(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源の熱によりバイオマスを処理して燃料ガスを生成するガス化炉を有するバイオマスガス化システムの運転方法において、
生成燃料ガス量が少ない一方で発生残さ量が多い上記ガス化炉の運転立ち上げ期間中は、該ガス化炉で発生した発生残さを上記熱源の燃料に使用し、
生成燃料ガス量が十分に得られる上記ガス化炉の運転立ち上げ完了後は、上記熱源の燃料に、発生残さと該ガス化炉で生成された生成燃料ガスを併用するようにしたことを特徴とするバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項２】
前記ガス化炉の運転立ち上げ完了後は、前記熱源の燃料に、発生残さと該ガス化炉で生成された生成燃料ガスを併用することから切り換えて、該ガス化炉で生成された生成燃料ガスのみを使用するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項３】
前記ガス化炉の運転状態に応じて、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスの併用、並びに生成燃料ガスのみの使用を切り換えるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項４】
前記ガス化炉の運転立ち上げ期間中は、前記熱源の燃料に、発生残さと化石燃料を併用するようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項５】
前記ガス化炉で発生した発生残さが燃料として、残さ供給系により前記熱源に供給されること特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項６】
前記ガス化炉で生成された生成燃料ガスが生成燃料ガス供給系により前記熱源に供給されることを特徴とする請求項１〜５いずれかの項に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項７】
前記熱源への発生残さの供給および生成燃料ガスの供給が、燃料供給調節手段により調節されることを特徴とする請求項１〜６いずれかの項に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【請求項８】
化石燃料が化石燃料供給系により前記熱源に供給されることを特徴とする請求項４〜７いずれかの項に記載のバイオマスガス化システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システム内でのバイオマスエネルギの循環利用をさらに促進するようにして、これによりシステム外部の化石燃料等の使用量を削減できるとともに、残さの廃棄処理も軽減できるようにしたバイオマスガス化システムの運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すように、木材チップや牛糞、鶏糞などの各種バイオマスを原料とし、熱源から供給される熱を利用してガス化炉で当該バイオマスを加熱処理して燃料ガスを生成し、この燃料ガスをガスエンジンに供給して、例えば発電などを行うバイオマスガス化システムが知られている。ガス化炉の構成としては、例えば特許文献１に示されている外熱ロータリキルンが知られていて、燃料と乾留ガスを燃焼させる燃焼器を熱源とし、これによって生成される熱風をキルンに供給して鶏糞などのバイオマスを加熱処理するようにしている。
【０００３】
特に、従来のバイオマスガス化システムおよびその運転方法にあっては、ガス化炉でバイオマスを完全に燃料ガス化し、ガスエンジンへ供給される燃料ガスの一部を熱源に供給するようにしていて、バイオマスエネルギをシステムの中で循環利用することで当該システムの運転を行うようにしていた。他方、このシステムでは、バイオマスの加熱処理で発生した残さは、そのまま廃棄していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３５６３１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のバイオマスガス化システムおよびその運転方法にあっては、ガス化炉の運転立ち上げ期間中には、システム外部から別途、相当量の燃料を熱源に供給しなければならないとともに、残さは廃棄物として廃棄処理しなければならないという課題があった。
【０００６】
