(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉へ供給する気流搬送方法において、
前記気流搬送は、搬送ガスとして空気を用いて行い、
前記気流搬送における空気の流速を１５．２ｍ／ｓｅｃ〜６０．２ｍ／ｓｅｃに制御することを特徴とする、気流搬送方法。
【請求項２】
前記バイオマスの平均粒径は、２ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の気流搬送方法。
【請求項３】
前記気流搬送における固気比を１〜１０とすることを特徴とする、請求項１または２に記載の気流搬送方法。
【請求項４】
前記バイオマスの品質の均一性（Ｌ／Ｄ）は、３〜１０であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の気流搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流搬送方法、気流搬送装置及びガス化装置に関し、特に、原料バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉に供給する気流搬送方法、気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石資源燃料（石炭、石油、天然ガス、灯油、軽油、重油等）の高騰、地球温暖化問題等を背景に、バイオマスをエネルギーとして利用する技術の開発が活発になってきている。
【０００３】
このような技術として、例えば、特許文献１には、粉砕したバイオマスから生成ガスを得るガス化炉内に当該バイオマスを搬送配管を通して供給する粉粒体供給装置が開示されている。この粉粒体供給装置では、水蒸気等を主成分とする搬送ガスによりバイオマスをガス化炉に気流搬送している。
【０００４】
ここで、搬送配管内に酸素等の支燃性ガスが存在すると、ガス化炉から逆火が発生する場合があり、このような場合には、搬送配管内で原料であるバイオマスが燃焼し、設備の損傷の原因となる可能性がある。従って、特許文献１に記載された粉粒体供給装置のような装置を用いた従来の気流搬送は、酸素等の支燃性ガスを含まない窒素や蒸気等を用いて実施されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９１５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バイオマス等の原料を気流搬送にてガス化炉に供給する際に、ガス化炉からの逆火等を防止するために、窒素や蒸気等を搬送ガスとして使用する場合には、窒素や蒸気等を生成して供給するための設備が必要となり、その運転のためのエネルギー消費量が増加してしまう。その結果、気流搬送のための装置やガス化炉を含むガス化装置全体のエネルギー効率が低下し、また、ガス化装置全体の建設費等のコストも増大する、という問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉に供給する気流搬送方法、気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置において、設備の損傷を防止するとともに、ガス化装置全体のエネルギー効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、搬送ガスとして空気を用いて気流搬送を行う際に、この空気の流速を適切に制御することにより、噴流床ガス化炉からの逆火の発生を防止できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００９】
ここで、バイオマスは、従来からガス化反応の原料として使用されている微粉炭と、粒径、気流搬送における固気比、品質の均一性のおいて著しい差異があるため、バイオマスのガス化の気流搬送特性及び噴流床ガス化炉からの逆火などの挙動を、微粉炭のガス化から想定することは困難である。また、バイオマスのガス化の気流搬送特性及び噴流床ガス化炉からの逆火などの挙動ついての検討は、これまでには報告されていない。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）  バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉へ供給する気流搬送方法において、前記気流搬送は、搬送ガスとして空気を用いて行い、前記気流搬送における空気の流速を１５．２ｍ／ｓｅｃ〜６０．２ｍ／ｓｅｃに制御することを特徴とする、気流搬送方法。
