(57)【要約】【課題】送風装置内部でのタール分の固着を簡便に抑制することが可能な送風システム及び送風方法を提供する。【解決手段】ケーシング内部に収容された回転羽根を有する送風機と、送風機を介して互いに連通するガス吸入口およびガス吐出口とを備え、送風機の回転羽根を回転させてガス吸入口から吸入したガスをガス吐出口から吐出し、ガス吸入口からガス吐出口へとガスを移送する送風装置と、送風装置内でガス吸入口とガス吐出口との間を流れるガスの温度を測定する温度センサと、送風装置内のガスを加熱する加熱手段と、温度センサからの出力に基づいて加熱手段の動作を制御し、送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する制御器とを具備する送風システムである。【選択図】図１
2014025379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内部に収容された回転羽根を有する送風機と、当該送風機を介して互いに連通するガス吸入口およびガス吐出口とを備え、前記送風機の前記回転羽根を回転させてガス吸入口から吸入したガスをガス吐出口から吐出し、ガス吸入口からガス吐出口へとガスを移送する送風装置と、
前記送風装置内で前記ガス吸入口と前記ガス吐出口との間を流れる前記ガスの温度を測定する温度センサと、
前記送風装置内の前記ガスを加熱する加熱手段と、
前記温度センサからの出力に基づいて前記加熱手段の動作を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する制御器と
を具備する送風システム。
【請求項２】
前記送風機が、前記ガスを圧縮して移送する圧縮送風機であり、
前記加熱手段が、前記送風機で圧縮された前記ガスの少なくとも一部を返送ガスとして前記送風装置の下流側から上流側へと返送し、前記送風装置内を流れるガスに前記返送ガスを合流させる返送ラインと、当該返送ラインに設けられたバルブとを含み、
前記制御器が、前記バルブの開度を制御して前記返送ガスの返送量を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する、請求項１に記載の送風システム。
【請求項３】
前記送風装置が、直列に接続された複数の圧縮送風機を有し、前記ガス吸入口と前記ガス吐出口とが当該複数の圧縮送風機を介して連通し、
前記返送ラインが、少なくとも、前記複数の圧縮送風機のうち最も前記ガス吸入口側に位置する圧縮送風機のケーシング内部に前記返送ガスを返送する、請求項２に記載の送風システム。
【請求項４】
前記返送ライン内の返送ガスの温度低下を抑制する返送ガス温度低下抑制手段を有する、請求項２又は３に記載の送風システム。
【請求項５】
前記返送ガス中のタール分を除去するタール除去装置を前記返送ラインに更に設けた、請求項２乃至４の何れかに記載の送風システム。
【請求項６】
前記加熱手段が、前記送風装置内に高温ガスを供給し、送風装置内を流れるガスに前記高温ガスを合流させる高温ガス供給ラインと、当該高温ガス供給ラインに設けられたバルブとを含み、
前記制御器が、前記バルブの開度を制御して前記高温ガスの供給量を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する、請求項１に記載の送風システム。
【請求項７】
前記吐出口から吐出された吐出ガスから前記高温ガスを除去する高温ガス除去装置を備える、請求項６に記載の送風システム。
【請求項８】
送風装置を用いてガス吸入口から吸入したガスをガス吐出口から吐出し、ガス吸入口からガス吐出口へとガスを移送する送風工程と、
前記送風装置内で前記ガス吸入口と前記ガス吐出口との間を流れる前記ガスの温度を測定する温度測定工程と、
前記温度測定工程で測定した温度に基づき、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう、前記送風装置内のガスを加熱する加熱工程と、
を含む送風方法。
【請求項９】
前記送風工程において、前記ガスを圧縮して移送し、
前記加熱工程が、前記温度測定工程で測定した温度に基づき、前記送風工程において圧縮されたガスの少なくとも一部を、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で、返送ガスとして前記送風装置の下流側から上流側へと返送し、前記送風装置内を流れるガスに前記返送ガスを合流させることを含む、
請求項８に記載の送風方法。
【請求項１０】
前記返送ガスの温度低下を抑制する返送ガス温度低下抑制工程を更に含む、請求項９に記載の送風方法。
【請求項１１】
前記返送ガス中のタール分を除去するタール除去工程を更に含む、請求項９又は１０に記載の送風方法。
【請求項１２】
前記加熱工程が、前記温度測定工程で測定した温度に基づき、高温ガスを、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で、前記送風装置内に供給し、前記送風装置内を流れるガスに前記高温ガスを合流させることを含む、
請求項８に記載の送風方法。
【請求項１３】
前記吐出口から吐出された吐出ガスから、前記高温ガスを除去する高温ガス除去工程を更に含む、請求項１２に記載の送風方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風システム及び送風方法に関し、特には、タール分を含有する気体を送風する際に送風装置内部でのタール分の固着を抑制することが可能な送風システム及び送風方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、汚泥及び木質系廃棄物などの廃棄物系バイオマスは、エネルギー源として注目されている。廃棄物系バイオマスのエネルギー源としての利用において、廃棄物系バイオマスの熱分解（ガス化）により可燃性ガスを生成し、生成した可燃性ガスを発電等に使用する試みがなされている。
【０００３】
ここで、廃棄物系バイオマスを熱分解して得られた可燃性ガスには、副生成物としてタール分が含まれている。そのため、廃棄物系バイオマスを熱分解して得た可燃性ガスを、例えば、ガス化炉（熱分解炉）から発電装置へと移送する際に送風装置を使用すると、可燃性ガス中のタール分が送風装置内で凝縮し、送風装置の内部（特に、回転羽根が設けられたケーシングの内部など）にタール分が固着することがある。そして、送風装置の内部に固着したタール分は、送風装置の流路を狭め、送風装置の機能低下を引き起こす。