前者について具体的に説明すると、ガス化炉を、バイオマスから相当量の燃料ガスの生成が開始される温度まで、常温から昇温させる運転立ち上げ期間中では、バイオマスは十分な量までガス化されないため、上述した燃料ガスの熱源での利用は行えない。このため、ガス化炉の運転立ち上げ期間中には、昇温のためにシステム外部からＬＰＧや重油などの化石燃料を相当量熱源に供給し、これにより運転の立ち上げを行わなければならなかった。殊に、環境保全に適合しつつエネルギを創出するバイオマスガス化システムにおいて、このような化石燃料の使用は避けることが好ましいものの、相当量の化石燃料を使用せざるを得なかった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、システム内でのバイオマスエネルギの循環利用をさらに促進するようにして、これによりシステム外部の化石燃料等の使用量を削減できるとともに、残さの廃棄処理も軽減できるようにしたバイオマスガス化システムの運転方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるバイオマスガス化システムの運転方法は、熱源の熱によりバイオマスを処理して燃料ガスを生成するガス化炉を有するバイオマスガス化システムの運転方法において、生成燃料ガス量が少ない一方で発生残さ量が多い上記ガス化炉の運転立ち上げ期間中は、該ガス化炉で発生した発生残さを上記熱源の燃料に使用し、生成燃料ガス量が十分に得られる上記ガス化炉の運転立ち上げ完了後は、上記熱源の燃料に、発生残さと該ガス化炉で生成された生成燃料ガスを併用するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
ガス化炉で発生する残さは主として炭化物であって、後述するように相当の発熱量を有している。この残さを熱源の燃料として使用するようにしていて、当該残さを熱源において燃焼させることで熱エネルギを取り出すことができ、バイオマス起源の残さが有しているエネルギを有効に利用することができて、バイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することが可能となる。そしてこれにより、システム外部からの化石燃料等の使用量を削減し得るとともに、併せて、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減し得る。そして特に、燃料ガスの生成量が少ないガス化炉の運転立ち上げ期間中に、発生残さを熱源の燃料として使用するようにしていて、当該残さを熱源において燃焼させることで得られるバイオマス起源の残さの熱エネルギを、ガス化炉の運転立ち上げに有効利用することができ、バイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することが可能である一方で、従来相当量の使用を余儀なくされていたシステム外部からの化石燃料の使用量を削減し得る。また、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減し得る。また他方、相当量の生成燃料ガスが得られるガス化炉の運転立ち上げ完了後には、発生残さに加えて、燃料ガスを併用するようにしていて、これによりバイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用をさらに促進しつつ、熱源を安定的に稼働し得る。
【００１０】
また、前記ガス化炉の運転立ち上げ完了後は、前記熱源の燃料に、発生残さと該ガス化炉で生成された生成燃料ガスを併用することから切り換えて、該ガス化炉で生成された生成燃料ガスのみを使用するようにしたことを特徴とする。ガス化炉の運転立ち上げ完了後には、生成燃料ガス量が十分にあることから、生成燃料ガスのみを利用して熱源を稼働するようにしてもよく、これにより発生残さ量が減少した場合であっても、安定的に熱源を稼働させ得る。
【００１１】
また、前記ガス化炉の運転状態に応じて、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスの併用、並びに生成燃料ガスのみの使用を切り換えるようにしたことを特徴とする。ガス化炉の運転状態に応じて変動する発生残さ量および生成燃料ガス量を考慮し、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスの併用、並びに生成燃料ガスのみの使用を切り換えるようにしていて、バイオマスガス化システムを効率よく運転することが可能となる。
【００１２】
さらに、生成燃料ガス量が少ない前記ガス化炉の運転立ち上げ期間中は、前記熱源の燃料に、発生残さと化石燃料を併用するようにしたことを特徴とする。ガス化炉の運転立ち上げ期間中、発生残さと化石燃料を併用するようにしていて、発生残さ量では足りない燃料の不足分を化石燃料で補うことが可能となり、化石燃料の使用量は抑えつつ、必要に応じて化石燃料を供給して、熱源を安定的に稼働させ得る。
【００１３】
また、前記ガス化炉で発生した発生残さが燃料として、残さ供給系により前記熱源に供給されること特徴とする。ガス化炉で発生する残さは主として炭化物であって、後述するように相当の発熱量を有している。この残さを残さ供給系によってガス化炉から熱源に燃料として供給するようにしていて、当該残さを熱源において燃焼させることで熱エネルギを取り出すことができ、バイオマス起源の残さが有しているエネルギを有効に利用することができて、バイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することが可能となる。そしてこれにより、システム外部からの化石燃料等の使用量を削減し得るとともに、併せて、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減し得る。