（２）  前記バイオマスの平均粒径は、２ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする、（１）に記載の気流搬送方法。
（３）  前記気流搬送における固気比を１〜１０とすることを特徴とする、（１）または（２）に記載の気流搬送方法。
（４）  前記バイオマスの品質の均一性（Ｌ／Ｄ）は、３〜１０であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の気流搬送方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉に供給する気流搬送方法、気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置において、搬送ガスとしての空気の流速を適切に制御することにより、噴流床ガス化炉からの逆火の発生を防止するとともに、従来必要であった窒素や蒸気等を生成して供給するための設備を不要とすることが可能である。したがって、本発明によれば、設備の損傷を防止するとともに、ガス化装置全体のエネルギー効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
［一般的な気流搬送装置及びガス化装置の構成及び動作］
本発明の一実施形態に係る気流搬送装置について説明するのに先立ち、まず、図２に基づいて、一般的な気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置の構成及び動作について説明する。なお、図２は、一般的な気流搬送装置を備えるガス化装置１００の構成を示す説明図である。
【００１４】
ガス化装置１００は、原料としてのバイオマスをガス化して燃料や化学原料となるガスを製造する装置であり、バイオマスをガス化した燃料ガスを、例えば、発電装置２００等に供給する。このガス化装置１００は、具体的には、図２に示すように、主に、原料供給装置１１０と、搬送ガス供給装置１２０と、混合装置１３０と、搬送配管装置１４０と、ガス化バーナ１５０と、ガス化炉１６０と、除塵装置１７０と、ガス精製装置１８０とを有する。
【００１５】
また、一般的な気流搬送装置は、原料としてのバイオマスをガス化炉１６０に気流搬送により供給する装置であり、具体的には、上記ガス化装置１００に挙げた構成のうち、原料供給装置１１０、搬送ガス供給装置１２０、混合装置１３０及び搬送配管装置１４０により主に構成される。
【００１６】
原料供給装置１１０は、原料としてのバイオマスを混合装置１３０に供給する。
【００１７】
搬送ガス供給装置１２０は、バイオマスを搬送する搬送ガスを混合装置１３０に供給する。このガス化装置１００においては、搬送ガスとして、窒素や蒸気等を使用する。
【００１８】
混合装置１３０は、原料供給装置１１０から供給されたバイオマスと、搬送ガス供給装置１２０から供給された窒素や蒸気等の搬送ガスとを混合する。
【００１９】
搬送配管装置１４０は、混合装置１３０で搬送ガスと混合されたバイオマスをガス化炉１６０まで気流搬送する搬送路である。
【００２０】
ガス化バーナ１５０は、搬送配管装置１４０内を搬送されたバイオマスを空気等とともにガス化炉１６０に噴出して、バイオマスを燃焼させる。
【００２１】
ガス化炉１６０は、その内部でバイオマスを燃焼させ、部分酸化反応により水素及び一酸化炭素を主成分とする生成ガスを発生させる。このガス化炉１６０の内部では、部分酸化反応を均一に制御することにより、原料であるバイオマスの完全燃焼分を適正に制御することが可能である。
【００２２】
除塵装置１７０は、ガス化炉１６０においてバイオマスがガス化された生成ガス中のダスト及びタールの一部（高沸点成分）を除去する。
【００２３】
ガス精製装置１８０は、除塵装置１７０でダスト及びタールの高沸点成分が除去された生成ガス中のダスト及び残存タール分（低沸点成分）や、アンモニア、塩化水素、硫酸ガス等を除去し、燃料ガスとする。この燃料ガスは、発電装置２００に供給される。
【００２４】
なお、発電装置２００の形式によっては、許容される燃料ガスの発熱量は異なるが、例えば、ガスエンジンの場合の許容最低発熱量は、１５００ｋｃａｌ／Ｎｍ３程度とされている。
【００２５】
ここで、一般的な気流搬送装置（ガス化装置１００）において、搬送配管装置１４０内に酸素等の支燃性ガスが存在すると、ガス化炉１６０から逆火が発生する場合があり、このような場合には、搬送配管装置１４０内で原料であるバイオマスが燃焼し、設備の損傷の原因となる可能性がある。そのため、上述したように、一般的な気流搬送装置（ガス化装置１００）においては、搬送ガスとして、酸素等の支燃性ガスを含まない窒素や蒸気などを使用し、搬送配管装置１４０による気流搬送が行われている。