【０００４】
そこで、従来の送風装置では、例えば、送風機停止後に、送風装置を分解し、固着したタール分を清掃して取り除くことで、送風装置の機能を回復させていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、固着したタール分を上述の方法で取り除く場合には、送風機を停止させる必要がある。そのため、タール分の固着を抑制する方法が求められていた。
【０００６】
そこで、本発明は、送風装置内部でのタール分の固着を簡便に抑制することが可能な送風システム及び送風方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の送風システムは、ケーシング内部に収容された回転羽根を有する送風機と、当該送風機を介して互いに連通するガス吸入口およびガス吐出口とを備え、前記送風機の前記回転羽根を回転させてガス吸入口から吸入したガスをガス吐出口から吐出し、ガス吸入口からガス吐出口へとガスを移送する送風装置と、前記送風装置内で前記ガス吸入口と前記ガス吐出口との間を流れる前記ガスの温度を測定する温度センサと、前記送風装置内の前記ガスを加熱する加熱手段と、前記温度センサからの出力に基づいて前記加熱手段の動作を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する制御器とを具備することを特徴とする。このような送風システムによれば、温度センサからの出力に基づいて加熱手段の動作を制御し、送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する制御器を具備するので、タール分を含有するガスを移送する場合であっても、送風装置内のガスの温度を所定の温度以上として、ガスに含まれるタール分が送風装置内で凝縮することを防ぎ、タール分が送風装置内で固着することを抑制することができる。また、温度センサからの出力に基づき、制御器が送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御するので、送風装置内のガスの温度を所定の温度以下として、送風装置内のガスの温度が高くなり過ぎることによって送風装置が破損するのを防ぐことができる。
【０００８】
ここで、本発明の送風システムは、前記送風機が、前記ガスを圧縮して移送する圧縮送風機であり、前記加熱手段が、前記送風機で圧縮された前記ガスの少なくとも一部を返送ガスとして前記送風装置の下流側から上流側へと返送し、前記送風装置内を流れるガスに前記返送ガスを合流させる返送ラインと、当該返送ラインに設けられたバルブとを含み、前記制御器が、前記バルブの開度を制御して前記返送ガスの返送量を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御することが好ましい。送風機が圧縮送風機である場合、送風装置で移送されるガスは、送風機内で断熱圧縮されて温度が上昇する。そのため、この温度が高い、送風機で圧縮されたガスを、返送ガスとして上流側へと返送して送風装置内を流れるガスに合流させることによって、ヒータ等を加熱手段として使用する場合と比較し、少ない電力消費およびコストで送風装置内のガスを加熱することができる。
【０００９】
また、本発明の送風システムは、前記送風装置が、直列に接続された複数の圧縮送風機を有し、前記ガス吸入口と前記ガス吐出口とが当該複数の圧縮送風機を介して連通し、前記返送ラインが、少なくとも、前記複数の圧縮送風機のうち最も前記ガス吸入口側に位置する圧縮送風機のケーシング内部に前記返送ガスを返送することが好ましい。送風装置が直列に接続された複数の圧縮送風機を有する場合、断熱圧縮によりガスの温度が上昇している下流側の圧縮送風機の内部に比べ、最もガス吸入口側に位置する圧縮送風機のケーシング内部ではタール分が固着し易い。そのため、返送ラインが、少なくとも、複数の圧縮送風機のうち最もガス吸入口側に位置する圧縮送風機のケーシング内部に返送ガスを返送することによって、当該ケーシング内部を流れるガスを加熱し、タール分の固着を効率的に抑制することができるためである。
【００１０】
更に、本発明の送風システムは、前記返送ライン内の返送ガスの温度低下を抑制する返送ガス温度低下抑制手段を有することが好ましい。返送ガスが返送ラインを介して送風装置内に返送されるまでの間に、返送ガス温度低下抑制手段によって返送ガスの温度低下を抑制すれば、返送ガスの温度の低下による返送ライン内でのタール分の固着を防ぐことができるためである。なお、必要な場合には、返送ガスを加熱する返送ガス加熱手段を返送ガス温度低下抑制手段として用い、返送ガス加熱手段で返送ガスを加熱して、送風装置内を流れるガスに合流させることにより、送風装置内でのタール分の固着抑制に十分な熱エネルギーを供給しても良い。
【００１１】
また、本発明の送風システムは、前記返送ガス中のタール分を除去するタール除去装置を前記返送ラインに更に設けることが好ましい。タール分を除去した返送ガスを送風装置内に返送することによって、送風装置内を流れるガス中のタール分の濃度を低下させ、タール分の固着を一層効率的に抑制することができるためである。また、タール除去装置よりも下流側（返送ガスが返送される側）に位置する返送ライン内でのタール分の固着を防ぐこともできるためである。
【００１２】
また、本発明の送風システムは、前記加熱手段が、前記送風装置内に高温ガスを供給し、送風装置内を流れるガスに前記高温ガスを合流させる高温ガス供給ラインと、当該高温ガス供給ラインに設けられたバルブとを含み、前記制御器が、前記バルブの開度を制御して前記高温ガスの供給量を制御し、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御することが好ましい。送風装置内に高温ガスを供給し、送風装置内を流れるガスに高温ガスを合流させることによって、送風装置内のガスを加熱し、送風装置内でのタール分の固着を抑制することができるためである。
【００１３】
また、本発明の送風システムは、前記吐出口から吐出された吐出ガスから前記高温ガスを除去する高温ガス除去装置を備えることが好ましい。送風装置内に供給された高温ガスを高温ガス除去装置により除去すれば、高温ガスとの混合により低下したガスの純度を向上することができるためである。
