃性ガスの利用効率を生産性良く向上することができる。
　請求項２の発明によれば、原料バイオマスの表面を燃焼させて原料バイオマスが熱分解可能となる温度まで加熱する構成としているため、原料バイオマスの熱分解に必要な温度までの加熱を簡単な構成で行うことができる。
　請求項３の発明によれば、加熱工程にて２００℃以上６００℃以下に原料バイオマスを加熱してから、ガス化工程にて発生させた可燃性ガスを、タール分改質工程にて６００℃以上８００℃以下で所定時間滞留させてタール分を改質させ少なくとも一部を低分子化させる構成としている。このため、タール分改質工程にて可燃性ガスを加熱等することなく、加熱工程にて加熱された可燃性ガスの温度をコントロールして所定時間滞留させることで、可燃性ガスに残留するタール分を改質させ少なくとも一部を低分子化できる。
　請求項４の発明によれば、ガス化炉内に導入した外気中の酸素が加熱工程での燃焼にて消失することでガス化工程での還元雰囲気を形成する構成としている。また同時に、ガス化炉の滞留路に可燃性ガスを巡回させて滞留させタール分改質工程での可燃性ガスに残留するタール分を所定時間に亘って効率よく改質する構成としている。このため、生産効率良く可燃性ガスを生成できるとともに、可燃性ガスに残留するタール分を簡単な構成で効率良く改質できる。
　請求項５の発明によれば、ガス化炉の下部に堆積した炭を集炭工程にて外周へ移動させてから排出工程にてガス化炉の外部へ排出させる構成としている。このため、ガス化炉内で生じた炭を連続的に効率良く外部へ排出できる。
　請求項６の発明によれば、乾燥工程にて原料バイオマスを乾燥させてから、この乾燥させた原料バイオマスを導入工程にて導入する構成としている。このため、乾燥が不十分な原料バイオマスであっても効率良く可燃性ガスを生成できる。
　請求項７の発明によれば、熱排出工程で排出した熱を用いて乾燥工程にて原料バイオマスを乾燥させる構成としている。このため、乾燥工程で原料バイオマスを乾燥する際に必要となる熱を、熱排出工程で排出した熱で補うことができる。
　請求項８の発明によれば、ガス化装置および乾燥装置を取り外し可能かつ移動可能にユニット化している。このため、一旦設置したガス化装置および乾燥装置の取り外しや移動が容易にできるため、可燃性ガスを必要とする場所への移動および設置を容易に行うことができる。
　請求項９の発明によれば、バイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスをガスエンジンにて燃焼させて発電機を駆動させて発電する。このため、タール分を改質させた可燃性ガスを用いてガスエンジンおよび発電機にて発電できるから、タール分の付着等による発電時のエネルギー損失を少なくでき、ガスエンジンによる駆動効率および発電機による発電効率を向上できる。
　請求項１０または１２の発明によれば、バイオマスガス化システムとガスエンジンとの間に取り付けた負圧システムを用いて可燃性ガスを引き抜いて、バイオマスガス化システムからガスエンジンまでの配管内の圧力を負圧にすることにより、バイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスを発電機まで送ることができる。よって、例えば各工程ごとに吸引ファンやポンプ等の動力源をなんら用いることなく、バイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスをガスエンジンまで連続的に供給できるから、バイオマスガス化システムからからガスエンジンまでの配管設備を高圧配管でない簡素化した仕様にでき、運転上のリスクを低くできる。
　請求項１１の発明によれば、ガスエンジンの直前の位置に負圧システムを取り付けることにより、ガスエンジンの直前の位置で可燃性ガスを負圧にできるから、バイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスをガスエンジンまでより効率よく連続的に供給できる。 According to the invention of claim 1, by retaining the generated combustible gas, the tar remaining in the combustible gas can be modified to turn it into combustible gas, thereby reducing the adhesion of the remaining tar to equipment such as piping and reducing the frequency of maintenance, thereby productively improving the utilization efficiency of the combustible gas.
According to the invention of claim 2, the surface of the raw biomass is combusted and heated to a temperature at which the raw biomass can be pyrolyzed, so that heating to the temperature required for pyrolysis of the raw biomass can be performed with a simple configuration.
According to the invention of claim 3, the raw biomass is heated to 200° C. or more and 600° C. or less in the heating step, and then the combustible gas generated in the gasification step is retained for a predetermined time in the tar component reforming step at 600° C. or more and 800° C. or less to reform the tar components and convert at least a portion of the tar components into low molecular weight components. Therefore, without heating the combustible gas in the tar component reforming step, the temperature of the combustible gas heated in the heating step is controlled and retained for a predetermined time, so that the tar components remaining in the combustible gas can be reformed and at least a portion of the tar components into low molecular weight components.
According to the invention of claim 4, the oxygen in the outside air introduced into the gasification furnace is lost by combustion in the heating step, forming a reducing atmosphere in the gasification step. At the same time, the combustible gas is circulated and retained in the retention path of the gasification furnace, and the tar component remaining in the combustible gas in the tar component reforming step is efficiently reformed for a predetermined time. Therefore, the combustible gas can be produced with high productivity, and the tar component remaining in the combustible gas can be efficiently reformed with a simple configuration.
According to the invention of claim 5, the coal accumulated in the lower part of the gasification furnace is moved to the outer periphery in the coal collecting process and then discharged to the outside of the gasification furnace in the discharging process. Therefore, the coal generated in the gasification furnace can be continuously and efficiently discharged to the outside.
According to the sixth aspect of the present invention, the raw biomass is dried in the drying step, and then the dried raw biomass is introduced in the introduction step. Therefore, even if the raw biomass is not sufficiently dried, the combustible gas can be efficiently generated.
According to the seventh aspect of the present invention, the raw biomass is dried in the drying process using the heat discharged in the heat discharge process. Therefore, the heat required for drying the raw biomass in the drying process can be compensated for by the heat discharged in the heat discharge process.
According to the eighth aspect of the present invention, the gasification device and the drying device are unitized to be removable and movable. Therefore, once installed, the gasification device and the drying device can be easily removed and moved, and therefore can be easily moved and installed in a place where flammable gas is required.
According to the ninth aspect of the present invention, the combustible gas derived from the biomass gasification system is combusted in a gas engine to drive a generator to generate electricity. Therefore, since the combustible gas in which the tar components have been reformed can be used to generate electricity in the gas engine and the generator, it is possible to reduce energy loss during power generation due to adhesion of tar components, and improve the driving efficiency of the gas engine and the power generation efficiency of the generator.
According to the invention of claim 10 or 12, the combustible gas discharged from the biomass gasification system can be sent to the generator by drawing out the combustible gas using a negative pressure system installed between the biomass gasification system and the gas engine and making the pressure in the piping from the biomass gasification system to the gas engine negative. Therefore, for example, the combustible gas discharged from the biomass gasification system can be continuously supplied to the gas engine without using any power source such as a suction fan or pump for each process, so that the piping equipment from the biomass gasification system to the gas engine can be simplified and not made of high-pressure piping, and the operational risks can be reduced.
According to the invention of claim 11, by installing a negative pressure system immediately before the gas engine, the combustible gas can be made negative pressure immediately before the gas engine, so that the combustible gas derived from the biomass gasification system can be supplied to the gas engine more efficiently and continuously.
本発明の第１実施形態に係るバイオマス発電システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a biomass power generation system according to a first embodiment of the present invention. チップ乾燥装置の内部構造を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view showing the internal structure of the chip drying device. チップ乾燥装置の内部構造を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the chip drying device. チップ乾燥装置を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the chip drying device. チップ乾燥装置を示す背面図である。FIG. 2 is a rear view showing the chip drying device. ガス化ユニットを示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a gasification unit. 本発明の第２実施形態に係るバイオマス発電システムの概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a biomass power generation system according to a second embodiment of the present invention.
　以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。 The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
［第１実施形態］
＜全体構成＞
　図１に示す本発明の第１実施形態に係るバイオマス発電システム１は、例えば木材を一辺１０ｃｍ程度のチップ状に加工した原料バイオマスである木質チップＡをエネルギー源とする発電システムである。このバイオマス発電システム１は、木質チップＡから可燃性ガスＧを生成させるバイオマスガス化システム２と、生成された可燃性ガスＧを燃焼させて発電をする発電機としてのガスエンジン発電ユニット３と、を備える。バイオマスガス化システム２は、木質チップＡを乾燥させるチップ乾燥ユニット４と、チップ乾燥ユニット４にて乾燥させた木質チップＡから可燃性ガスＧを生成させるガス化ユニット５と、を備える。 [First embodiment]
<Overall composition>
The biomass power generation system 1 according to the first embodiment of the present invention shown in Fig. 1 is a power generation system that uses wood chips A, which are raw biomass obtained by processing wood into chips with sides of about 10 cm, as an energy source. The biomass power generation system 1 includes a biomass gasification system 2 that generates combustible gas G from the wood chips A, and a gas engine power generation unit 3 as a generator that generates electricity by combusting the generated combustible gas G. The biomass gasification system 2 includes a chip drying unit 4 that dries the wood chips A, and a gasification unit 5 that generates combustible gas G from the wood chips A dried in the chip drying unit 4.
　ガス化ユニット５の下流側には、ガス化ユニット５にて生成された可燃性ガスＧを精製するガスコンディショニングユニット６が設置されている。ガスコンディショニングユニット６は、ガス化ユニット５の下流側に設置されたガスフィルタ６Ａを備える。ガスフィルタ６Ａは、ガス化ユニット５にて生成された可燃性ガスＧに含まれる副生成物を除去するものであり、湿式ガス洗浄と冷却とを組み合わせて可燃性ガスＧをろ過する副生成物除去装置である。また、ガスフィルタ６Ａは、例えば６０℃の高温冷却水Ｗ１と、例えば３０℃の低温冷却水Ｗ２のそれぞれが供給され、これら高温冷却水Ｗ１および低温冷却水Ｗ２を冷却水として循環させながら可燃性ガスＧをろ過する構成となっている。 　A gas conditioning unit 6 is installed downstream of the gasification unit 5 to refine the combustible gas G generated in the gasification unit 5. The gas conditioning unit 6 includes a gas filter 6A installed downstream of the gasification unit 5. The gas filter 6A removes by-products contained in the combustible gas G generated in the gasification unit 5, and is a by-product removal device that filters the combustible gas G by combining wet gas cleaning and cooling. The gas filter 6A is supplied with high-temperature cooling water W1 at, for example, 60°C and low-temperature cooling water W2 at, for example, 30°C, and is configured to filter the combustible gas G while circulating the high-temperature cooling water W1 and the low-temperature cooling water W2 as cooling water.
　ガスフィルタ６Ａの下流側には、ガスフィルタ６Ａにて副生成物が除去された可燃性ガスＧに含まれる微小物質を除去するガスコンディショニングとしての電気集塵機６Ｂが設置されている。電位集塵機６Ｂは、可燃性ガスＧに残留する微小物質を集塵する湿式電気集塵機である。さらに、ガスフィルタ６Ａおよび電気集塵機６Ｂは、それぞれ循環水Ｗ３を循環させて冷却する冷却システムを有している。循環水Ｗは、水処理装置６Ｃへ送られる構成となっている。水処理装置６Ｃは、循環水Ｗ１に含まれている副産物を除去し、この循環水Ｗ１を浄化する浄化装置である。 　An electric dust collector 6B is installed downstream of the gas filter 6A as a gas conditioning device that removes fine particles contained in the combustible gas G from which by-products have been removed by the gas filter 6A. The electric dust collector 6B is a wet-type electric dust collector that collects fine particles remaining in the combustible gas G. Furthermore, the gas filter 6A and the electric dust collector 6B each have a cooling system that circulates and cools the circulating water W3. The circulating water W is configured to be sent to a water treatment device 6C. The water treatment device 6C is a purification device that removes by-products contained in the circulating water W1 and purifies this circulating water W1.
　電気集塵機６Ｂの下流側には、ガスエンジン発電ユニット３が設置されている。要するに、ガス化ユニット５にて生成された可燃性ガスＧは、ガスフィルタ６Ａにて副産物が除去され電気集塵機６Ｂにて微小物質が除去された後、ガスエンジン発電ユニット３へ供給される構成となっている。また、ガスエンジン発電ユニット３は、可燃性ガスＧを燃焼させて駆動するガスエンジン３ａと、このガスエンジン３ａにて駆動される発電機３ｂとを備えている。ガスエンジン発電ユニット３には、ガスエンジン３ａでの可燃性ガスＧの燃焼時および発電機３ｂの発電時に発生した排熱を利用するユーティリティとして熱交換ユニット７が取り付けられている。熱交換ユニット７は、高温熱交換ユニット７Ａと、低温熱交換ユニット７Ｂと、を備える。 The gas engine power generation unit 3 is installed downstream of the electric dust collector 6B. In short, the combustible gas G generated in the gasification unit 5 is supplied to the gas engine power generation unit 3 after by-products are removed by the gas filter 6A and fine matter is removed by the electric dust collector 6B. The gas engine power generation unit 3 is equipped with a gas engine 3a that is driven by burning the combustible gas G, and a generator 3b that is driven by the gas engine 3a. The gas engine power generation unit 3 is equipped with a heat exchange unit 7 as a utility that utilizes the exhaust heat generated when the combustible gas G is burned in the gas engine 3a and when the generator 3b generates electricity. The heat exchange unit 7 is equipped with a high-temperature heat exchange unit 7A and a low-temperature heat exchange unit 7B.
　高温熱交換ユニット７Ａは、カスエンジン発電ユニット３に加え、チップ乾燥ユニット４、ガス化ユニット５、およびガスフィルタ６Ａのそれぞれに接続されている。具体的に、高温熱交換ユニット７Ａは、ガスエンジン発電ユニット３、ガス化ユニット５およびガスフィルタ６Ａのそれぞれから排出される例えば９０℃の高温冷却水Ｗ１が供給され、この高温冷却水Ｗ１をチップ乾燥ユニット４の空冷熱交換器４ｂへ供給する構成となっている。空冷熱交換器４ｂは、供給された高温冷却水Ｗ１を熱源として空気を温めて熱風とし、この熱風で木質チップＡを乾燥させる。空冷熱交換器４ｂは、熱交換にて高温冷却水Ｗ１が例えば６０℃に冷却され、再び高温熱交換ユニット７Ａを介して、ガスエンジン発電ユニット３、ガス化ユニット５およびガスフィルタ６Ａのそれぞれへ循環させる構成となっている。 The high-temperature heat exchange unit 7A is connected to the gas engine power generation unit 3, as well as to the chip drying unit 4, the gasification unit 5, and the gas filter 6A. Specifically, the high-temperature heat exchange unit 7A is supplied with high-temperature cooling water W1, for example at 90°C, discharged from the gas engine power generation unit 3, the gasification unit 5, and the gas filter 6A, and supplies this high-temperature cooling water W1 to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4. The air-cooled heat exchanger 4b uses the supplied high-temperature cooling water W1 as a heat source to heat air to produce hot air, which dries the wood chips A. The air-cooled heat exchanger 4b cools the high-temperature cooling water W1 to, for example, 60°C through heat exchange, and circulates it again to the gas engine power generation unit 3, the gasification unit 5, and the gas filter 6A via the high-temperature heat exchange unit 7A.