【００２６】
しかしながら、原料であるバイオマスを気流搬送にてガス化炉１６０に供給する際に、ガス化炉１６０からの逆火等を防止するために、窒素や蒸気等を搬送ガスとして使用する場合には、窒素や蒸気等を生成して供給するための設備が別途必要となり、その設備の運転のためのエネルギー消費量が増加してしまう。その結果、エネルギー消費量の増加により、気流搬送装置やガス化炉１６０を含むガス化装置１００全体のエネルギー効率が低下し、また、ガス化装置１００全体の建設費等のコストも増大する、という問題があった。
【００２７】
［本発明の一実施形態に係る気流搬送装置及びガス化装置の構成及び動作］
そこで、本発明の一実施形態に係る気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置においては、搬送ガスとして空気を用いて気流搬送を行い、この際に空気の流速を適切に制御することにより、ガス化炉からの逆火の発生を防止している。
【００２８】
以下、図１に基づいて、本実施形態に係る気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置の構成及び動作について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る気流搬送装置を備えるガス化装置１０の構成を示す説明図である。
【００２９】
ガス化装置１０は、原料としてのバイオマスをガス化して燃料や化学原料となるガスを製造する装置であり、バイオマスをガス化した燃料ガスを、例えば、発電装置２０等に供給する。このガス化装置１０は、具体的には、図１に示すように、主に、原料供給装置１１と、搬送ガス供給装置１２と、混合装置１３と、搬送配管装置１４と、ガス化バーナ１５と、噴流床ガス化炉１６と、除塵装置１７と、ガス精製装置１８と、流量計測器Ｆ１と、２つの圧力計測器Ｐ１，Ｐ２と、温度計測器Ｔ１と、を有する。
【００３０】
また、本実施形態に係る気流搬送装置は、原料としてのバイオマスを噴流床ガス化炉１６に気流搬送により供給する装置であり、具体的には、上記ガス化装置１０に挙げた構成のうち、原料供給装置１１、搬送ガス供給装置１２、搬送部（混合装置１３、搬送配管装置１４）、流量計測器Ｆ１、圧力計測器Ｐ１，Ｐ２、及び温度計測器Ｔ１により主に構成される。
【００３１】
原料供給装置１１は、原料としてのバイオマスを混合装置１３に供給する。この原料供給装置１１は、バイオマスの供給量を調整することができ、これにより、後述するように、気流搬送における固気比を制御することができる。
【００３２】
ここで、本実施形態におけるバイオマスとは、具体的には、例えば、農業系バイオマス（麦わら、サトウキビ、米糠、草木等）、林業系バイオマス（製紙廃棄物、製材廃材、除間伐材、薪炭林等）、畜産系バイオマス（家畜廃棄物）、水産系バイオマス（水産加工残滓）、廃棄物系バイオマス（生ゴミ、ゴミ固形化燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅｄ  Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｆｕｅｌ）、庭木、建設廃材、下水汚泥等）などを指す。
【００３３】
本実施形態に係るガス化反応に使用するバイオマスの大きさとしては、平均粒径が２ｍｍ〜５ｍｍのものを使用することができる。
【００３４】
ここで、一般的な破砕機は、スクリーンを付帯しており、破砕後にスクリーン孔を通過したものが破砕品となり、その大きさはスクリーンの孔以下となる。従って、本実施形態では、例えばスクリーン孔が２ｍｍである場合は、「平均粒径２ｍｍ」と表現しており、「粒径２ｍｍ以下の粒子」と同義である。
【００３５】
また、原料を気流搬送する場合、粒径が小さく且つ大きさが揃っていると原料の挙動を想定し易いが、粒径が大きく且つ不揃いな場合は原料の挙動を想定することは困難である。バイオマスは繊維組織を持つものが多いため、微粉炭並みに微小且つ大きさを揃えるためには、破砕機の動力が著しく増加し（平均粒径を１ｍｍにするための動力は平均粒径を２ｍｍにする場合の数倍の動力を有する）、経済性から非現実的となるため、平均粒径２ｍｍ〜５ｍｍのものを使用することが一般的である。
【００３６】
なお、一般的にガス化反応に用いられる微粉炭の平均粒径は５０〜７０μｍ程度であり、本実施では微粉炭の最大１００倍程度の大きさで粒子の大きさが不揃いであるバイオマスを取り扱っており、その挙動は著しく相違する。
【００３７】