【００１４】
更に、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の送風方法は、送風装置を用いてガス吸入口から吸入したガスをガス吐出口から吐出し、ガス吸入口からガス吐出口へとガスを移送する送風工程と、前記送風装置内で前記ガス吸入口と前記ガス吐出口との間を流れる前記ガスの温度を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程で測定した温度に基づき、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう、前記送風装置内のガスを加熱する加熱工程とを含むことを特徴とする。このような送風方法によれば、送風装置内を流れるガスの温度を測定し、測定したガスの温度に基づき、送風装置内のガスを所定の温度範囲内にするように加熱するので、タール分を含有するガスを移送する場合であっても、送風装置内のガスの温度を所定の温度以上として、ガスに含まれるタール分が送風装置内で凝縮することを防ぎ、タール分が送風装置内で固着することを抑制することができる。また、測定したガスの温度に基づき、送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう加熱するので、送風装置内のガスの温度を所定の温度以下として、送風装置内のガスの温度が高くなり過ぎることによって送風装置が破損するのを防ぐことができる。
【００１５】
ここで、本発明の送風方法は、前記送風工程において、前記ガスを圧縮して移送し、前記加熱工程が、前記温度測定工程で測定した温度に基づき、前記送風工程において圧縮されたガスの少なくとも一部を、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で、返送ガスとして前記送風装置の下流側から上流側へと返送し、前記送風装置内を流れるガスに前記返送ガスを合流させることを含むことが好ましい。ガスを圧縮して移送する場合、移送されるガスは、断熱圧縮されて温度が上昇する。そのため、この温度が高い、圧縮されたガスを上流側へと返送して送風装置内を流れるガスに合流させることによって、送風装置内を流れるガスをヒータ等によって加熱する場合と比較して、少ない電力及びコストで送風装置内のガスを加熱することができる。
【００１６】
更に、本発明の送風方法は、前記返送ガスの温度低下を抑制する返送ガス温度低下抑制工程を更に含むことが好ましい。返送ガスが送風装置内に返送されるまでの間に、返送ガスの温度低下を抑制することにより、返送ガスの温度の低下による返送ライン内でのタール分の固着を防ぐことができるためである。
【００１７】
また、本発明の送風方法は、前記返送ガス中のタール分を除去するタール除去工程を更に含むことが好ましい。タール分を除去した返送ガスを送風装置内に返送することによって、送風装置内中のタール分の濃度を低下させ、タール分の固着を一層効率的に抑制することができるためである。また、返送中にタール分が固着するのを防ぐこともできるためである。
【００１８】
また、本発明の送風方法は、前記加熱工程が、前記温度測定工程で測定した温度に基づき、高温ガスを、前記送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で、前記送風装置内に供給し、前記送風装置内を流れるガスに前記高温ガスを合流させることを含むことが好ましい。送風装置内に高温ガスを供給し、送風装置内を流れるガスに高温ガスを合流させることによって、送風装置内のガスを加熱し、送風装置内でのタール分の固着を抑制することができるためである。
【００１９】
更に、本発明の送風方法は、前記吐出口から吐出された吐出ガスから、前記高温ガスを除去する高温ガス除去工程を更に含むことが好ましい。送風装置内に供給された高温ガスを除去することにより、高温ガスとの混合により低下したガスの純度を向上することができるためである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、送風装置内部でのタール分の固着を簡便に抑制することが可能な送風システム及び送風方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る送風システムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る送風システムの別の例を示す概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る送風システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の送風システムは、タール分を含むガスを、例えばガス化炉から発電装置へと移送するためのシステムである。そして、本発明の送風システムは、送風装置内を流れるガスの温度を所定の範囲内に制御する機構を設けたことにより、タール分を含むガスを移送する場合でも、送風装置内でタール分が固着するのを抑制しつつ、送風装置が熱により破損するのを防止することを可能にしたことを特徴とするものである。
ここで、タール分を含むガスとしては、例えば、廃棄物系バイオマスを熱分解して得た可燃性ガスが挙げられる。廃棄物系バイオマスを熱分解して得た可燃性ガスには、水素、一酸化炭素及び炭化水素系ガス等の他に、副生成物としてタール分が含まれる。本発明の送風システムにより送風されるガスは、廃棄物系バイオマスを熱分解して得た可燃性ガスに限られないが、以下の説明では、一例として、廃棄物系バイオマスの熱分解により得た可燃性ガスを送風する場合について説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る送風システムの一例を示す概略図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る送風システムの別の例を示す概略図である。
【００２４】
図１に示す送風システムは、可燃性ガスを移送する送風装置１と、送風装置１内を流れるガス（可燃性ガス）の温度を測定する温度センサ６と、送風装置１内のガスを加熱する加熱手段としての返送ライン７及び返送用バルブ８と、温度センサ６で測定したガスの温度に応じて返送用バルブ８の開度を制御する制御器９とを含んでいる。