【００１４】
また、前記ガス化炉で生成された生成燃料ガスが生成燃料ガス供給系により前記熱源に供給されることを特徴とする。バイオマスガス化システム内のガス化炉で生成された燃料ガスを生成燃料ガス供給系によって熱源に供給するようにしていて、この燃料ガスを利用して熱源を稼働することができ、上記残さが有する熱エネルギの利用と相俟って、システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用をさらに促進することができる。
【００１５】
また、前記熱源への発生残さの供給および生成燃料ガスの供給が、燃料供給調節手段により調節されることを特徴とする。発生残さ量および生成燃料ガス量は、ガス化炉の運転状態に応じて変動する。このような発生残さ量および生成燃料ガス量の変動を考慮し、燃料供給調節手段によって発生残さおよび生成燃料ガスの熱源への供給を調節するようにしていて、バイオマスガス化システムを効率よく運転することが可能となる。
【００１６】
さらに、化石燃料が化石燃料供給系により前記熱源に供給されることを特徴とする。化石燃料供給系によって熱源に化石燃料を供給するようにしていて、熱源を発生残さや生成燃料ガスで稼働させながら、燃料の不足分については化石燃料で賄うことが可能となり、化石燃料の使用量を抑えつつ、必要に応じて化石燃料を供給して、熱源を安定的に稼働させ得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるバイオマスガス化システムの運転方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかるバイオマスガス化システムの運転方法が適用されるバイオマスガス化システム１は図１に示すように、バイオマス、例えば木質バイオマスを加熱処理して燃料ガスを生成するガス化炉２と、このガス化炉２に付設され、当該ガス化炉２に加熱処理のための熱を供給する熱源としての熱風発生炉３とを主体として構成される。
【００１９】
図示例にあっては、このバイオマスガス化システム１にはさらに、ガス化炉２の前段に設けられ、バイオマスをガス化炉２へ供給するためのバイオマス供給設備４と、ガス化炉２の後段に設けられ、ガス化炉２から供給される燃料ガスを燃焼させて動力を発生するガスエンジン設備５と、これらガスエンジン設備５およびガス化炉２からの排気から熱を回収する熱回収設備６とが備えられている。
【００２０】
ガス化炉２とこれに熱を供給する熱風発生炉３について詳述する。ガス化炉２には、バイオマスの加熱処理で発生した炭化物である残さを排出する残さ排出部２ｃが設けられる。また熱風発生炉３には、燃焼燃料となる残さをその内部へ投入する残さ投入部３ｂが設けられる。そしてこれらガス化炉２と熱風発生炉３との間には、残さ排出部２ｃから排出される残さを搬送する排出フィーダ５２ａや、排出フィーダ５２ａ側から送り込まれる残さを残さ投入部３ｂへ搬送する投入フィーダ５２ｂなどを備えた残さ供給系５２が設けられる。
【００２１】
また、熱風発生炉３には、これを始動させるために燃焼動作される始動バーナ２３と、ガス化炉２およびガスエンジン設備５間から分岐させた生成燃料供給系３９の第２系統３９ｂと接続され（図中、※Ｄ参照）、この第２系統３９ｂより供給される燃料ガスを熱風発生炉３内に直接吹き込む燃料ガス吹き込み部３ｃと、燃焼空気ブロア２０と接続され（図中、※Ｂ参照）、この燃焼空気ブロア２０から燃焼空気が供給される燃焼空気取り入れ部３ａと、上記生成燃料ガス供給系３９の第１系統３９ａと接続される（図中、※Ｃ参照）とともに、燃焼空気取り入れ部３ａと同一系統を介して燃焼空気ブロア２０に接続され、燃料ガスに燃焼空気を混合して燃焼動作される発生ガスバーナ２１と、ガス化炉２に流量計５３を介して接続され、加熱処理に利用される熱風をガス化炉２へ供給する熱風供給系５４と、ガス化炉２に、循環排気ファン５５およびガス化炉温度調節弁５６を介して接続され、ガス化炉２を流通した熱風が戻される環流系５７とが設けられる。そしてこの熱風発生炉３は、適宜に残さを燃焼させつつ、熱風を生成するようになっている。
【００２２】
始動バーナ２３には、主燃焼を行う主バーナ部２３ａと、主バーナ部２３ａに点火するパイロットバーナ部２３ｂとが備えられる。パイロットバーナ部２３ｂには、ＬＰＧタンク５８および各種調節弁類５９を有するＬＰＧ供給系６０が接続され、パイロットバーナ部２３ｂは、このＬＰＧ供給系６０から供給されるＬＰＧに、上述した燃焼空気ブロア２０からの燃焼空気を混合して点火動作を行うようになっている。
【００２３】
また、主バーナ部２３ａには、Ａ重油貯槽６１、Ａ重油の供給ポンプ６２、流量計６３、並びに各種調節弁類６４を備えたＡ重油供給系６５が接続され、主バーナ部２３ａは、このＡ重油供給系６５から供給されるＡ重油に、上述した燃焼空気ブロア２０からの燃焼空気を混合して、熱風発生炉３の始動期間中に燃焼動作を行うようになっている。本実施形態にあっては、これらＡ重油供給系６５およびＬＰＧ供給系６０によって化石燃料供給系が構成されている。