　低温熱交換ユニット７Ｂは、ガスフィルタ６Ａに接続され、ガスフィルタ６Ａの駆動時に生じる排熱をチップ乾燥ユニット４に供給する構成となっている。具体的に、低温熱交換ユニット７Ｂは、ガスフィルタ６Ａから排出される例えば４０℃の低温冷却水Ｗ２が供給され、この低温冷却水Ｗ２を熱交換して例えば３０℃に冷却してから、再びガスフィルタ６Ａへ循環させる。そして、低温熱交換ユニット７Ａは、低温冷却水Ｗ２を熱源として熱交換を行い、この熱源で空気を温めて熱風とし、この熱風をエアホース７ａにてチップ乾燥ユニット４のチップ投入部１１ｃへ供給し、チップ投入室１１ｃに蓄積させた木質チップＡを事前に乾燥させる構成となっている。 The low-temperature heat exchange unit 7B is connected to the gas filter 6A and is configured to supply the exhaust heat generated when the gas filter 6A is operating to the chip drying unit 4. Specifically, the low-temperature heat exchange unit 7B is supplied with low-temperature cooling water W2 of, for example, 40°C discharged from the gas filter 6A, and this low-temperature cooling water W2 is heat exchanged to cool it to, for example, 30°C, and then circulated back to the gas filter 6A. The low-temperature heat exchange unit 7A then performs heat exchange using the low-temperature cooling water W2 as a heat source, and heats the air with this heat source to produce hot air, which is then supplied to the chip input section 11c of the chip drying unit 4 via the air hose 7a, thereby pre-drying the wood chips A accumulated in the chip input chamber 11c.
　ガスエンジン発電ユニット３には、メタネーションユニット８が取り付けられている。メタネーションユニット８は、ガスエンジン発電ユニット３または太陽光発電（図示せず）にて発電された電気にて駆動する構成となっている。そして、メタネーションユニット８は、ガスエンジン発電ユニット３による発電にて排出される排ガス中の二酸化炭素（炭酸ガス：ＣＯ２）と、電気分解にて生成した水素（Ｈ２）とからメタンガス（可燃性ガス：ＣＨ４）を合成する。さらに、メタネーションシステム８は、合成したメタンガスをガスエンジン発電ユニット３へ供給し、ガスエンジン発電ユニット３のガスエンジン３ａの駆動に用いる発電用燃料として利用する構成となっている。 A methanation unit 8 is attached to the gas engine power generation unit 3. The methanation unit 8 is configured to be driven by electricity generated by the gas engine power generation unit 3 or solar power generation (not shown). The methanation unit 8 synthesizes methane gas (combustible gas: CH 4 ) from carbon dioxide (carbon dioxide gas: CO 2 ) in the exhaust gas discharged during power generation by the gas engine power generation unit 3 and hydrogen (H 2 ) generated by electrolysis. The methanation system 8 further supplies the synthesized methane gas to the gas engine power generation unit 3 and uses it as power generation fuel to drive the gas engine 3a of the gas engine power generation unit 3.
　また、メタネーションシステム８は、電気分解にて生成した酸素（Ｏ２）をガス化ユニット５へ供給し、この酸素をガス化ユニット５での可燃性ガスＧの生成時に用いる構成となっている。要するに、メタネーションユニット８は、二酸化炭素を循環利用して、温暖化防止のための二酸化炭素の削減に寄与する機能を有している。 The methanation system 8 is configured to supply oxygen ( O2 ) generated by electrolysis to the gasification unit 5, and use this oxygen when generating combustible gas G in the gasification unit 5. In short, the methanation unit 8 has the function of circulating carbon dioxide and contributing to reducing carbon dioxide to prevent global warming.
＜チップ乾燥ユニット＞
　次いで、チップ乾燥ユニット４は、図２～図５に示すように、少なくとも２つの投入用コンテナ部１１と乾燥用コンテナ部１２とを備えたバイオマス乾燥装置である。投入用コンテナ部４Ａおよび乾燥用コンテナ部４Ｂは、水平方向に長手方向を有する直方体状の同一形状に形成され、分割可能であって取り外し可能かつ移動可能な組み立て式のユニット化とされている。これら投入用コンテナ部１１および乾燥用コンテナ部１２は、例えば長さ５９７５ｍｍ、高さ２４８０ｍｍ、奥行２１３０ｍｍのボックス形状に形成されている。以下の記載において、特にその基準を特定しない限り、図２の右側を下流側とし、左側を上流側と規定して説明する。 <Chip drying unit>
Next, the chip drying unit 4 is a biomass drying device equipped with at least two input container sections 11 and drying container sections 12, as shown in Figures 2 to 5. The input container section 4A and the drying container section 4B are formed in the same rectangular parallelepiped shape with the longitudinal direction in the horizontal direction, and are assembled into a unit that is separable, removable, and movable. The input container section 11 and the drying container section 12 are formed in a box shape with a length of 5975 mm, a height of 2480 mm, and a depth of 2130 mm, for example. In the following description, the right side of Figure 2 is defined as the downstream side, and the left side is defined as the upstream side, unless otherwise specified.
　乾燥用コンテナ部１２は、内部の高さ寸法が、例えば１８７４ｍｍに形成されている。そして、乾燥用コンテナ部１２の下流側に制御室１２ａが設けられ、この制御室１２ａの上流側の底面部１２ｂ上には、乾燥した空気を通過させる通気路１２ｃが設けられている。通気路１２ｃ上には、例えばパンチングメタル等の複数の孔が形成された板材１２ｄが取り付けられている。板材１２ｄ上には、木質チップＡを乾燥させるための乾燥部としての乾燥室１２ｅと、この乾燥室１２ｅへ熱風を供給するための熱交換室１２ｆとが区画されている。熱交換室１２ｆは、乾燥室１２ｅ上に設けられている。そして、制御室１２ａおよび熱交換室１２ｆの上側が天板部１２ｇにて閉塞されている。 The drying container section 12 is formed with an internal height dimension of, for example, 1874 mm. A control chamber 12a is provided downstream of the drying container section 12, and an air passage 12c for passing dry air is provided on the bottom surface section 12b upstream of the control chamber 12a. A plate material 12d having a plurality of holes formed therein, such as a punched metal plate, is attached on the air passage 12c. A drying chamber 12e as a drying section for drying the wood chips A and a heat exchange chamber 12f for supplying hot air to the drying chamber 12e are defined on the plate material 12d. The heat exchange chamber 12f is provided on the drying chamber 12e. The upper sides of the control chamber 12a and the heat exchange chamber 12f are closed by a top plate section 12g.
　また、熱交換室１２ｆおよび乾燥室１２ｅの上流側には、木質チップＡの搬送量を調整するための調整室１２ｈが設けられている。調整室１２ｈは、チップ投入室１１ｃへ投入された木質チップＡを通過させて乾燥室１２ｅへ搬送させるための搬送部である。具体的に、調整室１２ｈは、熱交換室１２ｆの上流側の側面部をさらに下方に延出させた第１壁部１２ｉと、乾燥用コンテナ部１２の上流側の側面部の下方を切り欠いた第２壁部１２ｊとの間の空間とされている。第１壁部１２ｉは、乾燥用コンテナ部１２の天板部１２ｇから下方に向けて例えば１４４０ｍｍほど延出し、第２壁部１２ｊは、乾燥用コンテナ部１２の天板部１２ｇから下方に向けて例えば１０５０ｍｍほど延出した形状となっている。 Furthermore, an adjustment chamber 12h for adjusting the transport amount of wood chips A is provided upstream of the heat exchange chamber 12f and the drying chamber 12e. The adjustment chamber 12h is a transport section for passing the wood chips A input into the chip input chamber 11c and transporting them to the drying chamber 12e. Specifically, the adjustment chamber 12h is a space between a first wall portion 12i that extends further downward from the upstream side portion of the heat exchange chamber 12f, and a second wall portion 12j that cuts out the lower part of the upstream side portion of the drying container portion 12. The first wall portion 12i extends downward from the top plate portion 12g of the drying container portion 12 by, for example, about 1440 mm, and the second wall portion 12j extends downward from the top plate portion 12g of the drying container portion 12 by, for example, about 1050 mm.
　そして、第１壁部１２ｉと板材１２ｄとの間の隙間は４３４ｍｍとされ、第２壁部１２ｊと板材１２ｄとの間の隙間は８２４ｍｍとされている。要するに、第１壁部１２ｉは、チップ投入室１１ｃの下流側に位置する第２壁部１２ｊより下方に延出した形状となっている。そして、調整室１２ｈは、第１壁部１２ｉおよび第２壁部１２ｊによってチップ投入室１１ｃよりも搬送方向Ｈに直交する方向の開口断面積が小さく形成されている。そして、第２壁部１２ｊには、複数の通気口１２ｋが設けられている。 The gap between the first wall portion 12i and the plate material 12d is 434 mm, and the gap between the second wall portion 12j and the plate material 12d is 824 mm. In short, the first wall portion 12i extends downward from the second wall portion 12j located downstream of the chip input chamber 11c. The adjustment chamber 12h is formed by the first wall portion 12i and the second wall portion 12j to have a smaller opening cross-sectional area in a direction perpendicular to the transport direction H than the chip input chamber 11c. The second wall portion 12j is provided with a plurality of ventilation holes 12k.
　さらに、熱交換室１２ｆには、吸気ファン４ａおよび空冷熱交換器４ｂが取り付けられている。吸気ファン４ａは、熱交換室１２ｆの上側に取り付けられ、外気を熱交換室１２ｆ内へ導入する構成となっている。空冷熱交換器４ｂは、加熱器であって、熱交換室１２ｆの底面部に取り付けられている。熱交換室１２ｆは、吸気ファン４ａにて外気を熱交換室１２ｆ内へ取り入れて空冷熱交換器４ｂへ送り、この取り入れた空気を空冷熱交換器４ｂにて加熱して熱風とし、この熱風を熱交換室１２ｆから乾燥室１２ｅへ供給する構成となっている。そして、乾燥室１２ｅは、熱交換室１２ｆから供給された熱風を第１壁部１２ｉおよび第２壁部１２ｊの下方を通過させて投入用コンテナ部１１へ吹き付ける構成となっている。 Furthermore, the heat exchange chamber 12f is equipped with an intake fan 4a and an air-cooled heat exchanger 4b. The intake fan 4a is attached to the upper side of the heat exchange chamber 12f and is configured to introduce outside air into the heat exchange chamber 12f. The air-cooled heat exchanger 4b is a heater and is attached to the bottom surface of the heat exchange chamber 12f. The heat exchange chamber 12f is configured to take in outside air into the heat exchange chamber 12f using the intake fan 4a and send it to the air-cooled heat exchanger 4b, heat the taken-in air in the air-cooled heat exchanger 4b to turn it into hot air, and supply this hot air from the heat exchange chamber 12f to the drying chamber 12e. The drying chamber 12e is configured to blow the hot air supplied from the heat exchange chamber 12f to the input container section 11 by passing it under the first wall section 12i and the second wall section 12j.
　また、乾燥室１２ｅの下流側の底部には、下方に貫通したチップ排出口１２ｍが設けられている。チップ排出口１２ｍの下方には、木質チップＡを排出させる、排出窓、例えばゲート・扉・コンベヤ等で構成されたチップ排出装置１２ｎが取り付けられている。チップ排出装置１２ｎは、例えば手動式の排出窓としたり、ガス化炉５ａの内部温度の変化に起因する木質チップＡの供給量の変化に基づいて機械的に駆動が制御される排出窓やスクリューコンベヤなどとしたりできる。チップ排出装置１２ｎの下流側には、チップ排出装置１２ｎにて排出させた木質チップＡを搬送するための搬送器としてのチップ搬送コンベヤ９が取り付けられている。チップ搬送コンベヤ９は、チップ排出装置１２ｎにて排出された木質チップＡをガス化炉５ａへ搬送し、このガス化炉５ａ内へ導入させる。 Also, a chip discharge port 12m that penetrates downward is provided at the bottom of the downstream side of the drying chamber 12e. A chip discharge device 12n consisting of a discharge window, such as a gate, door, conveyor, etc., is attached below the chip discharge port 12m to discharge the wood chips A. The chip discharge device 12n can be, for example, a manual discharge window, or a discharge window or screw conveyor whose drive is mechanically controlled based on changes in the supply amount of wood chips A caused by changes in the internal temperature of the gasification furnace 5a. A chip transport conveyor 9 is attached downstream of the chip discharge device 12n as a transport device for transporting the wood chips A discharged by the chip discharge device 12n. The chip transport conveyor 9 transports the wood chips A discharged by the chip discharge device 12n to the gasification furnace 5a and introduces them into the gasification furnace 5a.
　一方、投入用コンテナ部１１は、底面部１１ａ上に所定の間隔を空けて板材１１ｂが取り付けられている。板材１１ｂは、乾燥用コンテナ部１２の板材１２ｄと同じ高さになるように取り付けられている。板材１１ｂ上には、木質チップＡを乾燥室１２ｅへ搬送するためのチップ搬送装置４ｃが設置されている。そして、チップ搬送装置４ｃの上側の空間が、木質チップＡが投入されて供給される供給部としてのホッパー部となるチップ投入室１１ｃとなっている。チップ投入室１１ｃは、上面が開放されて開口部１１ｄが形成されている。開口部１１ｄは、チップ投入室１１ｃへ投入された木質チップＡから発生した水分を含んだ空気が排出されるとともに、図２に示すように、開口部１１ｄの上流側に下流側が挿入されたエアホース７ａから熱風が供給される。そして、投入用コンテナ部１１は、例えばフォークリフト等の運搬機Ｔによって所定量の木質チップＡが開口部１１ｄから適宜投入されてチップ投入室１１ｃに貯留される構成となっている。 On the other hand, the input container section 11 has a plate material 11b attached to the bottom surface 11a at a predetermined interval. The plate material 11b is attached so as to be at the same height as the plate material 12d of the drying container section 12. A chip transport device 4c for transporting wood chips A to the drying chamber 12e is installed on the plate material 11b. The space above the chip transport device 4c is the chip input chamber 11c, which is a hopper section as a supply section where wood chips A are input and supplied. The chip input chamber 11c has an open top and an opening 11d. The opening 11d discharges air containing moisture generated from the wood chips A input into the chip input chamber 11c, and hot air is supplied from the air hose 7a, whose downstream side is inserted into the upstream side of the opening 11d, as shown in FIG. 2. The input container section 11 is configured so that a predetermined amount of wood chips A is appropriately input from the opening 11d by a transport machine T such as a forklift, and stored in the chip input chamber 11c.
　チップ搬送装置４ｃは、投入用コンテナ部１１の上流寄りの位置から乾燥用コンテナ部１２の乾燥室１２ｅまでに亘った板材１１ｂ，１２ｄ上に設けられている。具体的に、チップ搬送装置４ｃは、図２に示すように、複数の可動羽４ｄがチップ搬送装置４ｃの搬送方向Ｈに向けて所定、例えば１０２０ｍｍの間隔を空けて取り付けられている。各可動羽４ｄは、搬送方向Ｈ下流側の面が略垂直な係止面４ｅに形成され、搬送方向Ｈ上流側の面が上流側に傾斜した傾斜面４ｆに形成されている。そして、これら複数の可動羽４ｄは、乾燥用コンテナ部１２の制御室１２ａに設置された駆動装置４ｇによって搬送方向Ｈに沿って往復運動される爪部であり、チップ投入室１１ｃに投入された大量の木質チップＡを搬送方向Ｈに向けて徐々に搬送する構成となっている。駆動装置４ｇは、例えば油圧シリンダおよびこの油圧シリンダを駆動させる油圧ポンプ等にて構成されている。 The chip transport device 4c is provided on the plate materials 11b, 12d extending from the upstream position of the input container section 11 to the drying chamber 12e of the drying container section 12. Specifically, as shown in FIG. 2, the chip transport device 4c has a plurality of movable wings 4d attached at a predetermined interval, for example, 1020 mm, toward the transport direction H of the chip transport device 4c. The downstream surface of each movable wing 4d in the transport direction H is formed as a substantially vertical engagement surface 4e, and the upstream surface in the transport direction H is formed as an inclined surface 4f inclined toward the upstream side. These movable wings 4d are claws that are reciprocated along the transport direction H by a drive device 4g installed in the control room 12a of the drying container section 12, and are configured to gradually transport a large amount of wood chips A input into the chip input chamber 11c toward the transport direction H. The drive device 4g is, for example, configured by a hydraulic cylinder and a hydraulic pump that drives the hydraulic cylinder.