【００２５】
送風装置１は、直列に接続された複数の圧縮送風機２ａ〜２ｆと、圧縮送風機２ａ〜２ｆを介して互いに連通したガス吸入口３及びガス吐出口４とを具備する。なお、図１に示す例では、送風装置１は、圧縮送風機２を６つ含んでいるが、本発明の送風システムの送風装置は、５つ以下又は７つ以上の圧縮送風機を含んでいてもよい。また、送風装置は、圧縮送風機を１つのみ含んでいてもよい。ここで、圧縮送風機の圧縮比の大きさは、１．０超であれば特に限定されない。
【００２６】
圧縮送風機２の各々は、ケーシング２１と、回転羽根２２とを含んでいる。即ち、送風機２ａは、ケーシング２１ａと回転羽根２２ａとを、送風機２ｂは、ケーシング２１ｂと回転羽根２２ｂとを、送風機２ｃは、ケーシング２１ｃと回転羽根２２ｃとを、送風機２ｄは、ケーシング２１ｄと回転羽根２２ｄとを、送風機２ｅは、ケーシング２１ｅと回転羽根２２ｅとを、送風機２ｆは、ケーシング２１ｆと回転羽根２２ｆとを含んでいる。そして、回転羽根２２ａ〜２２ｆは、回転軸５に取り付けられ、ケーシング２１ａ〜２１ｆの内部に収容されている。回転軸５は、例えば、図示しないモータに接続されている。
【００２７】
ガス吸入口３及びガス吐出口４は、それぞれ、送風機２ａのケーシング２１ａの上面及び送風機２ｆのケーシング２１ｆの上面に設けられており、ガス吸入口３とガス吐出口４とは、送風機２ａ〜２ｆを介して互いに連通している。本発明の送風システムの送風装置では、ガス吸入口３及びガス吐出口４の位置は、特に限定されず、ガス吸入口３とガス吐出口４とが送風機２を介して互いに連通されるような位置に設けられていればよい。例えば、ガス吸入口３は、送風機２ａのケーシング２１ａの底面又は側面に設けられていてもよく、ガス吐出口４は、送風機２ｆのケーシング２１ｆの底面又は側面に設けられてもよい。
【００２８】
送風装置１は、例えば、図示しないモータを作動させて、回転軸５及び回転羽根２２ａ〜２２ｆを回転させることにより、ガス吸入口３から吸入したガスを圧縮して下流側の送風機へと移送し、圧縮されたガスをガス吐出口４から吐出する。即ち、送風装置１では、回転軸５を回転させることにより、ガス吸入口３から吸入したガスが送風機２ａ内で圧縮され、送風機２ａ内で圧縮されたガスは、下流側に位置する送風機２ｂに流入する。そして、送風機２ｂに流入したガスは、送風機２ｂ内で圧縮され、送風機２ｂ内で圧縮されたガスは、下流側に位置する送風機２ｃに流入する。そして、送風装置１では、前述したように、上流側に位置する送風機内で圧縮されたガスが下流側に位置する送風機内に流入し、下流側に位置する送風機内で更に圧縮されることが繰り返され、ガス吸入口３から吸入されたガスは、圧縮されてガス吐出口４から吐出される。
【００２９】
ここで、送風装置における上流及び下流とは、可燃性ガスの流れの上流及び下流を指す。即ち、図１に示す送風システムにおいて、送風装置１は、上流側から下流側に向かって、順に、送風機２ａ、送風機２ｂ、送風機２ｃ、送風機２ｄ、送風機２ｅ、送風機２ｆを含んでいる。
【００３０】
温度センサ６は、送風装置１内でガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を測定するためのものである。そして、温度センサ６は、測定した温度に基づき、検出信号を制御器９に出力する。
ここで、図１に示す例では、温度センサ６は、圧縮送風機２ａのケーシング２１ａの内部に１つだけ設置されている。そして、温度センサ６は、ガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を、直接測定している。しかし、本発明の送風システムでは、温度センサの数は１つに限定されず、本発明の送風システムは、例えば、図２に示すように、温度センサを複数含んでいてもよい。また、温度センサ６は、ガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を直接的又は間接的に測定可能であれば、任意の位置に取り付けることができる。具体的には、本発明の送風システムでは、例えば、温度センサ６を、他の圧縮送風機２ｂ〜２ｆ内や、ガス吸入口３や、ガス吐出口４等に設置して、ガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を直接測定してもよい。また、本発明の送風システムでは、温度センサ６を、例えば、ケーシング２１の外表面や、回転軸５の軸受等に設置し、ガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を、間接的に測定してもよい。
【００３１】
加熱手段を構成する返送ライン７は、一端が、最もガス吸入口３側に位置する圧縮送風機２ａに接続され、他端が、返送ライン７の一端よりも下流側（図１に示す例では最もガス吐出口４側）に位置する圧縮送風機２ｆに接続されている。また、返送ライン７上には、制御器９から送られてきた信号に応じて開度が調節される返送用バルブ８が設けられている。そして、返送ライン７及び返送用バルブ８は、送風機で圧縮された可燃性ガスの少なくとも一部を返送ガスとして、圧縮送風機２ｆのケーシング内部から圧縮送風機２ａのケーシング内部へと返送し、送風装置１内を流れる可燃性ガスに返送ガスを合流させる。
【００３２】
ここで、返送ライン７及び返送用バルブ８が加熱手段として機能するメカニズムを以下に説明する。
送風装置１が圧縮送風機２を含んでいる場合、送風装置１を流れるガスは、圧縮送風機内で断熱圧縮されて温度が上昇する。そして、直列に接続された複数の圧縮送風機を備える送風装置１を流れるガスは、圧縮送風機を通過する度に圧縮されるため、下流側（圧縮送風機２ｆ側）に向かうほど、温度が高くなる。そのため、この温度が高い、圧縮送風機２ａ〜２ｆで圧縮された可燃性ガスを、下流側から上流側へ（図１では圧縮送風機２ａへ）と返送して送風装置１内を流れるガスに合流させることによって、送風装置１内を流れるガスを加熱することができる。
【００３３】