【００２４】
そして、本実施形態にあっては、残さ供給系５２を構成する排出フィーダ５２ａや投入フィーダ５２ｂ、そしてまた発生ガスバーナ２１上流側に設けた各種調節弁類４０が、熱風発生炉３への発生残さの供給および生成燃料ガスの供給を調節する燃料供給調節手段として機能される。
【００２５】
また、環流系５７には、これより分岐した系６７が熱回収設備６に接続され（図中、※Ａ参照）、この熱回収設備６にガス化炉２から戻される熱風の一部を排気として排出するようになっている。熱回収設備６には、ガスエンジン設備５からも排気が送り込まれるようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態にかかるバイオマスガス化システム１の運転方法について説明する。上記バイオマスガス化システム１では基本的には、熱風発生炉３で熱風を生成し、これをガス化炉２に供給してバイオマスを加熱処理することで燃料ガスを生成し、この生成燃料ガスをガスエンジン設備５に供給してこれから出力を取り出し、その後ガスエンジン設備５やガス化炉２から排出される排気を熱回収設備６に供給して熱回収するようになっている。
【００２７】
そして特に本実施形態にあっては、このシステム運転中において、ガス化炉２で発生する炭化物である発生残さを、残さ供給系５２を介して熱風発生炉３に燃料として供給するようにし、またこれに加えて、生成燃料ガスを生成燃料ガス供給系３９を介して熱風発生炉３に供給するようになっている。そしてこれら発生残さおよび生成燃料ガスの熱風発生炉３への供給を、上記燃料供給調節手段によって調節するようになっている。また、熱風発生炉３の運転に不足する燃料は、上記化石燃料供給系を介して熱風発生炉３に化石燃料を供給するようになっている。
【００２８】
さらに詳述すると、熱風発生炉３の燃料として、ガス化炉２の運転立ち上げ期間中は発生残さを使用し、ガス化炉２の運転立ち上げ完了後は、発生残さと生成燃料ガスを併用し、あるいは生成燃料ガスのみを使用する。すなわち、ガス化炉２の運転状態に応じて、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスの併用、並びに生成燃料ガスのみの使用を切り換える。さらに、熱風発生炉３の燃料が不足する場合には、発生残さと化石燃料を併用する。このように本実施形態にかかるバイオマスガス化システム１の運転方法にあっては、熱風発生炉３への燃料供給の切り換えを行うようにして、これによりシステム１を効率よく運転できるようになっている。
【００２９】
ガス化炉２の一般的な特性については図２に示すように、ガス化炉温度は、熱風発生炉３の起動から相当量の燃料ガスが生成されるようになるまでの運転立ち上げ期間中、徐々に昇温していく（図２（ａ）参照）。この運転立ち上げ期間中において、ガス化炉温度が低いうちは、生成燃料ガス量が少ない一方で、発生残さ量は多く、その後、ガス化炉温度が高まっていくに従って生成燃料ガス量が増加していき、他方で、発生残さ量は減少する傾向を示す（図２（ｂ）および（ｃ）参照）。
【００３０】
本発明者が実験した結果によれば、例えば木材チップを原料バイオマスとして使用した場合、ガス化炉温度が６００℃では、投入量に対して約３０％の残さが発生し、８５０℃では約３％の残さが発生した。この残さの成分分析を行ったところ、その９０％以上が炭素で構成されている炭化物であり、３４MJ/kg程度の高い発熱量を有していた。
【００３１】
このようなガス化炉２の性能特性および残さの組成に基づき、運転立ち上げ期間中は、発生残さを使用して熱風発生炉３を稼働させる。残さは、前回の運転時にガス化炉２から回収したものでもよいし、あるいは今回の運転に伴って発生したものをガス化炉２から回収して使用してもよい。
【００３２】
運転立ち上げ時は、ＬＰＧ供給系６０およびＡ重油供給系６５からそれぞれＬＰＧおよびＡ重油を供給するとともに、燃焼空気ブロア２０から燃焼空気を供給し、起動バーナ２３を着火燃焼させて熱風発生炉３での熱風の生成を開始してガス化炉２に供給するとともに、適宜にバイオマス供給設備４からガス化炉２へバイオマスを供給する。この運転立ち上げ期間中に発生した発生残さは、残さ供給系５２を介して熱風発生炉３へ供給し、起動バーナ２３の熱で燃焼させる燃料として使用する（図３中、ステップ１）。
【００３３】
本発明者による試算によれば、日量５ton/hrの木質バイオマスを原料としてガス化するガス化炉２において、６００℃まで昇温させる運転立ち上げ期間中に要する熱量は、約１．３GJであり、Ａ重油に換算して３４６キロリットルである。これに対し、発生残さを主たる熱風発生炉３の燃料として使用することで、Ａ重油の使用量はおおよそ着火に必要なエネルギのみとなるため、２０２キロリットルとなり、発生残さを使用しない場合に比べて、ガス化炉２の一回の立ち上げでＡ重油の使用量を約４２％節減することができる。このように運転立ち上げ期間中は、基本的に発生残さの熱量で立ち上げを行うようにし、化石燃料は必要最小限で発生残さと併用することが好ましい。