　チップ搬送装置４ｃの各可動羽４ｄの上流側には、固定羽４ｈが取り付けられている。固定羽４ｈは、板材１１ｂ，１２ｄ上に固定され、移動羽４ｄと同様に、搬送方向Ｈ下流側の面が略垂直な係止面４ｉに形成され、搬送方向Ｈ上流側の面が上流側に傾斜した傾斜面４ｊに形成されている。そして、各固定羽４ｈは、各可動羽４ｄの搬送方向Ｈに沿った往復運動の際に、これら可動羽４ｄとの間隔が変化することによって、各可動羽４ｄによる木質チップＡの搬送をより効率良くする機能を有している。 A fixed blade 4h is attached to the upstream side of each movable blade 4d of the chip transport device 4c. The fixed blade 4h is fixed onto the plate materials 11b, 12d, and like the movable blade 4d, the surface downstream in the transport direction H is formed as a substantially vertical engagement surface 4i, and the surface upstream in the transport direction H is formed as an inclined surface 4j inclined upstream. Each fixed blade 4h has the function of making the transport of wood chips A by each movable blade 4d more efficient by changing the distance between them as each movable blade 4d reciprocates along the transport direction H.
　要するに、チップ搬送装置４ｃにて搬送される木質チップＡは、チップ投入室１１ｃから調整室１２ｈへ搬送されるに際し、まず第２壁部１２ｊにて搬送量が抑制される。さらに、木質チップＡは、調整室１２ｈから乾燥室１２ｅへ搬送されるに際し、第１壁部１２ｉにて搬送量がさらに抑制される。そして、木質チップＡは、空冷熱交換器４ｂから下方へ供給される熱風が、第１壁部１２ｉおよび第２壁部１２ｊの下方を通過して上流側へ供給されることにより、乾燥室１２ｅから調整室１２ｈ、およびチップ投入室１１ｃへと供給される。この結果、木質チップＡは、チップ搬送装置４ｃによる搬送方向Ｈに抗して熱風が吹き付けられ、このチップ搬送装置４ｃにて搬送されていく間に亘って連続して乾燥される構成となっている。 In short, when the wood chips A are transported by the chip transport device 4c from the chip input chamber 11c to the adjustment chamber 12h, the transport amount is first suppressed by the second wall portion 12j. Furthermore, when the wood chips A are transported from the adjustment chamber 12h to the drying chamber 12e, the transport amount is further suppressed by the first wall portion 12i. Then, the wood chips A are supplied from the drying chamber 12e to the adjustment chamber 12h and the chip input chamber 11c by the hot air supplied downward from the air-cooled heat exchanger 4b passing under the first wall portion 12i and the second wall portion 12j and being supplied upstream. As a result, the hot air is blown against the transport direction H of the chip transport device 4c against the wood chips A, and the wood chips A are continuously dried while being transported by this chip transport device 4c.
＜ガス化ユニット＞
　次いで、ガス化ユニット５は、図６に示すように、軸方向を鉛直方向に向けて設置された略円筒状のガス化炉５ａを有している。ガス化炉５ａは、略円筒状の外壁部５ｂと、この外壁部５ｂ内に同心状に収容された内壁炉５ｃと、を備える。外壁部５ｂは耐熱材料により遮熱された構造で、上側が閉塞され、外壁部５ｂの上側の周縁に開閉可能な点検用のメンテナンス口５ｄが設けられている。外壁部５ｂの上端部には、チップ乾燥ユニット４にて乾燥させた木質チップＡをガス化炉５ａへ搬送するためのチップ搬送コンベヤ９の下流側が接続される導入口５ｅが設けられている。導入口５ｅは、外壁部５ｂの上部の中心位置に設けられ、この外壁部５ｂの上側から内壁炉５ｃ内へ木質チップＡが順次供給されて導入される構成となっている。 <Gasification unit>
Next, as shown in Fig. 6, the gasification unit 5 has a substantially cylindrical gasification furnace 5a installed with its axial direction facing vertically. The gasification furnace 5a includes a substantially cylindrical outer wall portion 5b and an inner wall furnace 5c concentrically accommodated in the outer wall portion 5b. The outer wall portion 5b has a heat-insulating structure with a heat-resistant material, the upper side is closed, and an openable and closable maintenance opening 5d for inspection is provided on the upper periphery of the outer wall portion 5b. The upper end of the outer wall portion 5b is provided with an inlet 5e to which the downstream side of the chip transport conveyor 9 for transporting the wood chips A dried in the chip drying unit 4 to the gasification furnace 5a is connected. The inlet 5e is provided at the center position of the upper part of the outer wall portion 5b, and the wood chips A are sequentially supplied and introduced from the upper side of the outer wall portion 5b into the inner wall furnace 5c.
　外壁部５ｂの外周部には、内壁炉５ｃ内へ外気（空気）を供給するための複数の吸気口５ｆが設けられている。これら吸気口５ｆは、外壁部５ｂの上側寄りの位置に軸方向に沿って所定の間隔を空けて、複数、例えば３列設けられている。また、吸気口５ｆは、外壁部５ｂの下側寄りの位置にも設けられている。さらに、吸気口５ｆは、外壁部５ｂの周方向に向けて等間隔に、複数、例えば２つほど設けられている。要するに、吸気口５ｆは、例えば計８個ほど設けられている。さらに、各吸気口５ｆは、外壁部５ｂの外側から内壁炉５ｃ内へ貫通し、ガス化炉５ａの周囲の外気を内壁炉５ｃ内へ取り込む構成となっている。 The outer periphery of the outer wall portion 5b is provided with a plurality of intake ports 5f for supplying outside air (air) into the inner wall furnace 5c. These intake ports 5f are provided in a plurality of rows, for example, three rows, at a predetermined interval along the axial direction at a position near the upper side of the outer wall portion 5b. In addition, the intake ports 5f are also provided at a position near the lower side of the outer wall portion 5b. Furthermore, the intake ports 5f are provided in a plurality of rows, for example, two, at equal intervals in the circumferential direction of the outer wall portion 5b. In short, for example, a total of eight intake ports 5f are provided. Furthermore, each intake port 5f penetrates from the outside of the outer wall portion 5b into the inner wall furnace 5c, and is configured to take in the outside air around the gasification furnace 5a into the inner wall furnace 5c.
　外壁部５ｂの外周部には、吸気口５ｆから取り入れた外気の様子を確認するための点検窓５ｇが設けられている。これら点検窓５ｇは、外壁部５ｂの上側に取り付けられた３段の吸気口５ｆの高さに合わせて設けられ、同一の高さに設けられた吸気口５ｆの間に位置している。また、外壁部５ｂの外周部には、内壁炉５ｃ内で生成された可燃性ガスＧを排出させるためのガス排出口５ｈが設けられている。ガス排出口５ｈは、外壁部５ｂの高さ方向のほぼ中間位置に設けられ、ガスコンディショニングユニット６のガスフィルタ６Ａに接続されている。 Inspection windows 5g are provided on the outer periphery of the outer wall 5b to check the condition of the outside air taken in through the air intakes 5f. These inspection windows 5g are provided to match the height of the three stages of air intakes 5f attached to the upper side of the outer wall 5b, and are located between the air intakes 5f provided at the same height. In addition, a gas exhaust port 5h is provided on the outer periphery of the outer wall 5b to exhaust the combustible gas G generated in the inner wall furnace 5c. The gas exhaust port 5h is provided at approximately the middle position in the height direction of the outer wall 5b, and is connected to the gas filter 6A of the gas conditioning unit 6.
　一方、内壁炉５ｃは、耐熱材料により遮熱された構造で、下側が同心状に徐々に縮径した傾斜部５ｉが形成されている。そして、この傾斜部５ｉの高さ方向の中心位置には、内壁炉５ｃ内で生成された可燃性ガスＧを外壁部５ｂと内壁炉５ｃとの間の空間へ排出させるための円環状の内部排出口５ｊが形成されている。内部排気口５ｊは、内壁炉５ｃの周方向に沿った円環状に形成され、この内壁炉５ｃ内にて生成された可燃性ガスＧを内壁炉５ｃの傾斜部５ｉに沿うように上側に噴出させる構成となっている。そして、内壁炉５ｃと外壁部５ｂとの間の空間は、可燃性ガスＧを巡回させて所定時間に亘って滞留させるための滞留路としての滞留空間Ｓとして構成されている。 On the other hand, the inner wall furnace 5c has a structure that is heat-insulated by a heat-resistant material, and has an inclined portion 5i that gradually reduces in diameter on the lower side in a concentric manner. At the center position in the height direction of this inclined portion 5i, an annular internal exhaust port 5j is formed for discharging the combustible gas G generated in the inner wall furnace 5c into the space between the outer wall portion 5b and the inner wall furnace 5c. The internal exhaust port 5j is formed in an annular shape along the circumferential direction of the inner wall furnace 5c, and is configured to eject the combustible gas G generated in this inner wall furnace 5c upward along the inclined portion 5i of the inner wall furnace 5c. The space between the inner wall furnace 5c and the outer wall portion 5b is configured as a retention space S as a retention path for circulating the combustible gas G and retaining it for a predetermined time.
　内壁炉５ｃの下端側には、内壁炉５ｃの下端側を同心状に開口させて形成された下部排出口５ｋが設けられている。下部排出口５ｋは、内壁炉５ｃ内での可燃性ガスＧの生成に伴って生成される炭Ｃ等を内壁炉５ｃの下方へ自由落下させて排出させる。下部排出口５ｋと外壁部５ｂとの間は、円環状の板材にて閉塞されて密封されて気密とされている。下部排出口５ｋには、内壁炉５ｃ内の炭Ｃを集めて下方へ排出させる集炭機構５ｍが取り付けられている。集炭機構５ｍは、下部排出口５ｋの中心部に同心状に取り付けられ周方向に回転可能な回転体５ｎを有している。具体的に、集炭機構５ｍは、回転体５ｎが回転することで、内壁炉５ｃ内に堆積した炭Ｃを回転体５ｎの外周方向へ移動させて集め、この集めた炭Ｃを、回転体５ｎの外周縁と下部排出口５ｋとの隙間から下方へ排出させる構成となっている。 The lower end of the inner wall furnace 5c is provided with a lower discharge port 5k formed by opening the lower end of the inner wall furnace 5c concentrically. The lower discharge port 5k allows charcoal C and other substances generated in association with the generation of flammable gas G in the inner wall furnace 5c to fall freely downwards of the inner wall furnace 5c and discharge them. The area between the lower discharge port 5k and the outer wall 5b is closed and sealed with a circular plate material to make it airtight. A charcoal collection mechanism 5m is attached to the lower discharge port 5k to collect charcoal C in the inner wall furnace 5c and discharge it downwards. The charcoal collection mechanism 5m has a rotor 5n that is attached concentrically to the center of the lower discharge port 5k and can rotate in the circumferential direction. Specifically, the charcoal collection mechanism 5m is configured to move and collect charcoal C accumulated in the inner wall furnace 5c toward the outer periphery of the rotor 5n by rotating the rotor 5n, and discharge the collected charcoal C downwards through the gap between the outer periphery of the rotor 5n and the lower discharge port 5k.
　さらに、外壁部５ｂは下側が閉塞され、外壁部５ｃの下側の周縁に炭排出口５ｐが設けられている。炭排出口５ｐの下方には、炭排出口５ｐから排出された炭Ｃを順次搬送するため炭搬送装置としての炭排出コンベヤ５ｑが取り付けられている。要するに、内壁炉５ｃの下部に集められ下部排出口５ｋから排出された炭Ｃは、炭排出口５ｐから炭排出コンベヤ５ｑへ搬送され、この炭排出コンベヤ５ｑにて貯留タンク５ｒへ搬送される構成となっている。 Furthermore, the lower side of the outer wall portion 5b is closed, and a charcoal discharge port 5p is provided on the lower periphery of the outer wall portion 5c. Below the charcoal discharge port 5p, a charcoal discharge conveyor 5q is attached as a charcoal transport device to transport the charcoal C discharged from the charcoal discharge port 5p in sequence. In short, the charcoal C collected at the bottom of the inner wall furnace 5c and discharged from the lower discharge port 5k is transported from the charcoal discharge port 5p to the charcoal discharge conveyor 5q, and then transported to the storage tank 5r by this charcoal discharge conveyor 5q.
　次いで、ガス化炉５ａの内壁炉５ｃ内は、最も上側の第１反応空間Ｒ１（絶乾領域）、第１反応空間Ｒ１の下方に位置する第２反応空間Ｒ２（加熱領域）、および第２反応空間Ｒ２の下方に位置する第３反応空間Ｒ３（ガス化領域）の３つの空間のそれぞれにおいて生じる現象が相違している。第１反応空間Ｒ１は、最も上側の吸気口５ｆの内側の空間が相当し、内部温度が１００℃以上２００℃以下に加熱され、導入口５ｅから導入された木質チップＡを絶乾状態（ほぼ水分がない状態）になるまで乾燥させる。 Next, within the inner wall furnace 5c of the gasification furnace 5a, there are three spaces: the first reaction space R1 (bone-dry area) at the top, the second reaction space R2 (heating area) located below the first reaction space R1, and the third reaction space R3 (gasification area) located below the second reaction space R2. The first reaction space R1 corresponds to the space inside the uppermost air intake 5f, and the internal temperature is heated to between 100°C and 200°C, and the wood chips A introduced from the inlet 5e are dried until they are in a bone-dry state (almost no moisture).
　第２反応空間Ｒ２は、上側から２段目の吸気口５ｆの内側の空間が相当し、吸気口５ｆから外気を導入し、第１反応空間Ｒ１にて絶乾状態にされた木質チップＡの表面を部分的に燃焼させて、木質チップＡが熱分解可能となる温度、要するに内部温度が２００℃以上６００℃以下になるまで加熱させる。また、第３反応空間Ｒ３は、上側から３段目の吸気口５ｆの内側から下方の空間が相当し、酸素過多にならないように吸気口５ｆからの外気の吸気量が制御され、内壁炉５ｃ内に導入された外気中の酸素が消失されることで、内部温度が８００℃以上１０００℃以下の還元雰囲気の状態が維持され、加熱された木質チップＡを熱分解させて可燃性ガスＧを発生させる。 The second reaction space R2 corresponds to the space inside the second intake port 5f from the top, and outside air is introduced from the intake port 5f to partially burn the surface of the wood chips A, which have been dried in the first reaction space R1, and the wood chips A are heated to a temperature at which they can be pyrolyzed, in other words, until the internal temperature reaches 200°C or higher and 600°C or lower. The third reaction space R3 corresponds to the space below the inside of the third intake port 5f from the top, and the amount of outside air taken in from the intake port 5f is controlled so that there is no excess oxygen. The oxygen in the outside air introduced into the inner wall furnace 5c is eliminated, maintaining a reducing atmosphere with an internal temperature of 800°C or higher and 1000°C or lower, and the heated wood chips A are pyrolyzed to generate flammable gas G.
