【手続補正書】
【提出日】平成16年8月19日(2004.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層炉において可燃物をガス化し、熔融燃焼炉において灰分を熔融する可燃物の処理方法において、
前記流動層炉内に流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を該流動層炉に供給して該流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、
前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保ち、該生成ガスを熔融燃焼炉に供給して灰分を熔融することを特徴とする可燃物の処理方法。
【請求項２】
可燃物をガス化する流動層炉と、灰分を熔融する熔融燃焼炉を備えた可燃物の処理装置において、
前記流動層炉の流動層中に流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を該旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、
前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保つことを特徴とする可燃物の処理装置。
【請求項３】
可燃物をガス化する流動層炉と、灰分を熔融する熔融燃焼炉を備えた可燃物の処理装置において、
前記流動層炉は、炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層炉炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、
前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、
前記炉底第二領域付近から不燃物を排出するための不燃物排出口とを備え、
前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、
前記可燃物を前記流動層炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、
前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保ち、該生成ガスを前記熔融燃焼炉に供給し灰分を熔融することを特徴とする可燃物の処理装置。
【請求項４】
可燃物をガス化する流動層ガス化炉において、
前記流動層ガス化炉は炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層ガス化炉の炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、
前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、
前記炉底第二領域の外側から不燃物を排出するための不燃物排出口を備え、
流動媒体を前記第一領域から前記第二領域へと前記流動化ガス分散機構に沿って移動させ、前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、
前記可燃物を前記流動層ガス化炉に供給し、該流動層ガス化炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、
前記生成ガスを８００℃以下になるよう保ちつつ前記流動層上方のフリーボードから前記生成ガスを排出することを特徴とする流動層ガス化炉。
【請求項５】
可燃物をガス化する流動層ガス化炉において、
前記流動層ガス化炉は、炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層ガス化炉の炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、
前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、
前記炉底第二領域の外側から不燃物を排出するための不燃物排出口を備え、
前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、
前記可燃物を前記流動層ガス化炉に供給し、該流動層ガス化炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、
前記生成ガスを８００℃以下になるよう保ちつつ前記流動層上方のフリーボードから前記生成ガスを排出することを特徴とする流動層ガス化炉。
【請求項６】
流動層の温度が４５０℃〜６５０℃に維持されるよう温度制御する構成を設けたことを特徴とする請求項４又は５記載の流動層ガス化炉。
【請求項７】
前記流動層ガス化炉内において熱回収する構成を設けたことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の流動層ガス化炉。
【請求項８】
可燃物を流動層炉にてガス化して可燃ガス及びチャーを生成し、該可燃ガス及びチャーを熔融燃焼炉にて燃焼し灰分を熔融する可燃物の処理方法において、
該流動層炉は、流動層の温度が４５０〜６５０℃に維持されるように温度制御され、
該流動層炉で生成された可燃ガス及びチャーを流動層上部のフリーボードから該熔融燃焼炉へ８００℃以下の状態で送り、該熔融燃焼炉で燃焼し灰分を熔融することを特徴とする可燃物の処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、旋回流を用いることにより、炉の底部で中央部から周辺部への強力な流れを形成するため、サイズの大きい不燃物を炉底に堆積させることなく炉周辺部の排出口より外部へ排出できる。また旋回流により、可燃物を破砕し、炉内を流動媒体とともに可燃物が循環する間に、可燃物が可能な限り酸化またはガス化される。また原料を無破砕状態でガス化炉へ投入しても旋回流により破砕、ガス化可能であるが、一方、流動層炉の水平断面がほぼ円形で、移動層が炉の中央部に形成される構成になっているため、比較的粒径の大きなチャー（カーボン質）は、炉の底部に下降し、不燃物と共に排出される割合が増えてくるため、熔融炉へ飛散する可燃物が少なくなり、システム全体の熱効率が低下するおそれがある。また不燃物と共に系外へ排出されたチャーを系内に戻す必要がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の可燃物の処理方法の一態様は、流動層炉において可燃物をガス化し、熔融燃焼炉において灰分を熔融する可燃物の処理方法において、前記流動層炉内に流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を該流動層炉に供給して該流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保ち、該生成ガスを熔融燃焼炉に供給して灰分を熔融することを特徴とする。