【００３４】
次いで、ガス化炉２の運転立ち上げ完了後は、発生残さと生成燃料ガスとを併用して熱風発生炉３を稼働させる（図３中、ステップ２）。例えば、ガス化炉２は６５０℃以上に昇温されると、相当量の燃料ガスが得られるようになるとともに、残さとしても相当量が継続的に発生している。この段階では、熱風発生炉３に、残さ供給系５２を介して発生残さを供給するとともに、生成燃料ガス供給系３９から燃料ガスを供給してこれらを燃料として併用する。
【００３５】
このように残さを併用することにより、従来のように燃料ガスのみを使用する場合に比べて、バイオマスガス化システム１内で消費する燃料ガス量を削減することができる。例えば、ガス化炉２が６００℃において、ガスエンジン設備５に供給できるガス量が従来の２．３倍に当たる、８６m3N/hとなる。
【００３６】
あるいは、ガス化炉２の運転立ち上げ完了後は、残さ供給系５２を利用した熱風発生炉３への残さ供給は停止し、生成燃料ガス供給系３９のみから燃料ガスを熱風発生炉３へ供給して、当該生成燃料ガスのみを使用して熱風発生炉３を稼働させるようにしてもよいことはもちろんである（図３中、ステップ３）。
【００３７】
ところで、上述したようにガス化炉温度が上昇するに従って、残さの発生量が低下する一方で、燃料ガスの生成量が増加していく。このようなガス化炉２の高温状態では、熱風発生炉３での熱風生成によって消費される燃料ガス量が増加する。このような燃料ガスの消費を、ガスエンジン設備５等も考慮に入れた全体で検討すると、燃料ガスエネルギは熱風発生炉３での消費だけでなく、ガスエンジン設備における出力、その他付属設備における熱消費、熱回収設備６での熱回収などを含めて評価される。
【００３８】
上述した日量５ton/hrの木質バイオマスを原料とするバイオマスガス化システム１で、残さを燃料として使用する場合、総合エネルギ効率はガス化炉温度が７５０℃で最大となり、ガスエンジン設備５に供給される燃料ガス量は１４０m3/hr、蒸気発生量は４０９MJ/hrであり、そのときの発生残さ量は２５kg/hrである。これに対し、ガス化炉温度を９００℃とすると、ほぼ完全に燃料ガス化し、発生残さ量は７kg/hrとなる一方で、熱風発生炉３の運転に必要な燃料ガス量が増大し、これによってガスエンジン設備５へ供給できる燃料ガス量は１２５m3/hrに減少してしまうとともに、蒸気発生量も３８２MJ/hrに減少してしまい、総合エネルギ効率としては１５％の低下が見られる。
【００３９】
したがって、ガス化炉２を単に高温に昇温させて、完全燃料ガス化し、これのみを熱風発生炉３の燃料として利用するよりも、発生残さと燃料ガスとを併用することにより、最も効率のよいガス化炉温度でシステム１を運転することができる。
【００４０】
以上のことから、バイオマスガス化システム１にあっては図３に示すように、ガス化炉２の運転状態に応じて、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスとの併用、もしくは生成燃料ガスのみの使用を切り換えるようにすることが好ましい。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のバイオマスガス化システム１の運転方法にあっては、ガス化炉２で発生する残さを、残さ供給系５２によってガス化炉２から熱風発生炉３に燃料として供給するようにしたので、当該残さを熱風発生炉３において燃焼させることで熱エネルギを取り出すことができ、バイオマス起源の残さが有しているエネルギを有効に利用することができて、バイオマスガス化システム１内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することができる。そしてこれにより、システム１外部からの化石燃料等の使用量を削減し得るとともに、併せて、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム１内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減し得る。
【００４２】
また、バイオマスガス化システム１内のガス化炉２で生成された燃料ガスを生成燃料ガス供給系３９によって熱風発生炉３に供給するようにしたので、この燃料ガスを利用して熱風発生炉３を稼働することができ、上記残さが有する熱エネルギの利用と相俟って、システム１内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用をさらに促進することができる。
【００４３】
また、発生残さ量および生成燃料ガス量の変動を考慮し、上記燃料供給調節手段によって発生残さおよび生成燃料ガスの熱風発生炉３への供給を調節するようにしたので、バイオマスガス化システム１を効率よく運転することができる。
【００４４】