　さらに、ガス化炉５ａの滞留空間Ｓは、第３反応空間Ｒ３にて発生させた可燃性ガスＧが内部排出口５ｊから導入され、この可燃性ガスＧが６００℃以上８００℃以下の温度で所定時間滞留する構成となっている。このとき、可燃性ガスＧは、滞留空間Ｓでの滞留によって、この可燃性ガスＧに残留するタール分の少なくとも一部が改質されて低分子化され可燃性ガスＧとされる構成となっている。そして、タール分が改質された可燃性ガスＧは、ガス排出口５ｈから排出されて、ガスコンディショニングユニット６を介してガスエンジン発電ユニット３のガスエンジン３ａへ供給される。 Furthermore, the retention space S of the gasification furnace 5a is configured so that the combustible gas G generated in the third reaction space R3 is introduced from the internal exhaust port 5j, and this combustible gas G is retained for a predetermined time at a temperature of 600°C or higher and 800°C or lower. At this time, due to the retention of the combustible gas G in the retention space S, at least a portion of the tar content remaining in this combustible gas G is reformed into low molecular weight combustible gas G. The combustible gas G with the tar content reformed is then discharged from the gas exhaust port 5h and supplied to the gas engine 3a of the gas engine power generation unit 3 via the gas conditioning unit 6.
＜動作＞
　次に、上記第１実施形態に係るバイオマス発電システム１の動作について、図面を参照しながら説明する。 <Operation>
Next, the operation of the biomass power generation system 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
（乾燥工程）
　図１および図２に示すように、まず、例えば丸太等から加工された一辺１０ｃｍ程度の大きさの木質チップＡが大量に貯留された所定の貯留場所（図示せず）から、運搬機Ｔにて所定量の木質チップＡを、チップ乾燥ユニット４の投入用コンテナ部１１の開口部１１ｄから投入し、この投入用コンテナ部１１のチップ投入室１１ｃに所定量の木質チップＡを貯留させる。このとき、チップ投入室１１ｃに貯留された木質チップＡは、エアホース７ａから供給される熱風が吹き付けられて予備乾燥（事前乾燥）される。 (Drying process)
1 and 2, first, a predetermined amount of wood chips A, for example wood chips A processed from logs or the like, having sides of about 10 cm, is loaded from a predetermined storage location (not shown) into the opening 11d of the loading container section 11 of the chip drying unit 4 by a transporter T, and the predetermined amount of wood chips A is stored in the chip loading chamber 11c of the loading container section 11. At this time, hot air supplied from the air hose 7a is blown onto the wood chips A stored in the chip loading chamber 11c, thereby pre-drying them.
　この状態で、チップ乾燥ユニット４を駆動させる。すると、吸気ファン４ａから外気が吸気され、この吸気された外気が空冷熱交換器４ｂにて熱交換されて熱風とされ、この熱風が乾燥室１２ｅへ供給される。そして、チップ搬送装置４ｃにより、チップ投入室１１ｃに貯留された木質チップＡが徐々に調整室１２ｈおよび乾燥室１２ｅへと下流側へ搬送されていく。このとき、チップ搬送装置４ｃによってチップ投入室１１ｃから調整室１２ｈへ搬送される木質チップＡの搬送量が第２壁部１２ｊにて抑制されて調整され、所定量の木質チップＡが徐々に調整室１２ｈへ搬送される。また、調整室１２ｈから乾燥室１２ｅへ搬送される木質チップは、第１壁部１２ｉにてさらに木質チップＡの搬送量が抑制されて調整され、乾燥室１２ｅでの乾燥に適した所定量の木質チップＡが乾燥室１２ｅへ徐々に搬送される。 In this state, the chip drying unit 4 is driven. Then, outside air is sucked in from the intake fan 4a, and the sucked outside air is heat exchanged in the air-cooled heat exchanger 4b to become hot air, which is then supplied to the drying chamber 12e. Then, the chip transport device 4c gradually transports the wood chips A stored in the chip input chamber 11c downstream to the adjustment chamber 12h and the drying chamber 12e. At this time, the transport amount of the wood chips A transported from the chip input chamber 11c to the adjustment chamber 12h by the chip transport device 4c is suppressed and adjusted by the second wall portion 12j, and a predetermined amount of the wood chips A is gradually transported to the adjustment chamber 12h. In addition, the transport amount of the wood chips A transported from the adjustment chamber 12h to the drying chamber 12e is further suppressed and adjusted by the first wall portion 12i, and a predetermined amount of the wood chips A suitable for drying in the drying chamber 12e is gradually transported to the drying chamber 12e.
　このとき、木質チップＡは、ある程度の大きさを有しており、これら木質チップＡは搬送時にこれら木質チップＡ間に所定の隙間を有した状態でチップ搬送装置４ｃにて搬送される。このため、乾燥室１２ｅへ供給される熱風は、木質チップＡの搬送方向Ｈに抗する方向、要するに乾燥室１２ｅから調整室１２ｈおよびチップ投入室１１ｃ（下流側から上流側）へ流れ、チップ搬送装置４ｃにて徐々に搬送されてくる木質チップＡ間を通過して、これら木質チップＡを効率良く、例えば含水率４０％以上５０％以下の木質チップＡを含水率１０％以下に乾燥させる。 At this time, the wood chips A have a certain size, and are transported by the chip transport device 4c with a certain gap between them. Therefore, the hot air supplied to the drying chamber 12e flows in a direction against the transport direction H of the wood chips A, in other words, from the drying chamber 12e to the adjustment chamber 12h and the chip input chamber 11c (from downstream to upstream), passing between the wood chips A gradually transported by the chip transport device 4c, and efficiently dries the wood chips A, for example, wood chips A with a moisture content of 40% to 50% to a moisture content of 10% or less.
（粉体排出工程）
　ここで、チップ搬送装置４ｃにて木質チップＡを搬送するに際し木質チップＡ同士が擦れたり衝突したりして生じた木質粉体Ｐは、自重により板体１２ｄの複数の孔を通過して通気路１２ｃへ落下する。そして、通気路１２ｃに落下した木質粉体Ｐは、通気路１２ｃの下流側へと進んで外部へ排出される。さらに、チップ搬送装置４ｃにて搬送され乾燥室１２ｅにて乾燥された木質チップＡは、乾燥室１２ｅの下流側へ搬送されチップ排出口１２ｍからチップ排出装置１２ｎにてチップ搬送コンベヤ９へ排出される。 (Powder discharge process)
Here, when the wood chips A are transported by the chip transport device 4c, the wood chips A rub against each other and collide with each other, generating wood powder P, which passes through the multiple holes in the plate body 12d under its own weight and falls into the air passage 12c. The wood powder P that has fallen into the air passage 12c then proceeds to the downstream side of the air passage 12c and is discharged to the outside. Furthermore, the wood chips A transported by the chip transport device 4c and dried in the drying chamber 12e are transported to the downstream side of the drying chamber 12e and discharged from the chip discharge port 12m to the chip transport conveyor 9 by the chip discharge device 12n.
（導入工程）
　そして、チップ搬送コンベヤ９へ排出された木質チップＡは、このチップ搬送コンベヤ９によってガス化ユニット５の導入口５ｅへ搬送され、この導入口５ｅからガス化ユニット５の内壁炉５ｃ内へ順次導入されて供給されていく。 (Introduction process)
The wood chips A discharged onto the chip transport conveyor 9 are then transported by the chip transport conveyor 9 to the inlet 5e of the gasification unit 5, and are sequentially introduced and supplied from the inlet 5e into the inner wall furnace 5c of the gasification unit 5.
（初動工程）
　ここで、ガス化ユニット５の初期駆動時においては、ガス化ユニット５の内壁炉５ｃへ所定量の木質チップＡを導入して堆積させた状態で、各吸気口５ｄからの外気の吸気量を調整しながら、例えばガスバーナー等の着火装置（図示せず）を用いて所定の点検窓５ｇから木質チップＡを燃焼させることによって、このガス化ユニット５でのガス化処理を開始（駆動）させる。 (Initial process)
Here, during initial operation of the gasification unit 5, a predetermined amount of wood chips A are introduced and piled up into the inner wall furnace 5c of the gasification unit 5, and while adjusting the amount of outside air drawn in from each air intake 5d, the wood chips A are burned through a predetermined inspection window 5g using an ignition device (not shown), such as a gas burner, thereby starting (driving) the gasification process in the gasification unit 5.
（加熱工程）
　そして、ガス化ユニット５へ搬送された各木質チップＡは、内壁炉５ｃの最も上側に位置する第１反応空間Ｒ１において、１００℃以上２００℃以下の所定の温度に加熱され絶乾状態になるまで乾燥される。第１反応空間Ｒ１においては、第１反応空間Ｒ１の下方に位置する第２反応空間Ｒ２での木質チップＡの燃焼にて生じる発熱によって、第１反応空間Ｒ１の温度が所定の温度に維持される。 (Heating process)
Then, each wood chip A transported to the gasification unit 5 is heated to a predetermined temperature of 100° C. to 200° C. in the first reaction space R1 located at the uppermost part of the inner-wall furnace 5c, and dried until it becomes bone dry. In the first reaction space R1, the temperature of the first reaction space R1 is maintained at a predetermined temperature by heat generated by combustion of the wood chips A in the second reaction space R2 located below the first reaction space R1.
　次いで、第１反応空間Ｒ１にて絶乾状態とされた各木質チップＡは、内壁炉５ｃ内でのガス化によって最終的にその残存物として炭Ｃとなり下方へ落下していく。要するに、これら木質チップＡは、自重によって第２反応空間Ｒ２へ移動していく。そして、第２反応空間Ｒ２へ移動した木質チップＡは、吸気口５ｆから内壁炉５ｃ内に導入された外気中の酸素（Ｏ２）によって、これら木質チップＡの表面が部分的に燃焼され、これら木質チップＡが熱分解可能となる温度、要するに２００℃以上６００℃以下の所定の温度となるように加熱される。 Next, each wood chip A that has been dried in the first reaction space R1 is gasified in the inner-wall furnace 5c, and finally turns into charcoal C as a residue, which falls downward. In other words, these wood chips A move to the second reaction space R2 by their own weight. Then, the surfaces of the wood chips A that have moved to the second reaction space R2 are partially combusted by oxygen ( O2 ) from the outside air introduced into the inner-wall furnace 5c from the intake port 5f, and the wood chips A are heated to a temperature at which they can be pyrolyzed, in other words, a predetermined temperature between 200°C and 600°C.
（ガス化工程）
　さらに、第２反応空間Ｒ２にて熱分解可能な温度まで加熱された木質チップＡは、その後自重によって第３反応空間Ｒ３へ移動していく。このとき、第３反応空間Ｒ３においては、第２反応空間Ｒ２での木質チップＡの燃焼によって、内壁炉５ｃ内に導入された外気中の酸素（Ｏ２）が消失する。そして、第３反応空間Ｒ３へ移動した各木質チップＡは、内部温度が８００℃以上１０００℃以下とされ還元雰囲気状態が維持される。その結果、木質チップＡが熱分解されてガス化され可燃性ガスＧが生成される。 (Gasification process)
Furthermore, the wood chips A heated to a temperature at which they can be pyrolyzed in the second reaction space R2 then move under their own weight to the third reaction space R3. At this time, in the third reaction space R3, the oxygen ( O2 ) in the outside air introduced into the inner wall furnace 5c is lost due to the combustion of the wood chips A in the second reaction space R2. Then, the internal temperature of each wood chip A moved to the third reaction space R3 is kept at 800°C or higher and 1000°C or lower, and a reducing atmosphere state is maintained. As a result, the wood chips A are pyrolyzed and gasified, and flammable gas G is generated.
　ここで、第３反応空間Ｒ３でのガス化によって、可燃性ガスＧとして一酸化炭素（ＣＯ）が発生すると同時に、不要物となる炭酸ガス（ＣＯ２）が発生する。また同時に、木質チップＡが重合し、炭素数の多い固形物として炭が生成される。また、木質チップＡに含まれる炭化水素の熱分解反応や還元反応に伴った、木質チップＡの有機物の不完全燃焼や熱分解等による縮重合反応が生じ、不純物であるタール分（多環芳香族炭化水素：ＰＨＡｓ）が生成される。 Here, gasification in the third reaction space R3 generates carbon monoxide (CO) as combustible gas G, and at the same time generates waste carbon dioxide gas ( CO2 ). At the same time, the wood chips A polymerize, generating charcoal as a solid with a large carbon number. In addition, a condensation polymerization reaction occurs due to incomplete combustion or pyrolysis of the organic matter in the wood chips A, accompanied by a pyrolysis reaction or reduction reaction of the hydrocarbons contained in the wood chips A, generating tar (polycyclic aromatic hydrocarbons: PHAs) as an impurity.
（集炭工程）
　ここで、第２反応空間Ｒ２での木質チップＡの燃焼や第３反応空間Ｒ３での木質チップＡのガス化によって生じた炭Ｃは、自重により内壁炉５ｃの下方へ落下していく。この炭Ｃは、内壁炉５ｃの下部において集炭機構５ｍの回転体５ｎの回転によって外周方向へ移動されて集められていく。 (Coal collection process)
The charcoal C generated by the combustion of the wood chips A in the second reaction space R2 and the gasification of the wood chips A in the third reaction space R3 falls to the bottom of the inner furnace wall 5c due to its own weight. The charcoal C is moved toward the outer periphery by the rotation of the rotor 5n of the charcoal collecting mechanism 5m at the bottom of the inner furnace wall 5c and collected.
（排出工程）
　その後、集炭機構５ｎにて集められた炭Ｃは、回転体５ｎと下部排出口５ｋとの間の隙間から外壁部５ｂ内へ排出される。さらに、外壁部５ｂ内へ排出された炭Ｃは、炭排出口５ｐから炭排出コンベヤ５ｑへ排出され、この炭排出コンベヤ５ｑによって貯留タンク５ｒへ搬送されて貯留される。 (Discharge process)
The coal C collected by the coal collecting mechanism 5n is then discharged into the outer wall 5b through the gap between the rotor 5n and the lower discharge port 5k. The coal C discharged into the outer wall 5b is then discharged from the charcoal discharge port 5p to the charcoal discharge conveyor 5q, which then transports the coal C to the storage tank 5r and stores it there.
（タール分改質工程）
　さらに、第３反応空間Ｒ３にて生成された可燃性ガスＧは、内壁炉５ｃ内から内部排出口５ｊを介して滞留空間Ｓへ排出される。そして、この可燃性ガスＧは、比較的低い温度、例えば６００℃以上８００℃以下の温度を維持しながら滞留空間Ｓを周方向に向けて所定時間に亘って巡回して滞留する。このとき、この可燃性ガスＧに残留するタール分が改質されて可燃性ガス（シンガス：一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）との混合ガス）Ｇとされる。ここで、タール分の改質は、このタール分を構成する種々の成分、例えばＰＡＨｓ（ペンゾ［ａ］ピレン、ペンゾ［ａ］アントラセン、アントラセンなど）、ニトロＰＡＨ（２－ニトロフルオレン、１－ニトロピレンなど）、ＰＡＨキノン（１，２－ナフトキノン、９，１０－アントラキノン等）よりも炭素数を少なく、要するに低分子化させることによって、比較的低い温度でも気体（ガス）状態を維持する良質な可燃性ガスとされる。 (Tar content reforming process)
Furthermore, the combustible gas G generated in the third reaction space R3 is discharged from the inner wall furnace 5c to the retention space S through the internal exhaust port 5j. Then, this combustible gas G circulates around the retention space S for a predetermined time while maintaining a relatively low temperature, for example, a temperature of 600°C or higher and 800°C or lower, and retains there. At this time, the tar remaining in this combustible gas G is reformed to a combustible gas (syngas: a mixed gas of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 )) G. Here, the reforming of the tar component is performed by reducing the number of carbon atoms to less than various components constituting the tar component, such as PAHs (benzo[a]pyrene, benzo[a]anthracene, anthracene, etc.), nitro-PAH (2-nitrofluorene, 1-nitropyrene, etc.), and PAH quinone (1,2-naphthoquinone, 9,10-anthraquinone, etc.), in other words, by reducing the molecular weight, the tar component is made into a good combustible gas that maintains a gaseous (gas) state even at a relatively low temperature.