また、返送ライン７は、返送ラインの一端が、少なくとも、６つの圧縮送風機のうち最も上流側の圧縮送風機のケーシング、即ち、圧縮送風機２ａのケーシング２１ａに接続されていることが好ましい。この場合、返送ライン７は、少なくとも最も上流側の圧縮送風機２ａのケーシング２１ａの内部に返送ガスを返送する。ここで、断熱圧縮によってガスの温度が上昇する下流側の圧縮送風機内に比べ、最もガス吸入口３側に位置する圧縮送風機２ａのケーシング２１ａ内部では、ガスの温度が断熱圧縮により上昇しておらず、タール分が固着し易い。そのため、返送ライン７が、少なくとも、複数の圧縮送風機のうち最もガス吸入口側に位置する圧縮送風機のケーシング内部に返送ガスを返送するようにすれば、当該ケーシング内部を流れるガスを加熱し、タール分の固着を効率的に抑制することができるからである。
【００３４】
ここで、送風システムには、返送ガスの温度の低下を抑制する返送ガス温度低下抑制手段（図示せず）を任意に設けてもよい。返送ガス温度低下抑制手段は、返送ライン７上または返送ライン７の近傍に設置され、返送ライン７内の返送ガスの温度低下を抑制する。返送ガス温度抑制手段としては、例えば、返送ライン７の外周面を覆う断熱材や、返送ライン７内を返送ライン７の外側から加熱するヒータが挙げられる。送風システムが返送ガス温度低下抑制手段を含むことにより、返送ガスが返送ライン７を介して送風装置１内に返送されるまでの間に、返送ガス温度低下抑制手段によって返送ガスの温度低下を抑制し、返送ガスの温度の低下による返送ライン７内でのタール分の固着を防ぐことができる。また、必要な場合には、返送ガス温度低下抑制手段として返送ガスを加熱する返送ガス加熱手段を用い、返送ガスを、返送ライン７内で加熱してから送風装置１内を流れるガスに合流させることにより、送風装置内でのタール分の固着抑制に十分な熱エネルギーを供給しても良い。返送ガス加熱手段としては、返送ライン７内を返送ライン７の外側から加熱するヒータを用いることができる。なお、返送ガス加熱手段を設ける場合、返送ガス加熱手段の動作は、制御器９で制御してもよい。
【００３５】
また、送風システムには、返送ガス中のタール分を除去するタール除去装置１０を任意に設けてもよい。タール除去装置１０は、返送ライン７上に設置され、当該分野において既知の方法により、返送ガスからタール分を除去する。例えば、タール除去装置１０は、活性炭による吸着により、返送ガスからタール分を除去する。タール分を除去した返送ガスを送風装置１内に返送することによって、送風装置１内を流れるガス中のタール分の濃度を低下させ、送風装置１内でのタール分の固着を一層効率的に抑制することができる。
【００３６】
制御器９は、温度センサ６と返送用バルブ８とに接続されている。制御器９は、温度センサ６で測定した可燃性ガスの温度に基づき、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるように、返送用バルブ８の開度を制御する。具体的には、温度センサ６で測定した送風装置内のガス温度が高すぎる場合には、返送用バルブ８を閉めることにより、返送ガスの返送を中止し、送風装置１内のガスの温度が上昇するのを防ぐ。一方、送風装置１内のガスの温度が低すぎ、タールが固着する虞がある場合には、返送用バルブ８を開き、返送ガスの返送量を増やして、送風装置１内のガスの温度を上昇させる。ここで、送風システムが返送ガス加熱手段を有する場合、制御器９は、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるように、返送用バルブ８の開度と返送ガス加熱手段により返送ガスに加えられる熱量との双方を制御してもよい。なお、送風システムは、温度センサ６によって測定される温度が所定の温度範囲外になると、温度センサ６に任意に接続された警報機が、警報を発令するように構成してもよい。
【００３７】
ここで、所定の温度範囲とは、可燃性ガスに含まれるタール分の凝縮を防ぐことができる温度以上であって、且つ、送風装置が破損する温度未満（即ち、送風装置の耐熱温度以下）である温度の範囲をいう。
可燃性ガスに含まれるタール分の凝縮を防ぐことができる温度は、例えば、タール分の蒸発温度に基づき、実験的に決定することができる。タール分の凝縮を防ぐことができる温度は、タールを構成する炭素数によっても異なるが、例えば、炭素数１０以下のタールは、１７０℃以上の温度で凝縮を防ぐことができる。
また、送風装置の破損温度は、その材質等によって異なるが、送風装置は、例えば、耐熱温度２００℃に設計される。
従って、この場合、上記所定の温度範囲は、例えば、１７０乃至２００℃である。
【００３８】
次に、図１に示す送風システムを使用した可燃性ガスの送風について説明する。
【００３９】
（送風工程）
まず、送風装置１を作動させて、可燃性ガスをガス吸入口３から送風装置１内に吸入し、ガス吐出口４へと移送する。具体的には、回転軸５を回転させ、ガス吸入口３から吸入したガスを送風機２ａ内で圧縮し、送風機２ａ内で圧縮されたガスを、下流側に位置する送風機２ｂに流入させる。そして、送風機２ｂに流入したガスを、送風機２ｂ内で圧縮し、送風機２ｂ内で圧縮されたガスを、下流側に位置する送風機２ｃに流入させる。このようにして上流側に位置する送風機内で圧縮されたガスを下流側に位置する送風機内に流入させ、下流側に位置する送風機内で更に圧縮することを繰り返し、ガス吸入口３から吸入されたガスを、圧縮してガス吐出口４から吐出する。
【００４０】
（温度測定工程）
そして、ガス吸入口３からガス吐出口４へとガスを連続的に移送しつつ、温度センサ６により、送風装置１内でガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を測定する。具体的には、温度センサ６で、圧縮送風機２ａのケーシング２１ａ内を流れるガスの温度を連続的に又は断続的に測定する。温度センサ６は、測定した温度に基づき、検出信号を制御器９に出力する。
【００４１】
（加熱工程）
制御器９は、温度センサ６からの出力に基づき、送風装置１内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう、返送用バルブ８の開度を制御し、圧縮されたガスの少なくとも一部を、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるような量で、返送ガスとして、圧縮送風機２ｆから圧縮送風機２ａへと返送し、送風装置１内を流れるガスに返送ガスを合流させる。
【００４２】