また、粒子径、平均粒径の測定方法としては、例えば、レーザー回折方式を用いることができる。
【００３８】
また、本実施形態に係るガス化反応に使用するバイオマスは、その品質の均一性（Ｌ／Ｄ）が３〜１０のものを使用することができる。バイオマスは繊維組織を持つものが多いため、鉱物である石炭と異なり、破砕した場合、ほとんどの粒子が細長い形状となり、長手方向の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）に差が出来てしまう。そこで、粒子の形状の指標としてＬ／Ｄ（長さ／直径）を用い、これを品質の均一性とした。
【００３９】
ここで、鉱物のように均一性（Ｌ／Ｄ）が１に近い粒子は球形に近くなるので、その挙動は従来の粉体工学から想定し易い。一方、バイオマスのように均一性（Ｌ／Ｄ）が大きい粒子では粒子同士が絡まり合い綿状となるため、その挙動は従来の粉体工学から想定することは困難である。
【００４０】
バイオマスは繊維組織を持つものが多いため、微粉炭並みにＬ／Ｄを揃えるためには破砕機の動力が著しく増加し、経済性から非現実的となるため、Ｌ／Ｄが３〜８の粒子を使用することが一般的である。
【００４１】
なお、一般的にガス化反応に用いられる微粉炭の均一性（Ｌ／Ｄ）は１〜１．５であり、本実施形態で使用されるバイオマスの均一性（Ｌ／Ｄ）とは著しく相違する。
【００４２】
搬送ガス供給装置１２は、バイオマスを搬送する搬送ガスを混合装置１３に供給する。本実施形態に係るガス化装置１０においては、上述したように、搬送ガスとして空気を使用する。搬送ガス供給装置１２としては、上述した一般的な気流搬送装置のように、搬送ガスを供給するための特別な設備を別途設ける必要が無く、例えば、ブロワーや圧縮機等の簡易な機器を使用することにより、搬送ガスの供給及びその流速の制御を行うことができる。このブロワーまたは圧縮機により空気の流速を適切に制御することにより、噴流床ガス化炉１６からの逆火の発生を防止できる。従って、従来必要であった窒素や蒸気等を生成して供給するための特別な設備を別途設けることが不要となる。これにより、設備の損傷を防止するとともに、ガス化装置１０全体のエネルギー効率を向上させることができる。また、ブロワーまたは圧縮機により空気の供給量を調整することで、原料供給装置１１とともに、気流搬送における固気比を制御することができる。
【００４３】
混合装置１３は、原料供給装置１１から供給されたバイオマスと、搬送ガス供給装置１２から供給された空気とを混合する。この混合装置１３において、気流搬送における固気比が調整され、空気と混合されたバイオマスが搬送配管装置１４へ供給される。固気比は、上述したように、原料供給装置１１から供給するバイオマスの供給量及び搬送ガス供給装置１２から供給する空気の供給量を調整することにより制御される。
【００４４】
ここで、本実施形態における固気比とは、気流搬送の際の単位時間における固体（バイオマス）の質量（ｋｇ）を空気の質量（ｋｇ）で除した値であり、下記式（１）で表される。
固気比＝単位時間におけるバイオマスの質量（ｋｇ）／単位時間における空気の質量（ｋｇ）  ・・・（１）
【００４５】
本実施形態に係る気流搬送装置では、上記固気比が１〜１０となるように制御することが好ましい。ここで、一般的には、固気比が小さいほど配管内の閉塞が起こり難いが、効率、品質及び設備費の観点からは、固気比が大きいほど望ましい。なお、一般的な微粉炭のガス化反応の場合、気流搬送における固気比は、１０〜３０程度であり、本実施形態に係る気流搬送における固気比とは著しく相違する。
【００４６】
搬送配管装置１４は、混合装置１３で搬送ガスと混合されたバイオマスを噴流床ガス化炉１６まで気流搬送する。本実施形態に係る気流搬送装置においては、搬送配管装置１４内における気流搬送の際の搬送ガスである空気の流速を所定範囲（例えば、１０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃ程度）に制御する。これにより、搬送ガスとして、支燃性ガスである酸素を含む空気を用いて気流搬送を行った場合であっても、噴流床ガス化炉１６からの逆火の発生を防止することができる。具体的には、後述する実施例における逆火が発生しない流速を確認する実験結果から、気流搬送の際の空気の流速を１５．２ｍ／ｓｅｃ〜６０．２ｍ／ｓｅｃの範囲に制御することが好ましい。空気の流速が１５．２ｍ／ｓｅｃ未満であると、噴流床ガス化炉１６からの逆火が発生するおそれがある。なお、空気の流速が速すぎると、圧力損失による効率低下や、配管振動などの機械的な問題が発生するおそれがある。
【００４７】