（導出工程）
　そして、滞留空間Ｓにてタール分が改質された可燃性ガスＧは、例えば３５０Ｎｍ３／ｈ以上８００Ｎｍ３／ｈ程度の発生量でガス化炉５ａのガス排出口５ｈから排出され、ガスコンディショニングユニット６のガスフィルタ６Ａへ供給される。 (Derivation process)
The combustible gas G, whose tar content has been reformed in the retention space S, is discharged from the gas exhaust port 5h of the gasification furnace 5a at a generation rate of, for example, 350 Nm3 /h to 800 Nm3 /h, and is supplied to the gas filter 6A of the gas conditioning unit 6.
（副産物除去工程）
　その後、ガスフィルタ６Ａへ供給された可燃性ガスＧは、この可燃性ガスＧに含まれる副生成物がガスフィルタ６Ａにて除去されてから電気集塵機６Ｂへ供給される。 (By-product removal process)
Thereafter, the combustible gas G is supplied to the gas filter 6A, where by-products contained in the combustible gas G are removed, and the combustible gas G is then supplied to the electric dust collector 6B.
（微小物質除去工程）
　さらに、電気集塵機６Ｂへ供給された可燃性ガスＧは、この可燃性ガスＧに含まれる微小物質が電気集塵機６Ｂにて除去されてからガスエンジン発電ユニット３のガスエンジン３ａへ供給される。 (Microsubstance removal process)
Furthermore, the combustible gas G supplied to the electric dust collector 6B has fine particles contained in the combustible gas G removed by the electric dust collector 6B, and is then supplied to the gas engine 3a of the gas engine power generation unit 3.
（発電工程）
　ガスエンジン発電ユニット３においては、供給された可燃性ガスＧをガスエンジン３ａで燃焼させることで、附随する発電機３ｂが駆動されて所定量の電力が発電される。このとき、この発電機３ｂにおいては、例えば定格出力２５０ｋＷ以上７５０ｋＷ以下の電力が発電されるとともに、例えば５００ｋＷ以上１５００ｋＷ以下の熱出力を出力させる。 (Power generation process)
In the gas engine power generation unit 3, the supplied combustible gas G is combusted by the gas engine 3a to drive the associated generator 3b to generate a predetermined amount of electric power. At this time, the generator 3b generates electric power with a rated output of, for example, 250 kW to 750 kW, and outputs a thermal output of, for example, 500 kW to 1500 kW.
（メタネーション工程）
　さらに、ガスエンジン発電ユニット３での発電、要するにガスエンジン３ａでの可燃性ガスＧの燃焼にて生じる排ガスがメタネーションユニット８へ供給される。このメタネーションユニット８においては、供給される排ガスに含まれる二酸化炭素（炭酸ガス：ＣＯ２）と、電気分解にて生成した水素（Ｈ２）とからメタンガス（可燃性ガス：ＣＨ４）が合成される。このとき、この合成したメタンガスをガスエンジン発電ユニット３へ供給し、ガスエンジン発電ユニット３での発電時に可燃性ガスＧとして用いることも可能である（オプション機能）。 (Methanation process)
Furthermore, exhaust gas generated by power generation in the gas engine power generation unit 3, in other words, by the combustion of combustible gas G in the gas engine 3a, is supplied to the methanation unit 8. In this methanation unit 8, methane gas (combustible gas: CH4 ) is synthesized from carbon dioxide (carbon dioxide gas: CO2 ) contained in the supplied exhaust gas and hydrogen ( H2 ) generated by electrolysis. At this time, it is also possible to supply this synthesized methane gas to the gas engine power generation unit 3 and use it as the combustible gas G during power generation in the gas engine power generation unit 3 (optional function).
（熱排出工程１）
　また、ガスエンジン発電ユニット３での発電、ガス化ユニット５でのガス化、およびガスフィルタ６Ａでの副産物除去の際に発生する熱は、高温熱交換ユニット７Ａから供給される高温冷却水Ｗ１にて熱交換されて排出される。そして、この熱交換された高温な高温冷却水Ｗ１が、例えば２０ｍ３／ｈ以上４０ｍ３／ｈ以下の供給量で高温熱交換ユニット７Ａへ供給されて循環される。その後、高温熱交換ユニット７Ａにて高温冷却水Ｗ１がチップ乾燥ユニット４の空冷熱交換器４ｂへ供給され、この空冷熱交換器４ｂの熱源として利用され熱交換される。 (Heat discharging process 1)
Furthermore, heat generated during power generation in the gas engine power generation unit 3, gasification in the gasification unit 5, and by-product removal in the gas filter 6A is heat exchanged with high-temperature cooling water W1 supplied from the high-temperature heat exchange unit 7A and discharged. This heat-exchanged high-temperature cooling water W1 is then supplied to the high-temperature heat exchange unit 7A at a supply rate of, for example, 20 m3/h to 40 m3 /h and circulated. The high-temperature cooling water W1 is then supplied by the high-temperature heat exchange unit 7A to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4, where it is used as a heat source for this air-cooled heat exchanger 4b and subjected to heat exchange.
　この空冷熱交換器４ｂでの熱交換によって、吸気ファン４ａにて熱交換室１２ｆへ吸気された外気（空気）が温められて熱風とされ、この熱風が乾燥室１２ａと供給され、この乾燥室１２ａへと搬送される木質チップＡが乾燥される。さらに、空冷熱交換器４ｂにて熱交換された高温冷却水Ｗ１は、再び高温熱交換ユニット７Ａを介して、ガスエンジン発電ユニット３、ガス化ユニット５およびガスフィルタ６Ａのそれぞれへ供給されて循環される。 The heat exchange in this air-cooled heat exchanger 4b warms the outside air drawn into the heat exchange chamber 12f by the intake fan 4a, turning it into hot air, which is then supplied to the drying chamber 12a, where the wood chips A transported to the drying chamber 12a are dried. Furthermore, the high-temperature cooling water W1 that has been heat exchanged in the air-cooled heat exchanger 4b is again supplied to the gas engine power generation unit 3, gasification unit 5, and gas filter 6A via the high-temperature heat exchange unit 7A, and circulated.
（熱排出工程２）
　さらに、ガスフィルタ６Ａから排出される低温冷却水Ｗ２は、低温熱交換ユニット７Ｂへ供給される。そして、この低温熱交換ユニット７Ｂにて低温冷却水Ｗ２を熱源として熱交換が行われ、この熱交換にて空気を温めて熱風を生じさせ、この熱風がエアホース７ａにてチップ乾燥ユニット４のチップ投入室１１ｃへ供給され、このチップ投入室１１ｃに蓄積させた木質チップＡが予備的に事前乾燥される。 (Heat discharging process 2)
Furthermore, the low-temperature cooling water W2 discharged from the gas filter 6A is supplied to the low-temperature heat exchange unit 7B. The low-temperature heat exchange unit 7B performs heat exchange using the low-temperature cooling water W2 as a heat source, and the air is heated by this heat exchange to generate hot air, which is supplied to the chip input chamber 11c of the chip drying unit 4 by the air hose 7a, where the wood chips A accumulated in the chip input chamber 11c are pre-dried.
＜作用効果＞
（ガス化）
　以上により、本第１実施形態に係るバイオマス発電システム１によれば、ガス化ユニット５の内壁炉５ｃ内にて木質チップＡから発生させた可燃性ガスＧを、この内壁炉５ｃと外壁部５ｂとの間の滞留空間Ｓにて所定時間に亘って滞留させて、この可燃性ガスＧに含まれるタール分を可燃性ガスＧに改質させる構成としている。この結果、可燃性ガスＧに含まれるタール分を可能な限り少なくでき、タール分の生成を抑制できる。 <Action and effect>
(Gasification)
As described above, the biomass power generation system 1 according to the first embodiment is configured such that the combustible gas G generated from the wood chips A in the inner wall furnace 5c of the gasification unit 5 is retained for a predetermined time in the retention space S between the inner wall furnace 5c and the outer wall portion 5b, and the tar contained in the combustible gas G is reformed into combustible gas G. As a result, the tar contained in the combustible gas G can be reduced as much as possible, and the generation of tar can be suppressed.
　よって、例えば配管などの機器中や、生成された可燃性ガスＧにて駆動させるガスエンジン発電ユニット３のガスエンジン３ａのシリンダやプラグ等のへのタール分の付着を低減でき、このガスエンジン３ａ等の可燃性ガスＧが通過する機器等のメンテナンス頻度を低減できる。また同時に、このタール分の付着等による発電時のエネルギー損失を少なくできる。このため、ガスエンジン発電ユニット３の長期間に亘る安定した駆動（運転）が可能となる。また同時に、可燃性ガスＧに含まれるタール分を改質させて可燃性ガスＧとしているため、可燃性ガスＧの利用効率を生産性良く向上でき、ガスエンジン発電ユニット３の発電効率を向上できる。 As a result, it is possible to reduce the adhesion of tar to equipment such as piping, and to the cylinders and plugs of the gas engine 3a of the gas engine power generation unit 3 that is driven by the generated combustible gas G, thereby reducing the frequency of maintenance of equipment through which the combustible gas G passes, such as the gas engine 3a. At the same time, it is possible to reduce energy loss during power generation due to the adhesion of tar, etc. This makes it possible to stably drive (operate) the gas engine power generation unit 3 for a long period of time. At the same time, because the tar contained in the combustible gas G is reformed to produce the combustible gas G, it is possible to improve the utilization efficiency of the combustible gas G with good productivity, and to improve the power generation efficiency of the gas engine power generation unit 3.
　特に、ガス化ユニット５において、第２反応空間Ｒ２にて木質チップＡの表面を部分的に燃焼させることで、内壁炉５ｃの内部温度を木質チップＡが熱分解可能となる温度まで加熱する構成としている。このため、例えばボイラ等の加熱装置を別途用いることなく、ガス化炉５ａ内を木質チップＡの熱分解に必要な温度まで加熱できるから、これら木質チップＡの熱分解に必要な温度までのガス化炉５ａ内の加熱を簡単な構成で連続して行うことができる。 In particular, the gasification unit 5 is configured to heat the inside temperature of the inner wall furnace 5c to a temperature at which the wood chips A can be thermally decomposed by partially burning the surface of the wood chips A in the second reaction space R2. Therefore, the inside of the gasification furnace 5a can be heated to the temperature required for the thermal decomposition of the wood chips A without using a separate heating device such as a boiler, and the inside of the gasification furnace 5a can be heated continuously to the temperature required for the thermal decomposition of the wood chips A with a simple configuration.
　さらに、ガス化炉５ａの各通気口５ｆからの外気の吸気量を調整しつつ、ガス化炉５ａ内の第２反応空間Ｒ２による木質チップＡの表面の部分的な燃焼によって、第２反応空間Ｒ２の温度を２００℃以上６００℃以下の木質チップＡが熱分解可能な温度まで加熱でき、ガス化炉５ａの第３反応空間Ｒ３の内部温度を８００℃以上１０００℃以下の還元雰囲気状態に維持して木質チップＡを熱分解させて可燃性ガスＧを発生でき、ガス化炉５ａの滞留空間Ｓでの可燃性ガスＧの温度を、残存するタール分が改質可能な６００℃以上８００℃以下にできる。よって、ガス化炉５ａの滞留空間Ｓに供給されて滞留する可燃性ガスＧを、例えばボイラ等の加熱装置を別途設けて加熱等することなく、滞留空間Ｓでの可燃性ガスＧの滞留時間を調整でき、この可燃性ガスＧに残留するタール分を適切に改質させて可燃性ガスＧにできる。 Furthermore, while adjusting the amount of outside air intake from each vent 5f of the gasification furnace 5a, the second reaction space R2 in the gasification furnace 5a partially burns the surface of the wood chips A, and the temperature of the second reaction space R2 can be heated to a temperature of 200°C to 600°C at which the wood chips A can be thermally decomposed. The internal temperature of the third reaction space R3 of the gasification furnace 5a is maintained in a reducing atmosphere state of 800°C to 1000°C to generate combustible gas G by thermally decomposing the wood chips A. The temperature of the combustible gas G in the retention space S of the gasification furnace 5a can be set to 600°C to 800°C at which the remaining tar content can be reformed. Therefore, the retention time of the combustible gas G in the retention space S of the gasification furnace 5a can be adjusted without heating the combustible gas G supplied to and retained in the retention space S of the gasification furnace 5a by a separate heating device such as a boiler, and the tar content remaining in the combustible gas G can be appropriately reformed to produce combustible gas G.
　また、ガス化炉５ａ内においては、通気口５ｆから吸気した外気中の酸素を第２反応空間Ｒ２での木質チップＡの燃焼で消失させて、第３反応空間Ｒ３で還元雰囲気を形成する構成としている。また同時に、ガス化炉５ａの滞留空間Ｓに可燃性ガスＧを滞留および巡回させて、残留するタール分を所定時間に亘って効率よく改質して可燃性ガスＧとしている。この結果、木質チップＡの熱分解にて生成される可燃性ガスＧに加え、この熱分解にて生じたタール分をも可燃性ガスＧにできるため、生産効率良く可燃性ガスＧを生成でき、可燃性ガスＧに残留するタール分を簡単な構成で効率良く改質できる。要するに、外部からの熱を利用せずに、木質チップＡそのものを一部燃焼させることで得られる熱を用いて木質チップＡを熱分解させ、この熱分解にて発生するタール分を改質させて可燃性ガスＧにできる。 In the gasification furnace 5a, oxygen in the outside air sucked in from the vent 5f is lost by the combustion of the wood chips A in the second reaction space R2, and a reducing atmosphere is formed in the third reaction space R3. At the same time, the combustible gas G is retained and circulated in the retention space S of the gasification furnace 5a, and the remaining tar is efficiently reformed into combustible gas G over a predetermined period of time. As a result, in addition to the combustible gas G generated by the pyrolysis of the wood chips A, the tar generated by this pyrolysis can also be converted into combustible gas G, so that the combustible gas G can be generated with high productivity, and the tar remaining in the combustible gas G can be efficiently reformed with a simple configuration. In short, the wood chips A can be pyrolyzed using heat obtained by partially burning the wood chips A themselves, without using heat from the outside, and the tar generated by this pyrolysis can be reformed into combustible gas G.
　さらに、ガス化炉５ａ内での木質チップＡの燃焼や熱分解にて生じガス化炉５ａの下部に堆積する炭Ｃを、このガス化炉５ａの下部排出口５ｋに取り付けた集炭機構５ｍにて集めて炭排出口５ｐから排出させる。そして、炭排出口５ｐから排出される炭Ｃを炭排出コンベヤ５ｑにて貯留タンク５ｒへ連続して排出させて集積させる構成としている。このため、ガス化炉５ａ内で生じた炭Ｃを連続的に効率良くガス化炉５ａの外部へ排出でき、貯留タンク５ｒに堆積させた炭Ｃの再利用を容易にできる。 Furthermore, charcoal C generated by the combustion and pyrolysis of wood chips A in the gasification furnace 5a and accumulated at the bottom of the gasification furnace 5a is collected by a charcoal collection mechanism 5m attached to the lower discharge port 5k of the gasification furnace 5a and discharged from the charcoal discharge port 5p. The charcoal C discharged from the charcoal discharge port 5p is then continuously discharged and accumulated in the storage tank 5r by the charcoal discharge conveyor 5q. This allows the charcoal C generated in the gasification furnace 5a to be continuously and efficiently discharged outside the gasification furnace 5a, making it easy to reuse the charcoal C accumulated in the storage tank 5r.