本発明の可燃物の処理装置の一態様は、可燃物をガス化する流動層炉と、灰分を熔融する熔融燃焼炉を備えた可燃物の処理装置において、前記流動層炉の流動層中に流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を該旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保つことを特徴とする。
本発明の可燃物の処理装置の一態様は、可燃物をガス化する流動層炉と、灰分を熔融する熔融燃焼炉を備えた可燃物の処理装置において、前記流動層炉は、炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層炉炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、前記炉底第二領域付近から不燃物を排出するための不燃物排出口とを備え、前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を前記流動層炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、前記流動層上方のフリーボードから前記熔融燃焼炉入口のダクトに至る部分で送られる前記生成ガスが８００℃以下になるよう保ち、該生成ガスを前記熔融燃焼炉に供給し灰分を熔融することを特徴とする。
本発明の流動層ガス化炉の一態様は、可燃物をガス化する流動層ガス化炉において、前記流動層ガス化炉は炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層ガス化炉の炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、前記炉底第二領域の外側から不燃物を排出するための不燃物排出口を備え、流動媒体を前記第一領域から前記第二領域へと前記流動化ガス分散機構に沿って移動させ、前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を前記流動層ガス化炉に供給し、該流動層ガス化炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、前記生成ガスを８００℃以下になるよう保ちつつ前記流動層上方のフリーボードから前記生成ガスを排出することを特徴とする。
本発明の流動層ガス化炉の一態様は、可燃物をガス化する流動層ガス化炉において、前記流動層ガス化炉は、炉底第一領域から炉内へ上向き流として供給される第一流動化ガスと、炉底第二領域から炉内へ上向き流として供給される第二流動化ガスとを該流動層ガス化炉の炉底より供給するための流動化ガス分散機構と、前記炉底第一領域から前記炉底第二領域にかけて傾斜した炉底と、前記炉底第二領域の外側から不燃物を排出するための不燃物排出口を備え、前記第一流動化ガスの質量速度を前記第二流動化ガスの質量速度より小となるよう流動化ガスを前記流動層ガス化炉に供給して流動媒体の旋回流を形成し、前記可燃物を前記流動層ガス化炉に供給し、該流動層ガス化炉内の前記流動媒体の旋回流中でガス化して生成ガスを生成し、前記生成ガスを８００℃以下になるよう保ちつつ前記流動層上方のフリーボードから前記生成ガスを排出することを特徴とする。
本発明の流動層ガス化炉の一態様は、流動層の温度が４５０℃〜６５０℃に維持されるよう温度制御する構成を設けたことを特徴とする。
本発明の流動層ガス化炉の一態様は、前記流動層ガス化炉内において熱回収する構成を設けたことを特徴とする。
本発明の可燃物の処理方法の一態様は、可燃物を流動層炉にてガス化して可燃ガス及びチャーを生成し、該可燃ガス及びチャーを熔融燃焼炉にて燃焼し灰分を熔融する可燃物の処理方法において、該流動層炉は、流動層の温度が４５０〜６５０℃に維持されるように温度制御され、該流動層炉で生成された可燃ガス及びチャーを流動層上部のフリーボードから該熔融燃焼炉へ８００℃以下の状態で送り、該熔融燃焼炉で燃焼し灰分を熔融することを特徴とする。
本発明の好ましい一態様は、可燃物が流動層炉において、可燃ガスにガス化される方法において、流動層炉は、流動層の温度が４５０〜６５０℃に維持されるように温度制御され、流動層炉で生成された可燃ガス及び微粒子は流動層上部のフリーボードから熔融燃焼炉へ８００℃以下の状態で送られ、熔融燃焼炉で１３００℃以上で燃焼され、灰分が熔融されるようにしてもよい。
本発明の好ましい一態様は、可燃物が並設される２つの領域に分けられる流動層炉において可燃ガスにガス化される方法において、流動層炉へ供給される流動化ガスは、炉底第１領域付近から炉内へ上向き流として供給される第１流動化ガスと、炉底第２領域から炉内へ上向き流として供給される第２流動化ガスとからなり、第１流動化ガスの質量速度は第２流動化ガスの質量速度より小にされ、それによって、炉内の第１領域に流動媒体が沈降拡散する移動層が形成されると共に、炉内の第２領域に流動媒体が活発に流動化している流動層が形成され、炉内へ供給される可燃物が、移動層の下部から流動層へ及び流動層頂部から移動層へ、流動媒体と共に循環する間に可燃ガスにガス化され、第１流動化ガスの酸素含有量が、第２流動化ガスの酸素含有量以下であり、かつ流動層の温度が４５０〜６５０℃に維持されるようにしてもよい。
本発明の好ましい一態様は、上記可燃物が流動層炉において、可燃ガスにガス化される方法又は可燃物が並設される２つの領域に分けられる流動層炉において可燃ガスにガス化される方法において、流動層炉へ供給される流動化ガスは、可燃物の燃焼に必要な理論燃焼空気量の３０％以下の空気量を含むようにしてもよい。
本発明の好ましい一態様は、上記可燃物が並設される２つの領域に分けられる流動層炉において可燃ガスにガス化される方法において、流動層炉の炉底第２領域付近から不燃物が取り出され、分級され、得られた砂が流動層炉内へ戻されるようにしてもよい。
本発明の好ましい一態様は、上記可燃物が流動層炉において、可燃ガスにガス化される方法又は可燃物が並設される２つの領域に分けられる流動層炉において可燃ガスにガス化される方法において、流動層炉で生成された可燃ガス及び微粒子は熔融燃焼炉で１３００℃以上で高温燃焼され、灰分が熔融されるようにしてもよい。
すなわち、本発明の好ましい一態様では、流動層炉内の空気量制御や、熱回収等により、ダクト内のガスが８００℃以下になるようにし、ダクト内にクリンカが生じないようにしてもよい。