以上説明した混合装置１３と搬送配管装置１４とで、本実施形態に係る搬送部を構成している。
【００４８】
ここで、本実施形態においては、空気の流速を適正範囲である１５．２ｍ／ｓｅｃ〜６０．２ｍ／ｓｅｃの範囲に制御するために、例えば、搬送ガス供給装置１２としてブロワーまたは圧縮機を用いて、搬送ガス供給装置１２から供給される空気の流量を制御している。
【００４９】
また、本実施形態では、空気の流速の測定は、流量計測器Ｆ１、圧力計測器Ｐ１，Ｐ２、及び温度計測器Ｔ１を用いて行う。
【００５０】
流量計測器Ｆ１は、搬送配管装置１４の上流側の搬送ガス供給装置１２と混合装置１３との間に設置され、搬送ガス供給装置１２から供給される空気の流量を計測する。圧力計測器Ｐ１は、搬送配管装置１４の上流側の搬送ガス供給装置１２と混合装置１３との間に設置され、搬送ガス供給装置１２から供給される空気の圧力を計測する。圧力計測器Ｐ２は、噴流床ガス化炉１６に設置され、噴流床ガス化炉１６内の圧力を計測する。温度計測器Ｔ１は、噴流床ガス化炉１６に設置され、噴流床ガス化炉１６内の温度を計測する。
【００５１】
以上のような流量計測器Ｆ１、圧力計測器Ｐ１，Ｐ２、及び温度計測器Ｔ１の計測値を用いて温度補正・圧力補正を行うことにより、気流搬送の際の空気の流速を算出する。具体的には、ボイル・シャルルの法則に基づき、例えば、搬送配管装置１４の入口にて流量計測器Ｆ１、温度計測器（図示せず）及び圧力計測器Ｐ１により搬送ガスである空気のモル流量を算出し、搬送配管装置１４の出口にて、圧力計測器Ｐ２及び温度計測器Ｔ１により計測する温度および圧力を用いて、搬送配管装置１４入口で算出したモル流量を体積流量に換算し、配管断面積で除することにより流速を算出することができる。そして、この算出された空気の流速が所定の範囲になるように制御する。
【００５２】
ガス化バーナ１５は、搬送配管装置１４内を搬送されたバイオマスを空気等とともに噴流床ガス化炉１６に噴出して、バイオマスを燃焼させる。
【００５３】
噴流床ガス化炉１６は、気流搬送装置の搬送配管装置１４からガス化バーナ１５を通して供給されたバイオマスをガス化する。供給されたバイオマスは、噴流床ガス化炉１６の内部で燃焼し、部分酸化反応により水素及び一酸化炭素を主成分とする生成ガスを発生する。この噴流床ガス化炉１６の内部では、部分酸化反応を均一に制御することにより、原料であるバイオマスの完全燃焼分を適正に制御することが可能である。
【００５４】
除塵装置１７は、噴流床ガス化炉１６においてバイオマスがガス化された生成ガス中のダスト及びタールの一部（高沸点成分）を除去する。
【００５５】
ガス精製装置１８は、除塵装置１７でダスト及びタールの高沸点成分が除去された生成ガス中のダスト及び残存タール分（低沸点成分）や、アンモニア、塩化水素、硫酸ガス等を除去し、燃料ガスとする。この燃料ガスは、発電装置２０に供給される。
【００５６】
［本発明の一実施形態に係る気流搬送方法］
以上、本実施形態に係る気流搬送装置及びこれを備えるガス化装置１０の構成について説明したが、以下、このような構成を有する気流搬送装置を利用した本実施形態に係る気流搬送方法について説明する。
【００５７】
本実施形態に係る気流搬送方法は、バイオマスを気流搬送により噴流床ガス化炉へ供給する気流搬送方法であり、気流搬送の際の搬送ガスとして空気を用い、この空気の流速を所定範囲に制御することが重要である。すなわち、搬送ガスとして用いる空気の流速を所定の範囲に制御することにより、気流搬送の際の搬送ガスとして空気を用いる場合であっても、噴流床ガス化炉からの逆火の発生を防止することができる。
【００５８】
このように、噴流床ガス化炉からの逆火の発生を防止するために適切な流速の範囲としては、本発明者らが行った実験結果から（後述の実施例を参照）、１５．２ｍ／ｓｅｃ〜６０．２ｍ／ｓｅｃの範囲とすることが好ましいことが確認されている。ここで、空気の流速が１５．２ｍ／ｓｅｃ未満であると、噴流床ガス化炉１６からの逆火が発生するおそれがある。
【００５９】
また、本実施形態に係る気流搬送方法で用いられるバイオマスの大きさとしては、平均粒径が２ｍｍ〜５ｍｍのものを使用することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る気流搬送方法で用いられるバイオマスとしては、その品質の均一性（Ｌ／Ｄ）が３〜１０のものを使用することが好ましい。
【００６１】
また、本実施形態に係る気流搬送方法では、気流搬送における固気比が１〜１０となるように制御することが好ましい。
【００６２】