（チップ乾燥）
　そして、木質チップＡをガス化ユニット５へ導入する前に、チップ乾燥ユニット４にて乾燥させる構成としている。このため、乾燥が不十分な木質チップＡであっても、チップ乾燥ユニット４にて乾燥させてからガス化ユニット５へ導入でき、このガス化ユニット５にて効率良く可燃性ガスＧを生成できる。 (Chip drying)
The wood chips A are dried in the chip drying unit 4 before being introduced into the gasification unit 5. Therefore, even if the wood chips A are not sufficiently dried, they can be dried in the chip drying unit 4 before being introduced into the gasification unit 5, and the combustible gas G can be efficiently generated in the gasification unit 5.
　また、ガス化ユニット５から排出される高温冷却水Ｗ１を高温熱交換ユニット７Ａへ供給し、この高温冷却水Ｗ１を高温熱交換ユニット７Ａからチップ乾燥ユニット４の空冷熱交換器４ｂへ循環させ、この空冷熱交換器４ｂでの熱交換にて生じさせた熱風を用いて、チップ乾燥ユニット４のチップ搬送装置４ｃにて搬送される木質チップＡを連続的に乾燥させる構成としている。このため、チップ乾燥ユニット４にて木質チップＡを乾燥させる際に必要となる熱を、ガス化ユニット５での可燃性ガスＧの生成時に生じた排熱を活用することで補うことができる。 Furthermore, the high-temperature cooling water W1 discharged from the gasification unit 5 is supplied to the high-temperature heat exchange unit 7A, and this high-temperature cooling water W1 is circulated from the high-temperature heat exchange unit 7A to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4. The hot air generated by heat exchange in this air-cooled heat exchanger 4b is used to continuously dry the wood chips A transported by the chip transport device 4c of the chip drying unit 4. Therefore, the heat required to dry the wood chips A in the chip drying unit 4 can be compensated for by utilizing the exhaust heat generated when the combustible gas G is generated in the gasification unit 5.
　要するに、ガス化ユニット５での可燃性ガスＧの生成にて生じた熱エネルギーを再利用して木質チップＡを乾燥させている。このため、例えばボイラ等の加熱装置を用いて木質チップＡを乾燥させる場合に比べ、新たな熱源を用いることなく木質チップＡを効率良く連続的に乾燥できるから、エネルギー効率よく木質チップＡを乾燥できる。また、木質チップＡを効率良く乾燥させるために必要な構成を、吸気ファン５ａや空冷熱交換器４ｂ等による簡略な構成で実現できる。よって、例えばボイラ等の自ら発熱する機能を有する加熱装置を用いる必要がないため、木質チップＡを乾燥させるための構成を簡略化でき、木質チップＡの乾燥に必要な消費エネルギーを低減できる。 In short, the wood chips A are dried by reusing the thermal energy generated by the generation of combustible gas G in the gasification unit 5. Therefore, compared to drying wood chips A using a heating device such as a boiler, wood chips A can be dried efficiently and continuously without using a new heat source, making it possible to dry wood chips A energy-efficiently. In addition, the configuration required to efficiently dry wood chips A can be realized with a simple configuration using an intake fan 5a, air-cooled heat exchanger 4b, etc. Therefore, since there is no need to use a heating device with the ability to generate heat itself, such as a boiler, the configuration for drying wood chips A can be simplified and the energy consumption required to dry wood chips A can be reduced.
　また、チップ搬送ユニット４の空冷熱交換器４ｂにて熱交換した熱風を乾燥室１２ｅから調整室１２ｈおよびチップ投入室１１へ供給する構成としている。このため、チップ乾燥ユニット４のチップ搬送装置４ｃにて搬送される木質チップＡに対し、この木質チップＡの搬送方向Ｈに抗した方向に向けて熱風を吹き付けて乾燥できる。よって、チップ投入室１１ｃへ投入された大量の木質チップＡをチップ搬送装置４ｃにて搬送しながら順次効率良く乾燥できる。 In addition, the hot air that has been heat exchanged in the air-cooled heat exchanger 4b of the chip transport unit 4 is supplied from the drying chamber 12e to the adjustment chamber 12h and the chip input chamber 11. Therefore, the wood chips A transported by the chip transport device 4c of the chip drying unit 4 can be dried by blowing hot air against the transport direction H of the wood chips A. As a result, the large amount of wood chips A input into the chip input chamber 11c can be efficiently dried sequentially while being transported by the chip transport device 4c.
　特に、チップ搬送ユニット４は、チップ投入室１１ｃの下流側の開口断面積が第２壁部１２ｊにて狭められ、このチップ投入室１１ｃの下流側の調整室１２ｈの下流側の開口断面積が第１壁部１２ｉにてさらに狭められた構成とされている。この結果、チップ投入室１１ｃに投入された木質チップＡは、チップ搬送装置４ｃにて搬送されながら、まずチップ投入室１１ｃから調整室１２ｈへ搬送されるに際し第２壁部１２ｊによって木質チップＡの搬送量が所定量に抑制されて調整されてから、次いで調整室１２ｈから乾燥室１２ｅへ搬送されるに際し第１壁部１１ｉによって木質チップＡの搬送量がさらに少量の所定量に抑制されて調整されて乾燥室１２ｅへ搬送されていく。 In particular, the chip transport unit 4 is configured such that the cross-sectional area of the opening downstream of the chip input chamber 11c is narrowed by the second wall portion 12j, and the cross-sectional area of the opening downstream of the adjustment chamber 12h downstream of this chip input chamber 11c is further narrowed by the first wall portion 12i. As a result, while the wood chips A input into the chip input chamber 11c are transported by the chip transport device 4c, first, when transported from the chip input chamber 11c to the adjustment chamber 12h, the transport amount of the wood chips A is restricted and adjusted to a predetermined amount by the second wall portion 12j, and then, when transported from the adjustment chamber 12h to the drying chamber 12e, the transport amount of the wood chips A is restricted and adjusted to an even smaller predetermined amount by the first wall portion 11i, and then transported to the drying chamber 12e.
　よって、チップ投入室１１ｃへ投入した大量の木質チップＡのチップ搬送装置４ｃによる搬送量を第１壁部１２ｉおよび第２壁部１２ｊにて段階的に抑制し、乾燥効率の良い所定量の木質チップＡを乾燥室１２ｅへ徐々に搬送できるから、大量の木質チップＡを乾燥室１２ｅにて効率よく連続的に順次乾燥させることができる。 Therefore, the amount of wood chips A fed into the chip feeding chamber 11c that is transported by the chip transport device 4c is gradually reduced by the first wall portion 12i and the second wall portion 12j, and a predetermined amount of wood chips A with good drying efficiency can be gradually transported to the drying chamber 12e, so that a large amount of wood chips A can be efficiently and continuously dried in sequence in the drying chamber 12e.
　また、生成された可燃性ガスＧに含まれる副生成物を除去するガスフィルタ７Ａを冷却するための低温冷却水Ｗ２を低温熱交換ユニット７Ｂへ供給し、この低温熱交換ユニット７Ｂにて低温冷却水Ｗ２を熱源として熱交換した熱風をエアホース７ａから、チップ投入室１１ｃに投入された木質チップＡに吹き付けて事前乾燥させる構成としている。この結果、チップ投入室１１ｃへ投入された木質チップＡを乾燥室１２ｅにて乾燥させる前段階で、これら木質チップＡを事前乾燥でき、これら木質チップＡから発生した水分を含んだ空気を開口部１１ｄから外部へ排出できる。よって、例えばボイラ等の加熱装置を用いることなく、ガスフィルタ７Ａにて生じる排熱を利用して木質チップＡを事前乾燥できるから、エネルギー効率良く木質チップＡを乾燥でき、チップ乾燥ユニット４による木質チップＡの乾燥効率を向上できる。 Furthermore, low-temperature cooling water W2 for cooling the gas filter 7A that removes by-products contained in the generated flammable gas G is supplied to the low-temperature heat exchange unit 7B, and the hot air that has been heat-exchanged in the low-temperature cooling water W2 as a heat source in the low-temperature heat exchange unit 7B is blown from the air hose 7a onto the wood chips A fed into the chip feeding chamber 11c to pre-dry them. As a result, the wood chips A fed into the chip feeding chamber 11c can be pre-dried before they are dried in the drying chamber 12e, and the air containing moisture generated from the wood chips A can be discharged to the outside through the opening 11d. Therefore, the wood chips A can be pre-dried using the exhaust heat generated by the gas filter 7A without using a heating device such as a boiler, so that the wood chips A can be dried with high energy efficiency and the drying efficiency of the wood chips A by the chip drying unit 4 can be improved.
（ユニット化）
　また、ガス化ユニット５のガス化炉５ａを取り外し可能かつ移動可能にユニット化しているとともに、チップ乾燥ユニット４の投入用コンテナ部１１および乾燥用コンテナ部１２のそれぞれをボックス状に形成し取り外し可能、要するに移動可能な組み立て式のユニット化した構成としている。このため、所定の場所に一旦設置したチップ乾燥ユニット４を投入用コンテナ部１１と乾燥用コンテナ部１２とに分解することで、これら投入用コンテナ部１１および乾燥用コンテナ部１２を別個に移動可能にできる。また、ガス化ユニット５を設置場所から取り外すことにより、このガス化ユニット５も移動可能となる。 (Unitization)
Furthermore, the gasification furnace 5a of the gasification unit 5 is made into a removable and movable unit, and the input container section 11 and the drying container section 12 of the chip drying unit 4 are each formed into a box shape and removable, in other words, are made into a movable, assembled unit. Therefore, by disassembling the chip drying unit 4 once installed at a predetermined location into the input container section 11 and the drying container section 12, the input container section 11 and the drying container section 12 can be moved separately. Furthermore, by removing the gasification unit 5 from the installation location, the gasification unit 5 can also be moved.
　よって、これらガス化ユニット５、投入用コンテナ部１１および乾燥用コンテナ部１２のそれぞれを、例えばトラック等に搭載して容易に移動できるから、可燃性ガスＧを必要とする場所への移動および設置を容易にできる。要するに、例えば何らかの震災等が生じて電気不足が懸念される任意の地域や場所へ、木質チップＡを用いた比較的簡略な構成のバイオマス発電システム１を容易に移動させて、ガス化ユニット５、投入用コンテナ部１１および乾燥用コンテナ部のそれぞれを組み立て直して可動可能に設置できるから、これら任意の地域や場所での電気不足を一時的に補うことができる。 As a result, each of the gasification unit 5, input container section 11, and drying container section 12 can be easily moved, for example, by loading them onto a truck or the like, making it easy to move and install them in locations where flammable gas G is needed. In short, the biomass power generation system 1, which has a relatively simple configuration and uses wood chips A, can be easily moved to any area or location where there is concern about a shortage of electricity, for example, following an earthquake or other disaster, and the gasification unit 5, input container section 11, and drying container section can be reassembled and installed in a movable manner, making it possible to temporarily compensate for the electricity shortage in any area or location.
　以上により、本発明の第１実施形態に係るバイオマス発電システム１は、ＳＤＧｓの目標である、「目標７：エネルギーをみんなに。そしてクリーンに」や、「目標９：産業と技術革新の基盤をつくろう」、「目標１１：住み続けられるまちづくりを」、「目標１２：作る責任、使う責任」、「目標１３：気候変動に具体的な対策を」、「目標１５：陸の豊かさも守ろう」等の目標の解決に寄与している。 As a result, the biomass power generation system 1 according to the first embodiment of the present invention contributes to achieving the SDGs goals, such as "Goal 7: Affordable and clean energy for all," "Goal 9: Build resilient infrastructure, promote industry, foster innovation and promote sustainable development," "Goal 11: Sustainable cities and communities," "Goal 12: Responsible consumption and production," "Goal 13: Take urgent action to combat climate change," and "Goal 15: Protect and sustainably manage land."
　次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照して説明する。 Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
［第２実施形態］
＜全体構成＞
　図７に示す本発明の第２実施形態に係るバイオマス発電システム２１は、主としてガスコンディショニングユニット２６の構成が、上述した第１実施形態に係るバイオマス発電システム１のガスコンディショニングユニット６と相違する。なお、本第１実施形態と共通する構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。 [Second embodiment]
<Overall composition>
A biomass power generation system 21 according to the second embodiment of the present invention shown in Fig. 7 differs from the gas conditioning unit 6 of the biomass power generation system 1 according to the first embodiment described above mainly in the configuration of a gas conditioning unit 26. Note that components common to the first embodiment are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
　具体的に、このバイオマス発電システム２１は、ガス化ユニット５を構成するガス化炉５ａの下流側にガスコンディショニングユニット２６が接続され、このガスコンディショニングユニット２６の下流側にガスエンジン発電ユニット３が接続されている。このガスコンディショニングユニット２６は、ガス化炉５ａの下流側に接続された固形物除去フィルタとしてのサイクロンフィルタ２６ａを備えている。このサイクロンフィルタ２６ａは、ガス化炉５ａにて生成された可燃性ガスＧが導入され、この可燃性ガスＧを旋回させて、この可燃性ガスＧに含まれる固形物（例えばバイオ炭など）を分離、具体的には３～５μｍ以上の大きさの固形物を除去する構成とされている。また、サイクロンフィルタ２６ａの下方には、このサイクロンフィルタ２６ａにて分離した固形物を回収するための回収機としてのサイクロンボトム排出物ドラム２６ｃが設置されている。 Specifically, in the biomass power generation system 21, a gas conditioning unit 26 is connected downstream of the gasification furnace 5a constituting the gasification unit 5, and a gas engine power generation unit 3 is connected downstream of the gas conditioning unit 26. The gas conditioning unit 26 is equipped with a cyclone filter 26a connected downstream of the gasification furnace 5a as a solid removal filter. The cyclone filter 26a is configured to introduce the combustible gas G generated in the gasification furnace 5a, rotate the combustible gas G, and separate solids (e.g., biochar) contained in the combustible gas G, specifically, to remove solids of 3 to 5 μm or more in size. In addition, a cyclone bottom discharge drum 26c is installed below the cyclone filter 26a as a recovery machine for recovering the solids separated by the cyclone filter 26a.