さらに、上記化石燃料供給系によって熱風発生炉３に化石燃料を供給するようにしたので、熱風発生炉３を発生残さや生成燃料ガスで稼働させることを基本としながら、燃料の不足分については化石燃料で賄うことができ、化石燃料の使用量を抑えつつ、必要に応じて化石燃料を供給して、熱風発生炉３を安定的に稼働させることができる。
【００４５】
また、本実施形態のバイオマスガス化システム１の運転方法は、燃料ガスの生成量が少ないガス化炉２の運転立ち上げ期間中に、発生残さを熱風発生炉３の燃料として使用するようにしたので、当該残さを熱風発生炉３において燃焼させることで得られるバイオマス起源の残さの熱エネルギを、ガス化炉２の運転立ち上げに有効利用することができ、バイオマスガス化システム１内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することができる一方で、従来相当量の使用を余儀なくされていたシステム１外部からの化石燃料の使用量を削減することができる。また、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム１内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減できる。
【００４６】
また、相当量の生成燃料ガスが得られるガス化炉２の運転立ち上げ完了後には、発生残さに加えて、燃料ガスを併用するようにしたので、これによりバイオマスガス化システム１内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用をさらに促進しつつ、熱風発生炉３を安定的に稼働することができる。
【００４７】
また、ガス化炉２の運転立ち上げ完了後には、生成燃料ガスのみを利用して熱風発生炉３を稼働するようにしてもよく、これにより発生残さ量が減少した場合であっても、安定的に熱風発生炉３を稼働させることができる。
【００４８】
また、ガス化炉２の運転状態に応じて変動する発生残さ量および生成燃料ガス量を考慮し、発生残さの使用、発生残さと生成燃料ガスの併用、並びに生成燃料ガスのみの使用を切り換えるようにしていて、バイオマスガス化システム１を効率よく運転することができる。
【００４９】
さらに、ガス化炉２の運転立ち上げ期間中、発生残さと化石燃料を併用するようにしたので、発生残さ量では足りない燃料の不足分を化石燃料で補うことができ、化石燃料の使用量は抑えつつ、必要に応じて化石燃料を供給して、熱風発生炉３を安定的に稼働させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上要するに、本発明にかかるバイオマスガス化システムの運転方法にあっては、システム内でのバイオマスエネルギの循環利用をさらに促進することができて、これによりシステム外部の化石燃料等の使用量を削減することができるとともに、残さの廃棄処理も軽減することができる。そして特に、燃料ガスの生成量が少ないガス化炉の運転立ち上げ期間中に、発生残さを熱源の燃料として使用するようにしたので、当該残さを熱源において燃焼させることで得られるバイオマス起源の残さの熱エネルギを、ガス化炉の運転立ち上げに有効利用することができ、バイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用を促進することができる一方で、従来相当量の使用を余儀なくされていたシステム外部からの化石燃料の使用量を削減することができる。また、従来廃棄物として廃棄処理が必要であった残さをシステム内において焼却処理することができて、当該残さの最終的な廃棄処理も軽減できる。また、相当量の生成燃料ガスが得られるガス化炉の運転立ち上げ完了後には、発生残さに加えて、燃料ガスを併用するようにしたので、これによりバイオマスガス化システム内でのバイオマスエネルギの効率的な循環的利用をさらに促進しつつ、熱源を安定的に稼働することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるバイオマスガス化システムの運転方法が適用されるバイオマスガス化システムの好適な一実施形態を示す概略系統図である。
【図２】  バイオマスガス化システムに採用されるガス化炉におけるガス化炉温度の一般的な立ち上がり状態、並びにガス化炉温度と生成燃料ガス量および発生残さ量の一般的な関係を、定性的に示す説明図である。
【図３】  本発明にかかるバイオマスガス化システムの運転方法を概略的に説明する説明図である。
【図４】  従来のバイオマスガス化システムの構成を概略的に示す系統図である。
【符号の説明】
１  バイオマスガス化システム
２  ガス化炉
３  熱風発生炉
３９  生成燃料ガス供給系
４０  各種調節弁類
５２  残さ供給系
５２ａ  排出フィーダ
５２ｂ  投入フィーダ
６０  ＬＰＧ供給系
６５  Ａ重油供給系
【図１】
0003720820.tif 000002
【図２】
0003720820.tif 000003
【図３】
0003720820.tif 000004
【図４】
0003720820.tif 000005