なお、本実施形態に係る気流搬送方法において、上記で説明した事項以外の、本実施形態で使用できるバイオマスの例、流速の測定方法、バイオマスの平均粒径の測定方法、均一性（Ｌ／Ｄ）の定義及び測定方法、固気比の定義等については、本実施形態に係る気流搬送装置で説明したとおりであるので、詳細は省略する。
【００６３】
このように、本実施形態に係る気流搬送装置及び気流搬送方法によれば、バイオマスを気流搬送する際の搬送ガスとして空気を使用することができるので、従来必要であった窒素や蒸気等を生成して供給するための設備を不要とし、これにより、ガス化装置１０全体のエネルギー効率を向上させることができる。具体的には、例えば、ガス化装置により生成したガスを発電装置に使用する場合を考えると、発電能力に対して、自家消費が５０％であり、搬送ガス供給装置としてＮ２製造装置を使用した場合には、Ｎ２製造装置は自家消費のうちの１／４（発電能力に対して１２．５％）となる。従って、本実施形態に係る気流搬送装置及び気流搬送方法によれば、実際に利用できる電力（送電端）は６２．５÷５０＝１．２５（倍）となる。すなわち、ガス化装置全体のエネルギー効率が２５％改善される。
【実施例】
【００６４】
以下に、実施例を用いてさらに具体的に説明する。本実施例においては、噴流床ガス化炉からの逆火が発生しないようにするための搬送ガスである空気の流速についての検証を行った。
【００６５】
本実施例では、図２に示したような、処理規模１５０ｋｇ／ｈ（ガス化できるバイオマス量）のバイオマスガス化プラントを利用して行った。具体的には、上述した搬送配管装置１４としては２０Ａの鋼管２本を用い、搬送ガス供給装置１２としては空気圧縮機を用い、空気を用いた気流搬送により、原料バイオマスを噴流床ガス化炉に供給する試験を実施し、噴流床ガス化炉から搬送配管装置への逆火が発生しない空気の流速を特定した。噴流床ガス化炉におけるガス化運転中のガス化温度は、１，１００℃程度とした。また、空気の流速は、搬送配管装置の上流側に設置した流量計測器及び圧力計測器、噴流床ガス化炉に設置した圧力計測器及び温度計測器を用いて、上述したように温度圧力補正を行った。バイオマス原料としては、５ｍｍ以下に破砕された木材チップ及びビール製造により発生した麦粕を使用した。均一性Ｌ／Ｄは、無作為に採取した原料１ｋｇを６〜７回縮分し、採取した１０ｇを顕微鏡で観察して平均値を算出した。このような条件で、下記表１に示す流速の空気により気流搬送することにより、支燃性ガスである酸素を含む空気を用いて気流搬送しても、噴流床ガス化炉からの逆火が発生せず、安全にガス化運転を行うことができることを確認した。
【００６６】
一方、比較例として、図１に示したようなバイオマスガス化プラントを利用して行った。具体的には、搬送ガスとして窒素を用い、搬送ガス供給装置１２０として窒素供給装置を用いて同様の運転を実施し、逆火の発生の有無を確認した。その結果、本実施例による空気を用いた気流搬送は、窒素を用いた気流搬送と同様の条件で逆火の発生が生じないということを確認した。
【００６７】
【表１】
0005408861.tif 000002
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
例えば、上述した実施形態においては、気流搬送の際の空気の流速の制御を搬送ガス供給装置が行っている場合について説明したが、気流搬送の際の空気の流速の制御は、混合装置や搬送配管装置が行ってもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態においては、ガス化装置１０に除塵装置１７やガス精製装置１８が設けられている場合について説明したが、除塵装置１７やガス精製装置１８は必ずしも設けられている必要はなく、噴流床ガス化炉においてガス化された生成ガスの用途等に応じて、必要に応じて設けられていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態に係る気流搬送装置を備えるガス化装置の構成を示す説明図である。
【図２】一般的な気流搬送装置を備えるガス化装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    ガス化装置
１１    原料供給装置
１２    空気供給装置
１３    混合装置
１４    搬送配管装置
１５    ガス化バーナ
１６    噴流床ガス化炉
１７    除塵装置
１８    ガス精製装置
Ｆ１    流量計測器
Ｐ１    圧力計測器
Ｐ２    圧力計測器
Ｔ１    温度計測器
【図１】
0005408861.tif 000003
【図２】
0005408861.tif 000004