返送ガスは、圧縮送風機内で圧縮されて高温になっているため、加熱工程では、この高温のガスを、返送ガスとして送風装置１内を流れるガスと合流させることにより、送風装置１内のガスを加熱し、ガスの温度を所定の温度以上として、ガスに含まれるタール分が送風装置内で凝縮することを防ぎ、タール分が送風装置内で固着することを抑制することができる。また、測定したガスの温度に基づき、送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で返送ガスを返送するので、加熱工程では、送風装置内のガスの温度を所定の温度以下として、送風装置１内のガスの温度が高くなり過ぎることによって送風装置が破損するのを防ぐことができる。また、加熱工程では、圧縮されたガスを上流側へと返送して送風装置内を流れるガスに合流させることによってガスを加熱しているので、送風装置１内を流れるガスをヒータ等によって加熱する場合と比較して、少ない電力及びコストで送風装置１内のガスを加熱することができる。
更には、高温の返送ガスを送風装置１内を流れるガスと合流させて送風装置１内のガスを加熱し、ガスの温度を所定の温度以上としているので、ガス中の水蒸気の凝縮に起因した流路の閉塞も防止することができる。一般に、送風機に供給されるガスは、送風機に入る前にガス洗浄（スクラビング）され、飽和水蒸気を含んでいる。飽和水蒸気を含んだガスは、送風機内での圧縮により水分が凝縮して、ガスの流路を狭め又は閉塞し、ガスの流れを妨げることがある。このような場合であっても、送風装置１内のガスを加熱し、所定の温度以上とすれば、ガス中の水蒸気の凝縮を防ぎ、ガスの流路が狭まり又は閉塞することを防止することができる。
【００４３】
（返送ガス温度低下抑制工程）
ここで、加熱工程において返送ガスを返送する際には、返送ガスの温度低下を抑制することが好ましい。具体的には、加熱工程において返送ガスを返送する際には、返送ガス温度低下抑制手段や返送ガス加熱手段を用いて、返送ガスの温度低下を抑制し、或いは、返送ガスの温度を上昇させても良い。返送ガスの温度低下を抑制すれば、返送ガスを返送するまでの間に返送ライン７内でタール分が固着するのを防ぐことができる。また、返送ガスを加熱してから送風装置１内を流れるガスに合流させれば、送風装置１内でのタール分の固着抑制に十分な熱エネルギーを供給することができる。
【００４４】
（タール除去工程）
また、加熱工程において返送ガスを返送する際には、返送ガス中のタール分を予め除去することが好ましい。具体的には、加熱工程において返送ガスを返送する際には、タール除去装置を用いて返送ガスからタール分を除去した後に、タール分が除去された返送ガスを送風装置１内に返送することが好ましい。タール分を除去した返送ガスを送風装置１内に返送することによって、送風装置１内を流れるガス中のタール分の濃度を低下させ、送風装置１内でのタール分の固着を一層効率的に抑制することができるからである。
【００４５】
なお、図１に示す例によれば、送風システムは、返送ライン７と返送用バルブ８とをそれぞれ１つ含んでいるが、返送ライン７及び返送用バルブ８の数は、１つに限定されず、送風システムは、複数の返送ライン７と複数の返送用バルブ８とを含んでいてもよい。また、送風システムに含まれる温度センサ６の数も１つに限られず、複数であってもよい。
【００４６】
図２に示す送風システムの別の例は、ケーシング２１ｆに一端が接続する１本の共通返送ラインから分岐し、各ケーシング２１ａ〜２１ｆに接続された複数の返送ライン７ａ〜７ｆと、返送ライン７ａ〜７ｆ上に設けられた複数の返送用バルブ８ａ〜８ｆと、複数の温度センサ６ａ〜６ｆとを含み、制御器９が返送用バルブ８ａ〜８ｆと温度センサ６ａ〜６ｆとに接続されていること以外は、図１に示す送風システムの一例と同様の構成を有する。
【００４７】
温度センサ６ａ〜６ｆは、送風装置１内でガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れる、ガスの温度を測定するためのものである。温度センサ６ａ〜６ｆは、各々、圧縮送風機２ａ〜２ｆのケーシング２１ａ〜２１ｆ内に設置されている。そして、温度センサ６ａ〜６ｆは、各ケーシング２１ａ〜２１ｆ内の温度を測定し、測定した温度に基づき、検出信号を制御器９に出力する。
【００４８】
制御器９は、温度センサ６ａ〜６ｆとバルブ８ａ〜８ｆとに接続されている。
制御器９は、各温度センサ６ａ〜６ｆで測定した可燃性ガスの温度に基づき、各返送用バルブ８ａ〜８ｆの開度を個別に制御する。バルブの開度の具体的な制御方法は、後述する。なお、制御器９は、例えば、温度センサ６ａ〜６ｆで測定した可燃性ガスの温度の平均値（即ち、送風装置１内の平均温度）を算出し、該平均温度に基づき、返送用バルブ８ａ〜８ｆの開度を一括で（即ち、全ての返送用バルブの開度が同一となるように）制御してもよい。
【００４９】
図２に示す送風システムを使用した可燃性ガスの送風は、例えば以下の手順で行われる。
【００５０】
（送風工程）
まず、送風装置１を作動させて、可燃性ガスをガス吸入口３から送風装置１内に吸入し、ガス吐出口４へと移送する。具体的な移送方法は、図１に示す送風システムの一例について説明した方法と同様である。
【００５１】
（温度測定工程）
そして、ガス吸入口３からガス吐出口４へとガスを連続的に移送しつつ、温度センサ６ａ〜６ｆにより、送風装置１内でガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を測定する。具体的には、温度センサ６ａ〜６ｆは、それぞれ、圧縮送風機２ａのケーシング２１ａ内、圧縮送風機２ｂのケーシング２１ｂ内、圧縮送風機２ｃのケーシング２１ｃ内、圧縮送風機２ｄのケーシング２１ｄ内、圧縮送風機２ｅのケーシング２１ｅ内、圧縮送風機２ｆのケーシング２１ｆ内を流れるガスの温度を連続的又は断続的に測定する。温度センサ６ａ〜６ｆの各々は、測定した温度に基づき、検出信号を制御器９に出力する。
【００５２】
（加熱工程）