　また、サイクロンフィルタ２６ａの下流側には、気液分離システム２７が接続されている。この気液分離システム２７は、ホットガスフィルタ２７ａを介して熱交換器である高温ガス冷却器２７ｂが接続された構成とされ、この高温ガス冷却器２７ｂの下流側に回収機としてのコンデンセート回収用のノックアウトドラム２７ｃが接続されている。この気液分離システム２７は、供給される可燃性ガスＧに含まれる微細な炭（バイオ炭）をホットガスフィルタ２７ａにて吸着濾過してから、この可燃性ガスＧを高温ガス冷却器２７ｂにて熱交換して８００℃から８０℃程度に冷却した後にノックアウトドラム２７ｃへ供給させ、このノックアウトドラム２７ｃへ供給させた際の線速度の低下を利用して、可燃性ガスＧに含まれるミスト状のタールを液化させて析出させ、この析出させた液状のタールをコンデンセートとして、ノックアウトドラム２７ｃ内に設置された網状部２７ｄに付着させて回収する構成とされている。また、ホットガスフィルタ２７ａは、窒素ボンベ２７ｈから供給される窒素ガスが外気（空気）を取り込みつつ供給される構成となっている。この窒素ガスは、ホットガスフィルタ２７ａへ供給される前にガス化炉５ａへ供給され、このガス化炉５ａへ供給させた後の窒素ガスがホットガスフィルタ２７ａに供給される構成とされている。 Also, a gas-liquid separation system 27 is connected downstream of the cyclone filter 26a. This gas-liquid separation system 27 is configured to be connected to a high-temperature gas cooler 27b, which is a heat exchanger, via a hot gas filter 27a, and a knock-out drum 27c for condensate recovery as a recovery machine is connected downstream of the high-temperature gas cooler 27b. This gas-liquid separation system 27 adsorbs and filters fine charcoal (biocharcoal) contained in the supplied flammable gas G using the hot gas filter 27a, then heat-exchanges the flammable gas G in the high-temperature gas cooler 27b to cool it from 800°C to about 80°C, and supplies it to the knock-out drum 27c. By utilizing the decrease in linear velocity when the flammable gas G is supplied to the knock-out drum 27c, the mist-like tar contained in the flammable gas G is liquefied and precipitated, and the precipitated liquid tar is attached to a mesh section 27d installed in the knock-out drum 27c as condensate and recovered. The hot gas filter 27a is configured so that nitrogen gas supplied from the nitrogen cylinder 27h is supplied while taking in outside air (air). This nitrogen gas is supplied to the gasification furnace 5a before being supplied to the hot gas filter 27a, and the nitrogen gas after being supplied to the gasification furnace 5a is supplied to the hot gas filter 27a.
　ここで、気液分離システム２７は、メンテナンス性向上の観点から、２系統が並列に設置され、一方の気液分離システム２７のメンテナンス中に他方の気液分離システム２７を駆動させて、供給される可燃性ガスＧ中に含まれるミスト状のタールを液化させて連続的に回収できる構成となっている。さらに、これら気液分離システム２７それぞれのノックアウトドラム２７ｃの下端には、これらノックアウトドラム２７ｃにて回収された液状のタールを回収して貯留する貯留槽２７ｅが設置されている。そして、この貯留槽２７ｅには、この貯留槽２７ｅに貯留させた液状のタールを回収するためのタール回収タンク２７ｆが取り付けられている。また、各気液分離システム２７それぞれのホットガスフィルタ２７ａの下端には、これらホットガスフィルタ２７ａにて濾過したバイオ炭を回収するため排出部としてのボトム排出ドラム２７ｇがそれぞれ取り付けられている。 Here, in order to improve maintainability, two gas-liquid separation systems 27 are installed in parallel, and while one gas-liquid separation system 27 is being maintained, the other gas-liquid separation system 27 can be driven to liquefy and continuously recover the mist-like tar contained in the supplied flammable gas G. Furthermore, at the lower end of the knock-out drum 27c of each of these gas-liquid separation systems 27, a storage tank 27e is installed to recover and store the liquid tar recovered in these knock-out drums 27c. A tar recovery tank 27f is attached to this storage tank 27e to recover the liquid tar stored in this storage tank 27e. Furthermore, at the lower end of the hot gas filter 27a of each gas-liquid separation system 27, a bottom discharge drum 27g is attached as a discharge section to recover the biochar filtered by these hot gas filters 27a.
　さらに、これら２系統それぞれの気液分離システム２７の下流側には低温クーラ２６ｅが接続され、この低温クーラ２６ｅを通過する可燃性ガスＧを大気温程度、例えば２５℃程度まで冷却する構成となっている。そして、この低温クーラ２６ｅの下流側には、固形物除去システム２８が接続されている。この固形物除去システム２８は、上流側に設置されたデミスタ２８ａと、このデミスタ２８ａの下流側に接続された乾式フィルタ２８ｂとで構成されている。ここで、デミスタ２８ａは、供給される可燃性ガスＧに含まれる不純物（固形物）を、内部に設置されたワイヤーメッシュの線条にて捕集分離除去する分離促進機である。また、乾式フィルタ２８ｂは、例えば４００℃程度の高温フィルタであり、供給される可燃性ガスＧに含まれる微細、例えば０．６μｍ以上の不純物（固形物や液状物：タールなど）を、内部に設置されたフィルタにて捕集分離して除去する捕集分離機である。 Furthermore, a low-temperature cooler 26e is connected downstream of each of the gas-liquid separation systems 27 of these two systems, and the combustible gas G passing through this low-temperature cooler 26e is cooled to about atmospheric temperature, for example, about 25°C. A solid removal system 28 is connected downstream of this low-temperature cooler 26e. This solid removal system 28 is composed of a demister 28a installed on the upstream side and a dry filter 28b connected downstream of this demister 28a. Here, the demister 28a is a separation promotion device that collects, separates, and removes impurities (solids) contained in the supplied combustible gas G with wire mesh filaments installed inside. In addition, the dry filter 28b is a high-temperature filter, for example, about 400°C, and is a collection and separation device that collects and separates fine impurities (solids and liquids: tar, etc.) contained in the supplied combustible gas G by a filter installed inside and removes them.
　ここで、この固形物除去システム２８もまた、メンテナンス性向上の観点から、２系統が並列に設置され、一方の固形物除去システム２８のメンテナンス中に他方の固形物除去システム２８を用いて、供給される可燃性ガスＧ中に含まれる固形物を連続的に捕集分離して除去できる構成となっている。 Here, from the viewpoint of improving maintainability, two systems of this solid removal system 28 are also installed in parallel, and while one solid removal system 28 is being maintained, the other solid removal system 28 can be used to continuously capture, separate and remove solids contained in the supplied flammable gas G.
　さらに、これら各固形物除去システム２８の下流側には、負圧システムとしてのガスブロワ２９が取り付けられ、このガスブロワ２９の下流側がガスエンジン発電ユニット３の発電機３ｂに接続されている。このガスブロワ２９は、発電機３ｂの直前の位置に設置されて接続され、この発電機３ｂより下流側、要するにガス化炉５ａから発電機３ｂまでの間の配管はすべて一貫して接続されており、このガスブロア２９一つで可燃性ガスＧを引き抜いて、この配管内の圧力を大気圧より負圧にして、ガス化炉５ａから回収される可燃性ガスＧを発電機３ｂまで流動させて稼働させる構成となっている。また、このガスブロワ２９には、酸素分析計２９ａが取り付けられ、このガスブロワ２９を通過する可燃性ガスＧに含まれる酸素濃度を分析できる構成となっている。 Furthermore, a gas blower 29 is attached downstream of each solid removal system 28 as a negative pressure system, and the downstream side of this gas blower 29 is connected to the generator 3b of the gas engine power generation unit 3. This gas blower 29 is installed and connected in a position just before the generator 3b, and all the piping downstream of this generator 3b, in other words, from the gasification furnace 5a to the generator 3b, is connected in a continuous manner, and this single gas blower 29 draws out the combustible gas G, makes the pressure in this piping negative compared to atmospheric pressure, and causes the combustible gas G recovered from the gasification furnace 5a to flow to the generator 3b and operate. In addition, an oxygen analyzer 29a is attached to this gas blower 29, and is configured to be able to analyze the oxygen concentration contained in the combustible gas G passing through this gas blower 29.
　そして、発電機３ｂに可燃性ガスＧを送らない場合には、配管内から引かれた可燃性ガスＧがフレア２２ｂに送られる。ガスブロア２９の可燃性ガスＧは、プロパンボンベ２２ａから供給されるプロパンガスとフレア空気ブロア２２ｃから供給される外気（空気）とに混合させ、その後フレア２２ｂへ供給されて、このフレア２２ｂにて完全燃焼し大気に放出する構成となっている。 When flammable gas G is not sent to the generator 3b, the flammable gas G drawn from the piping is sent to the flare 22b. The flammable gas G in the gas blower 29 is mixed with propane gas supplied from the propane cylinder 22a and outside air (air) supplied from the flare air blower 22c, and is then supplied to the flare 22b, where it is completely combusted and released into the atmosphere.
　また、各気液分離システム２７のホットガスフィルタ２７ａにて微細な炭（バイオ炭）と分離された高温の可燃性ガスＧは、高温ガス冷却器２７ｂにて８０℃程度に調整され、ノックアウトドラム２７ｃで気液分離してから低温クーラ２６ｅにて２０℃程度に調整された後、固形物除去システム２８のデミスタ２８ａおよび乾式フィルタ２８ｂにてさらにミストおよび固形物除去を行う構成となっている。 In addition, the high-temperature combustible gas G separated from the fine charcoal (biochar) by the hot gas filter 27a of each gas-liquid separation system 27 is adjusted to about 80°C by the high-temperature gas cooler 27b, and after gas-liquid separation in the knock-out drum 27c, it is adjusted to about 20°C by the low-temperature cooler 26e, and then the mist and solids are further removed by the demister 28a and dry filter 28b of the solid removal system 28.
　さらに、発電機３ｂには、この発電機３ｂによる発電に際して生じる発熱を防止、要するに発電機３ｂを冷却するための発電機冷却システム２３が取り付けられている。この発電機冷却システム２３は、熱交換ユニットとして機能し、仮に熱交換ユニットが停止して冷却できない場合に発電機３ｂを冷却するためのラジエータ２３ａを備えている。そして、このラジエータ２３ａから排出される加熱された冷却水は、高温冷却水タンク２３ｂに供給される構成となっている。この高温冷却水タンク２３ｂの下流側には高温冷却水ポンプ２３ｃが接続され、この高温冷却水ポンプ２３ｃの下流側に高温冷却器２３ｄが接続されている。 Furthermore, the generator 3b is fitted with a generator cooling system 23 for preventing heat generation during power generation by the generator 3b, in other words for cooling the generator 3b. This generator cooling system 23 functions as a heat exchange unit and is equipped with a radiator 23a for cooling the generator 3b in the event that the heat exchange unit stops and cooling is not possible. The heated cooling water discharged from this radiator 23a is supplied to a high-temperature cooling water tank 23b. A high-temperature cooling water pump 23c is connected downstream of this high-temperature cooling water tank 23b, and a high-temperature cooler 23d is connected downstream of this high-temperature cooling water pump 23c.
　要するに、発電機３ｂが通常発電している場合は、高温冷却水タンク２３ｂ内の冷却水が高温冷却水ポンプ２３ｃにて高温冷却器２３ｄへ供給されて冷却され、この冷却された冷却水がチップ乾燥ユニット４の空冷熱交換器４ｂへ供給されて、この空冷熱交換器４ｂを介して発電機３ｂが冷却される構成となっている。また、発電機３ｂが稼働し発生した熱により加熱された高温冷却水は、チップ搬送ユニット４の、例えば空冷熱交換器４ｂへと供給され、この空冷熱交換器４ｂによる熱交換の熱源として利用される構成となっている。 In short, when the generator 3b is generating electricity normally, the cooling water in the high-temperature cooling water tank 23b is supplied to the high-temperature cooler 23d by the high-temperature cooling water pump 23c and cooled, and this cooled cooling water is supplied to the air-cooled heat exchanger 4b of the chip drying unit 4, and the generator 3b is cooled via this air-cooled heat exchanger 4b. In addition, the high-temperature cooling water heated by the heat generated when the generator 3b is operating is supplied to, for example, the air-cooled heat exchanger 4b of the chip transport unit 4, and is used as a heat source for heat exchange by this air-cooled heat exchanger 4b.
＜作用効果＞
　以上により、本第２実施形態に係るバイオマス発電システム２１によれば、上記第１実施形態に係るバイオマス発電システム１と同様の作用効果を奏する上、以下の作用効果を奏することができる。 <Action and effect>
As described above, the biomass power generation system 21 according to the second embodiment can achieve the same effects as the biomass power generation system 1 according to the first embodiment, and can also achieve the following effects.
　要するに、このバイオマス発電システム２１は、ガスエンジン発電ユニット３、ガス化ユニット５、およびガスコンディショニングユニット２６のそれぞれから排出される排熱をすべて回収し、この排熱をチップ乾燥ユニット４での木質チップＡの乾燥に利用する構成としているため、エネルギーロスを少なくでき、効率良く稼働できる。 In short, this biomass power generation system 21 is configured to recover all of the exhaust heat emitted from the gas engine power generation unit 3, the gasification unit 5, and the gas conditioning unit 26, and use this exhaust heat to dry the wood chips A in the chip drying unit 4, thereby reducing energy loss and enabling efficient operation.
　すなわち、発電機３ｂの直前にガスブロワ２９を設置し、ガス化炉５ａから発電機３ｂまでの配管内の可燃性ガスＧや空気を必要に応じて引き抜いて、この配管内の圧力を大気圧より負圧にして、ガス化炉５ａから回収される可燃性ガスＧを発電機３ｂまで流動させて稼働する構成としている。このため、ガスブロワ２９による配管内の可燃性ガスまたは空気の引き抜きが、ガス化炉５ａから発電機３ｂまでの可燃性ガスＧの流動源（動力源）となり、このガスブロワ２９以外、例えば吸引ファンやポンプ等の動力源をなんら用いることなく、ガス化ユニット５から導出される可燃性ガスＧを発電機３ｂまで連続的に供給できる。よって、ガス化炉５ａから発電機３ｂまでの配管設備を簡素化でき、配管の設備コストを抑制できるとともに、高圧（正圧）なガスを用いずに済むため、運転上のリスクを低減でき、運転上の安全性を高めることができる。 In other words, a gas blower 29 is installed just before the generator 3b, and the combustible gas G or air in the piping from the gasifier 5a to the generator 3b is drawn out as necessary, the pressure in the piping is made negative relative to atmospheric pressure, and the combustible gas G recovered from the gasifier 5a is made to flow to the generator 3b to operate. Therefore, the drawing of the combustible gas or air in the piping by the gas blower 29 serves as a flow source (power source) of the combustible gas G from the gasifier 5a to the generator 3b, and the combustible gas G drawn out from the gasification unit 5 can be continuously supplied to the generator 3b without using any power source other than the gas blower 29, such as a suction fan or a pump. Therefore, the piping equipment from the gasifier 5a to the generator 3b can be simplified, the equipment cost of the piping can be suppressed, and since there is no need to use high-pressure (positive pressure) gas, the operational risks can be reduced and operational safety can be improved.
　また、気液分離システム２７および固形物除去システム２８のそれぞれを２系統にして並列に設置させている。このため、一方の気液分離システム２７または固体物除去システム２８のメンテナンス中に、他方の気液分離システム２７または固体物除去システム２８を駆動させることができる。よって、これら気液分離システム２７または固体物除去システム２８のいずれか一方をメンテナンスする際においても、ガス化炉５ａから回収される可燃性ガスＧから、他方の気液分離システム２７にて液状のタールを回収でき、この可燃性ガスＧに含まれる不純物（固形物）を他方の固体物除去システム２８にて捕集分離できる。 Furthermore, the gas-liquid separation system 27 and the solid removal system 28 are each installed in parallel as two systems. Therefore, while one gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28 is being maintained, the other gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28 can be operated. Therefore, even when performing maintenance on either one of the gas-liquid separation system 27 or solid removal system 28, liquid tar can be recovered from the combustible gas G recovered from the gasification furnace 5a by the other gas-liquid separation system 27, and impurities (solids) contained in this combustible gas G can be collected and separated by the other solid removal system 28.