制御器９は、各温度センサ６ａ〜６ｆからの出力に基づき、送風装置１内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう、各返送用バルブ８ａ〜８ｆの開度を個別に制御し、圧縮されたガスの少なくとも一部を、各ケーシング内のガスの温度が所定の温度範囲内になるような量で、即ち、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるような量で、返送ガスとして、送風装置１の下流側から上流側へと返送する。具体的には、返送ガスを、圧縮送風機２ｆから、圧縮送風機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ及び２ｆ内（返送ガス取り出し位置よりも上流側）へと返送し、送風装置１内を流れるガスに返送ガスを合流させる。このとき、温度センサ６ａ〜６ｆによって測定された送風装置１内を流れるガスの温度Ｔａ〜Ｔｆが、Ｔｆ＞Ｔｅ＞Ｔｄ＞Ｔｃ＞Ｔｂ＞Ｔａの関係を有する場合、即ち、Ｔｆ、Ｔｅ、Ｔｄ、Ｔｃ、Ｔｂ及びＴａの順に高い場合、各圧縮送風機２ａ〜２ｆへと返送される返送ガスの量は、圧縮送風機２ａで最も多く、圧縮送風機２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ及び２ｆの順に減少する。このように、ガスの温度が高い下流側の圧縮送風機には、少ない量の返送ガスを返送し、ガスの温度が低い上流側の圧縮送風機には、より多くの返送ガスを返送することにより、より効率的にタール分の凝縮を抑制することができる。
【００５３】
なお、制御器９は、温度センサ６が測定した前記ガスの温度に基づき、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になり、且つ、各ケーシング内のガスの温度が一定となるような量で、返送ガスを返送し、送風装置１内を流れるガスに合流させることが好ましい。送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になり、且つ、各圧縮送風機内のガスの温度が一定となるような量で、返送ガスを返送することによって、いずれの圧縮送風機内でもタール分が固着することを均一に抑制することができる。
【００５４】
また、図２に示す送風システムにおいても、図１に示す送風システムと同様に、返送ガス温度低下抑制手段や返送ガス加熱手段を設けて返送ガス温度低下抑制工程を実施してもよく、また、タール除去装置を設けてタール除去工程を実施してもよい。
【００５５】
また、図２に示す送風システムでは、温度センサで測定したガスの温度に基づき、各返送用バルブの開度を個別に制御したが、本発明の送風システムでは、例えば図２に示すバルブ８ａ〜８ｆをタイマー制御された自動切換えバルブとし、制御器９により開度が制御される一つの返送用バルブを共通返送ラインに設けてもよい。
【００５６】
ここで、バルブ８ａ〜８ｆをタイマー制御された自動切換えバルブとし、制御器９により開度が制御される一つの返送用バルブを共通返送ラインに設けた場合には、以下の手順で可燃性ガスの送風が行われる。なお、バルブ８ａ〜８ｆを自動切換えバルブとした上記送風システムは、加熱手段として、返送ライン７ａ〜７ｆと、複数の返送ライン７ａ〜７ｆの各々に設けられた複数の自動切換えバルブと、自動切換えバルブの各々に接続されたタイマーと、共通返送ラインに設けられた一つの返送用バルブ８とを含んでいるものとする。それ以外の構成は、図２に示す送風システムの一例と同様の構成を有するものとする。
【００５７】
返送用バルブ８は、温度センサ６ａ〜６ｆからの出力に基づいて制御器９から送られる信号により、開度が制御され、複数の自動切換えバルブは、それぞれに接続されたタイマーにより、開閉が制御される。具体的には、返送用バルブ８は、温度センサ６ａ〜６ｆで測定した温度の平均値に基づき、送風装置１内のガスの平均温度が所定温度範囲内となるように制御器９により開度を制御される。また、自動切換えバルブは、タイマーで予め設定した時間が経過すると、開閉が自動的に切り換わることを繰り返す。そのため、この送風システムでは、自動切換えバルブと返送用バルブとの双方が開いている場合にのみ返送ガスが返送され、送風装置１内を流れるガスに返送ガスを合流させる。自動切換えバルブと返送用バルブとの何れか一方が閉じている場合には返送ガスが返送されない。なお、複数の自動切換えバルブの開口時間は、それぞれ同じであってもよく、又は異なっていてもよい。複数の自動切換えバルブの開口時間がそれぞれ異なる場合には、例えば、タール分がより固着しやすい圧縮送風機２ａに接続されている返送ライン７ａに設置された自動切換えバルブの開口時間をより長く設定し、可燃性ガスの温度が圧縮送風機２ａよりも高温であり、タール分がより固着しにくい下流側の圧縮送風機に接続されている返送ラインに設置された自動切換えバルブの開口時間をより短く設定してもよい。
【００５８】
ここで、上述した図１及び２に示す例では、送風システムは、加熱手段として、返送ライン７、バルブ８及び任意に自動切換えバルブを有しているが、加熱手段は、これに限定されず、例えば、ヒータであってもよい。ヒータは、例えば、送風装置１の外部に設置されてもよく、また、送風装置１の送風機能を損なわないことを条件に、送風装置１の内部に設置されてもよい。送風システムが、加熱手段として、ヒータを含む場合、ヒータは、制御器９と接続されており、制御器９は、温度センサ６からの出力に基づきヒータの動作を制御し、送風装置内のガスの温度を所定の温度範囲内に制御する。なお、送風システムが、加熱手段としてヒータを含む場合、圧縮送風機の圧縮比は特に限定されず、送風機２は、ガスの圧縮を行わない（圧縮比１．０の）送風機であってもよい。
【００５９】
また、送風装置１において、送風機２のケーシング２１の底部に、メンテナンス用のドレン部が設置されている場合、返送ライン７の一端及び／又は他端は、送風装置１に設置されているドレン部と接続してもよい。送風装置１が予め有している構造を利用することによって、容易に返送ラインを設置することができ、また、送風システムのメンテナンスも容易となる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る送風システムの一例を示す。図３に示す送風システムの一例は、加熱手段として、返送ライン７及び返送用バルブ８に替えて、高温ガス供給ライン１３と高温ガスバルブ１４とを含んでおり、制御器９が高温ガスバルブ１４を制御し、且つ、送風機２ａ〜２ｆは、ガスの圧縮を行わない、圧縮比１．０の送風機であること以外は、図１に示す送風システムの一例と同様の構成を有する。なお、この例では、送風機２ａ〜２ｆは、ガスの圧縮を行わないが、送風機２ａ〜２ｆは、ガスの圧縮を行う、圧縮比の大きさ１．０超の圧縮送風機であってもよい。
【００６１】