　このため、ガス化炉５ａから回収される可燃性ガスＧを用いた発電機３ｂによる発電を連続的に行うことができる。よって、これら気液分離システム２７および固形物除去システム２８をメンテナンスする際に発電機３ｂによる発電を停止させたり、ガス化炉５ａからの可燃性ガスＧの回収を停止させたりする必要がなくなり、バイオマス発電システム２１による発電効率を向上できる。 As a result, it is possible to continuously generate electricity using the generator 3b using the combustible gas G recovered from the gasification furnace 5a. This eliminates the need to stop power generation by the generator 3b or to stop the recovery of the combustible gas G from the gasification furnace 5a when performing maintenance on the gas-liquid separation system 27 and the solid removal system 28, improving the power generation efficiency of the biomass power generation system 21.
　さらに、発電機３ｂにて加熱された高温冷却水を、チップ搬送ユニット４へ供給して、このチップ搬送ユニット４での木質チップＡを乾燥させる際の熱源として利用する構成としている。また、各気液分離システム２７の高温ガス冷却器２７ｂそれぞれでの熱交換にて加熱された高温冷却水もまた、チップ搬送ユニット４へ供給して、このチップ搬送ユニット４での木質チップＡを乾燥させる際の熱源として利用する構成としている。このため、例えばボイラ等の加熱装置を用いて木質チップＡを乾燥させる場合に比べ、新たな熱源を用いることなく木質チップＡを効率良く連続的に乾燥できるから、エネルギー効率よく木質チップＡを乾燥できる。 Furthermore, the high-temperature cooling water heated by the generator 3b is supplied to the chip transport unit 4 and used as a heat source when drying the wood chips A in this chip transport unit 4. In addition, the high-temperature cooling water heated by heat exchange in each of the high-temperature gas coolers 27b of each gas-liquid separation system 27 is also supplied to the chip transport unit 4 and used as a heat source when drying the wood chips A in this chip transport unit 4. Therefore, compared to drying the wood chips A using a heating device such as a boiler, the wood chips A can be dried efficiently and continuously without using a new heat source, so the wood chips A can be dried energy efficiently.
［その他］
　なお、本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した各実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 [others]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified embodiments. For example, the above-described embodiments are described in order to easily explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to those having all of the configurations described.
　　１　バイオマス発電システム
　　２　　バイオマスガス化システム
　　３　　ガスエンジン発電ユニット
　　３ａ　ガスエンジン
　　３ｂ　発電機
　　４　　チップ乾燥ユニット
　　４ａ　吸気ファン
　　４ｂ　空冷熱交換器
　　４ｃ　チップ搬送装置
　　４ｄ　可動羽
　　４ｅ　係止面
　　４ｆ　傾斜面
　　４ｇ　駆動装置
　　４ｈ　固定羽
　　４ｉ　係止面
　　４ｊ　傾斜面
　　５　　ガス化ユニット
　　５ａ　ガス化炉
　　５ｂ　外壁部
　　５ｃ　内壁炉
　　５ｄ　メンテナンス口
　　５ｅ　導入口
　　５ｄ　吸気口
　　５ｇ　点検窓
　　５ｈ　ガス排出口
　　５ｉ　傾斜部
　　５ｊ　内部排出口
　　５ｋ　下部排出口
　　５ｍ　集炭機構
　　５ｎ　回転体
　　５ｐ　炭排出口
　　５ｑ　炭排出コンベヤ
　　５ｒ　貯留タンク
　　６　ガスコンディショニングユニット
　　６Ａ　ガスフィルタ
　　６Ｂ　電気集塵機
　　６Ｃ　水処理装置
　　７　　熱交換ユニット
　　７Ａ　高温熱交換ユニット
　　７Ｂ　低温熱交換ユニット
　　７ａ　エアホース
　　８　　メタネーションユニット
　　９　　チップ搬送コンベヤ
　１１　　投入用コンテナ部
　１１ａ　底面部
　１１ｂ　板材
　１１ｃ　チップ投入室
　１１ｄ　開口部
　１２　　乾燥用コンテナ部
　１２ａ　制御室
　１２ｂ　底面部
　１２ｃ　通気路
　１２ｄ　板材
　１２ｅ　乾燥室
　１２ｆ　熱交換室
　１２ｇ　天板部
　１２ｈ　調整室
　１２ｉ　第１壁部
　１２ｊ　第２壁部
　１２ｋ　通気口
　１２ｍ　チップ排出口
　１２ｎ　チップ排出装置
　２１　　バイオマス発電システム
　２２ａ　プロパンボンベ
　２２ｂ　フレア
　２２ｃ　フレア空気ブロワ
　２２ｄ　フレアブロワ
　２３　　発電機冷却システム
　２３ａ　ラジエータ
　２３ｂ　高温冷却水タンク
　２３ｃ　高温冷却水ポンプ
　２３ｄ　高温冷却器
　２６　　ガスコンディショニングユニット
　２６ａ　サイクロンフィルタ
　２６ｃ　サイクロンボトム排出物ドラム
　２６ｅ　低温クーラ
　２７　　気液分離システム
　２７ａ　ホットガスフィルタ
　２７ｂ　高温ガス冷却器
　２７ｃ　ノックアウトドラム
　２７ｄ　網状部
　２７ｅ　貯留槽
　２７ｆ　タール回収タンク
　２７ｇ　ボトム排出ドラム
　２７ｈ　窒素ボンベ
　２８　　固形物除去システム
　２８ａ　デミスタ
　２８ｂ　乾式フィルタ
　２９　　ガスブロワ（負圧システム）
　２９ａ　酸素分析計
　　Ａ　　木質チップ
　　Ｃ　　炭
　　Ｇ　　可燃性ガス
　　Ｈ　　搬送方向
　　Ｐ　　木質粉体
　　Ｒ１　第１反応空間
　　Ｒ２　第２反応空間
　　Ｒ３　第３反応空間
　　Ｓ　　滞留空間
　　Ｔ　　運搬機
　　Ｗ１　高温冷却水
　　Ｗ２　低温冷却水
　　Ｗ３　循環水 LIST OF SYMBOLS 1 Biomass power generation system 2 Biomass gasification system 3 Gas engine power generation unit 3a Gas engine 3b Generator 4 Chip drying unit 4a Intake fan 4b Air-cooled heat exchanger 4c Chip transport device 4d Movable blade 4e Locking surface 4f Inclined surface 4g Drive device 4h Fixed blade 4i Locking surface 4j Inclined surface 5 Gasification unit 5a Gasification furnace 5b Outer wall portion 5c Inner wall furnace 5d Maintenance port 5e Inlet port 5d Intake port 5g Inspection window 5h Gas exhaust port 5i Inclined portion 5j Internal exhaust port 5k Lower exhaust port 5m Coal collection mechanism 5n Rotating body 5p Coal exhaust port 5q Coal exhaust conveyor 5r Storage tank 6 Gas conditioning unit 6A Gas filter 6B Electrostatic precipitator 6C Water treatment device 7 Heat exchange unit 7A High temperature heat exchange unit 7B Low temperature heat exchange unit 7a Air hose 8 Methanation unit 9 Chip transport conveyor 11 Input container section 11a Bottom section 11b Plate material 11c Chip input chamber 11d Opening 12 Drying container section 12a Control room 12b Bottom section 12c Ventilation path 12d Plate material 12e Drying chamber 12f Heat exchange chamber 12g Top plate section 12h Adjustment room 12i First wall section 12j Second wall section 12k Ventilation port 12m Chip discharge port 12n Chip discharge device 21 Biomass power generation system 22a Propane cylinder 22b Flare 22c Flare air blower 22d Flare blower 23 Generator cooling system 23a Radiator 23b High temperature cooling water tank 23c High-temperature cooling water pump 23d High-temperature cooler 26 Gas conditioning unit 26a Cyclone filter 26c Cyclone bottom discharge drum 26e Low-temperature cooler 27 Gas-liquid separation system 27a Hot gas filter 27b High-temperature gas cooler 27c Knockout drum 27d Net section 27e Storage tank 27f Tar recovery tank 27g Bottom discharge drum 27h Nitrogen cylinder 28 Solid removal system 28a Demister 28b Dry filter 29 Gas blower (negative pressure system)
29a Oxygen analyzer A Wood chips C Charcoal G Combustible gas H Conveying direction P Wood powder R1 First reaction space R2 Second reaction space R3 Third reaction space S Retention space T Conveyor W1 High-temperature cooling water W2 Low-temperature cooling water W3 Circulating water

Claims (12)

  1. 　原料バイオマスを導入する導入工程と、
    　導入した原料バイオマスを熱分解可能となるまで加熱する加熱工程と、
    　加熱した原料バイオマスを還元雰囲気で熱分解させて可燃性ガスを発生させるガス化工程と、
    　発生した可燃性ガスを滞留させて、前記可燃性ガスに残留するタール分を改質させて可燃性ガスとするタール分改質工程と、
    　発生した可燃性ガスを導出する導出工程と、を備えた、
    　ことを特徴とするバイオマスガス化方法。     An introduction step of introducing raw material biomass;
    A heating step of heating the introduced raw material biomass until it can be pyrolyzed;
    a gasification step in which the heated raw biomass is pyrolyzed in a reducing atmosphere to generate combustible gas;
    a tar content reforming step in which the generated flammable gas is retained and the tar content remaining in the flammable gas is reformed to produce a flammable gas;
    and a discharge step of discharging the generated flammable gas.
    A method for gasifying biomass.
  2. 　前記加熱工程は、原料バイオマスの表面を燃焼させて、前記原料バイオマスが熱分解可能となる温度まで加熱する、
    　ことを特徴とする請求項１記載のバイオマスガス化方法。     The heating step includes burning the surface of the raw material biomass to heat the raw material biomass to a temperature at which the raw material biomass can be pyrolyzed.
    2. The method for gasifying biomass according to claim 1 .
  3. 　前記加熱工程は、前記原料バイオマスを２００℃以上６００℃以下に加熱し、
    　前記タール分改質工程は、前記可燃性ガスを６００℃以上８００℃以下で所定時間滞留させてタール分を改質させ少なくとも一部を低分子化させる、
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のバイオマスガス化方法。     The heating step heats the raw material biomass to 200° C. or higher and 600° C. or lower,
    The tar component reforming step comprises retaining the combustible gas at 600° C. or higher and 800° C. or lower for a predetermined time to reform the tar component and convert at least a portion of the tar component into lower molecular weight components.
    3. The biomass gasification method according to claim 1 or 2.
  4. 　前記導入工程は、軸方向を鉛直方向に向けて設置されたガス化炉の上端部から前記原料バイオマスを導入し、
    　前記加熱工程は、前記ガス化炉内に外気を導入して、前記原料バイオマスの表面を燃焼させて加熱し、
    　前記ガス化工程は、前記ガス化炉内に導入した外気中の酸素が前記加熱工程での燃焼にて消失して還元雰囲気となり、
    　前記タール分改質工程は、前記ガス化炉の周面部に設けられた滞留路に前記可燃性ガスを巡回させて滞留させる、
    　ことを特徴とする請求項２記載のバイオマスガス化方法。     The introducing step includes introducing the raw material biomass from an upper end of a gasification furnace that is installed with an axial direction oriented vertically,
    The heating step includes introducing outside air into the gasification furnace to combust and heat the surface of the raw material biomass,
    In the gasification step, the oxygen in the outside air introduced into the gasification furnace is lost through combustion in the heating step, forming a reducing atmosphere,
    The tar reforming step includes circulating and retaining the combustible gas in a retention path provided on a peripheral surface of the gasification furnace.
    3. The method for gasifying biomass according to claim 2.
  5. 　前記加熱工程および前記ガス化工程にて生じた炭を集める集炭工程と、
    　この集炭工程にて集めた炭を排出させる排出工程を備え、
    　前記集炭工程は、前記ガス化炉の下部に堆積した炭を外周へ移動させて前記排出工程へ送り、
    　前記排出工程は、前記集炭工程から送られた炭を前記ガス化炉の外部へ排出させる、
    　ことを特徴とする請求項４記載のバイオマスガス化方法。     a charcoal collecting step for collecting charcoal generated in the heating step and the gasification step;
    A discharge step is provided for discharging the charcoal collected in the charcoal collecting step,
    The coal collecting step moves the coal accumulated in the lower part of the gasification furnace to the outer periphery and sends it to the discharging step,
    The discharging step discharges the coal sent from the coal collecting step to the outside of the gasification furnace.
    5. The biomass gasification method according to claim 4.
  6. 　原料バイオマスを乾燥する乾燥工程を備え、
    　前記導入工程は、前記乾燥工程にて乾燥した原料バイオマスを導入する、
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のバイオマスガス化方法。     A drying process is provided for drying the raw biomass,
    The introduction step includes introducing the raw material biomass dried in the drying step.
    3. The biomass gasification method according to claim 1 or 2.
  7. 　前記ガス化工程での熱分解にて生じた熱を排出する熱排出工程を備え、
    　前記乾燥工程は、前記熱排出工程から排出した熱で前記原料バイオマスを乾燥する、
    　ことを特徴とする請求項６記載のバイオマスガス化方法。     A heat exhaust process is provided for exhausting heat generated by pyrolysis in the gasification process.
    The drying step dries the raw biomass using the heat discharged from the heat discharge step.
    The biomass gasification method according to claim 6 .
  8. 　請求項４記載の前記導入工程、前記加熱工程、前記ガス化工程、前記タール分改質工程、および前記導出工程を行うガス化装置と、請求項６記載の前記乾燥工程を行う乾燥装置を備え、
    　前記ガス化装置および前記乾燥装置は、取り外し可能かつ移動可能にユニット化されている、
    　ことを特徴とするバイオマスガス化システム。     A gasification apparatus that performs the introducing step, the heating step, the gasification step, the tar component reforming step, and the extracting step according to claim 4, and a drying apparatus that performs the drying step according to claim 6,
    The gasification device and the drying device are unitized to be removable and movable.
    A biomass gasification system comprising:
  9. 　請求項８記載のバイオマスガス化システムと、
    　このバイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスを燃焼させて駆動するガスエンジンと、
    　このガスエンジンにて駆動される発電機と、
    　を具備した、ことを特徴とするバイオマス発電システム。     The biomass gasification system according to claim 8 ;
    a gas engine that is driven by burning combustible gas derived from the biomass gasification system;
    A generator driven by this gas engine;
    A biomass power generation system comprising:
  10. 　前記バイオマスガス化システムと前記ガスエンジンとの間に、前記可燃性ガスを引き抜いて負圧にする負圧システムが取り付けられている、
    　ことを特徴とする請求項９記載のバイオマス発電システム。     A negative pressure system is installed between the biomass gasification system and the gas engine to draw out the combustible gas and create a negative pressure.
    10. The biomass power generation system according to claim 9.
  11. 　前記負圧システムは、前記ガスエンジンの直前の位置に取り付けられている、
    　ことを特徴とする請求項１０記載のバイオマス発電システム。     The vacuum system is mounted immediately in front of the gas engine.
    The biomass power generation system according to claim 10.
  12. 　原料バイオマスを熱分解させて可燃性ガスを発生させるバイオマスガス化システムと、
    　このバイオマスガス化システムから導出される可燃性ガスを燃焼させて駆動するガスエンジンと、
    　前記バイオマスガス化システムと前記ガスエンジンとの間に取り付けられ、前記可燃性ガスを引き抜いて負圧にする負圧システムと、
    　を具備した、ことを特徴とするバイオマス発電システム。     A biomass gasification system that generates combustible gas by pyrolyzing raw biomass;
    a gas engine that is driven by burning combustible gas derived from the biomass gasification system;
    A negative pressure system is installed between the biomass gasification system and the gas engine, and draws out the combustible gas to create a negative pressure;
    A biomass power generation system comprising:
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