高温ガス供給ライン１３は、一端が高温ガスタンク１２に、他端が送風機２ａに接続されている。また、高温ガス供給ライン１３上には、制御器９から送られてきた信号に応じて開度が調節される高温ガスバルブ１４が設けられている。そして、高温ガス供給ライン１３と高温ガスバルブ１４とは、高温ガスを送風装置１内に供給し、送風装置１内を流れる可燃性ガスに高温ガスを合流させる。高温ガスとしては、送風装置１に流入する可燃性ガスよりも温度が高い任意のガスを使用することができる。
【００６２】
高温ガス供給ライン１３の他端は、図３に示す例のように、最も上流側に位置する送風機２ａのケーシング２１ａに接続されていることが好ましいが、他の送風機のケーシングに接続されていてもよい。
【００６３】
また、図３に示す例によれば、送風システムは、高温ガス供給ライン１３と高温ガスバルブ１４とをそれぞれ１つ含んでいるが、これに限定されず、別の例によれば、複数の高温ガス供給ライン１３と、各々の高温ガス供給ライン１３に設けられた複数の高温ガスバルブ１４とを含んでいてもよい。また、送風システムは、温度センサ６を複数含んでいてもよい。
【００６４】
制御器９は、温度センサ６と高温ガスバルブ１４とに接続されている。制御器９は、温度センサ６で測定した可燃性ガスの温度に基づき、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるように、高温ガスバルブ１４の開度を制御する。具体的には、温度センサ６で測定した送風装置１内のガス温度が高すぎる場合には、高温ガスバルブ１４を閉めることにより、高温ガスの供給を中止し、送風装置１内のガスの温度が上昇するのを防ぐ。一方、送風装置１内のガスの温度が低すぎ、タールが固着する虞がある場合には、高温ガスバルブ１４を開き、高温ガスの供給量を増やして、送風装置１内のガスの温度を上昇させる。なお、送風システムは、温度センサ６によって測定される温度が所定の温度範囲外になると、温度センサ６に任意に接続された警報機が、警報を発令するように構成してもよい。
【００６５】
ここで、送風システムには、可燃性ガスと高温ガスとの混合ガスから高温ガスを除去する高温ガス除去装置１５を任意に設けてもよい。高温ガス除去装置１５は、ガス吐出口４から吐出された吐出ガスから高温ガスを除去する。高温ガスとして加熱蒸気が使用される場合、高温ガス除去装置１５としては、例えば、コンデンサが使用される。送風装置１内に供給された高温ガスを、ガス吐出口４から吐出された高温ガス除去装置により除去すれば、高温ガスとの混合により低下したガスの純度を向上することができる。
【００６６】
図３に示す送風システムを使用した可燃性ガスの送風は、例えば以下の手順で行われる。
【００６７】
（送風工程）
まず、送風装置１及び制御器９を作動させて、可燃性ガスをガス吸入口３から送風装置１内に吸入し、ガス吐出口４へと移送する。具体的な移送方法は、先述の図１に示す送風システムの一例について説明した方法と同様である。
【００６８】
（温度測定工程）
そして、ガス吸入口３からガス吐出口へとガスを連続的に移送しつつ、温度センサ６により、送風装置１内でガス吸入口３とガス吐出口４との間を流れるガスの温度を測定する。具体的には、温度センサ６で、送風機２ａのケーシング２１ａ内を流れるガスの温度を連続的に又は断続的に測定する。温度センサ６は、測定した温度に基づき、検出信号を制御器９に出力する。
【００６９】
（加熱工程）
制御器９は、温度センサ６からの出力に基づき、送風装置１内のガスの温度を所定の温度範囲内にするよう、高温ガスバルブ１４の開度を制御し、高温ガスを、送風装置１内のガスの温度が所定の温度範囲内になるような量で、送風機２ａ内に高温ガスを供給し、送風装置１内を流れるガスに高温ガスを合流させる。
【００７０】
高温ガスを送風装置１内に供給し、送風装置１内を流れるガスと合流させることにより、送風装置１内のガスを加熱して、ガスの温度を所定の温度以上として、ガスに含まれるタール分が送風装置内で凝縮することを防ぎ、タール分が送風装置内で固着することを抑制することができる。また、測定したガスの温度に基づき、送風装置１内のガスの温度を所定の温度範囲内にするような量で高温ガスを供給するので、送風装置１内のガスの温度を所定の温度以下として、送風装置１内のガスの温度が高くなり過ぎることによって送風装置が破損するのを防ぐことができる。
【００７１】
（高温ガス除去工程）
ここで、加熱工程において高温ガスを使用する際には、吐出ガスから高温ガスを除去することが好ましい。具体的には、加熱工程において高温ガスを使用する際には、高温ガス除去装置１５を用いて、吐出ガスから高温ガスを除去し、吐出ガスの純度を上昇させても良い。
【００７２】
なお、送風装置１に、メンテナンス用のドレン部が設置されている場合には、高温ガス供給ライン１３の他端は、送風装置１に設置されているドレン部と接続してもよい。送風装置１が予め有している構造を利用することによって、容易に高温ガス供給ラインを設置することができ、また、送風システムのメンテナンスも容易となる。
【００７３】
以上、一例を用いて本発明の送風システムについて説明したが、本発明の送風システムは、上記一例に限定されることはなく、本発明の送風システムには、適宜変更を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の送風システムによれば、タール分を含有するガスを移送する場合であっても、送風装置内のガスの温度を所定の温度以上として、タール分が送風装置内で固着することを抑制することができ、且つ、送風装置内のガスの温度を所定の温度以下として、送風装置内のガスの温度が高くなり過ぎることによって送風装置が破損するのを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７５】
１        送風装置
２        送風機
３        ガス吸入口
４        ガス吐出口
５        回転軸
６        温度センサ
７ａ〜７ｆ      返送ライン
８ａ〜８ｆ      返送用バルブ
９        制御器
１０      タール除去装置
１２      高温ガスタンク
１３      高温ガス供給ライン
１４      高温ガスバルブ
１５      高温ガス除去装置
２１ａ〜２１ｆ      ケーシング
２２ａ〜２２ｆ      回転羽根
【図１】
2014025379.tif 000003
【図２】
2014025379.tif 000004
【図３】
2014025379.tif 000005