(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料が供給されると共にガス化剤の供給により流動媒体による流動層を形成して前記原料のガス化を行う流動層ガス化炉と、該流動層ガス化炉で生成したチャーと流動媒体を導入して前記チャーを酸化ガスで燃焼することにより流動媒体の加熱を行う流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉上部からの高温流体を導入して流動媒体と排ガスとに分離し分離した流動媒体を前記流動層ガス化炉に落下供給する固気分離器とを有する循環流動層ガス化システムであって、
前記固気分離器の下部には、該固気分離器からの流動媒体を受けて緩落下させる傾斜板と、該傾斜板の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板上の流動媒体を加熱する透光板とを有する太陽光加熱セルを設置し、
前記流動層燃焼炉には、補助燃料供給装置を設置し、
前記流動層ガス化炉の流動層の温度を計測する流動層温度計と、該流動層温度計の検出温度が設定温度に保持されるように前記補助燃料供給装置に補助燃料制御信号を発して前記流動層燃焼炉に供給する補助燃料の供給量を調節するための温度制御器を有する制御装置を備えた
ことを特徴とする循環流動層ガス化システム。
【請求項２】
前記太陽光加熱セルは、前記固気分離器からの流動媒体を受ける貯留室に備えて傾斜板の幅方向に流動媒体を分配して供給する溢流口を備えた溢流板と、該溢流板により幅方向へ分配された流動媒体を下方へ案内するよう傾斜板上の幅方向複数箇所に突出した整流ガイドと、該整流ガイドと前記透光板との間を傾斜方向上下に複数の空間に仕切る仕切板と、該仕切板によって仕切られた各空間に前記透光板に沿う方向へパージガスを吹き込むよう配置したパージガスノズルとを有することを特徴とする請求項１に記載の循環流動層ガス化システム。
【請求項３】
前記制御装置の温度制御器には、太陽光の強さを計測する日照計からの日照検出信号が入力されており、前記温度制御器は、前記流動層温度計の検出温度が設定温度になるように前記補助燃料供給装置に出力する補助燃料制御信号を前記日照検出信号に基づいて先行補正するようにしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環流動層ガス化システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記流動層燃焼炉に設けた燃焼温度計からの検出温度に基づいて、前記流動層燃焼炉に供給する酸化ガスの供給量を調節するようにした循環量制御器を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の循環流動層ガス化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環流動層ガス化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の石油及び天然ガスの需要の増大に伴う価格高騰などの情勢から、石炭、バイオマス、廃プラスチック、或いは各種の含水廃棄物等の有機固体原料を用いてガス化ガスを生成するガス化設備の開発が進められている。
【０００３】
従来から石炭を用いたガス化システムは提案されており、石炭と水蒸気(Ｈ２Ｏ)又は二酸化炭素(ＣＯ２)を反応させて、水素(Ｈ２)及び一酸化炭素(ＣＯ)を主成分とするガス化ガスに転換するものである。ただし、石炭中の主に炭素(Ｃ)と水蒸気又は二酸化炭素が反応して水素及び一酸化炭素を主成分とするガス化ガスに転換する反応は吸熱反応であり、ガス化を進行させるためには熱を補う必要がある。このため、従来のガス化技術では、石炭の一部を空気又は酸素で燃焼し、このときに発生する熱によって、ガス化反応で必要な熱を補うことが行われていた。
【０００４】
しかし、石炭の一部を燃焼（部分燃焼）させる方式では、燃焼生成物であるＣＯ２が発生し、その一部は上記のガス化反応でのガス化剤として使われるものの、熱バランス的にはＣＯ２が余る条件にあり、燃料となるＨ２及びＣＯに対してＣＯ２は希釈成分となり、燃料ガスの発熱量低下をもたらす。更に、部分燃焼用に空気を使用した場合には、燃焼反応に関係しない窒素(Ｎ２)が加わることにより、更にガス化ガスは希釈されることになる。
【０００５】
このようなガス化ガスに対する希釈ガスの増加は、生成したガス化ガスのガス成分を分離するプロセスでの負荷を増加させる問題がある。
【０００６】
こうした問題を解決する装置として、本出願人は、循環流動層ボイラ技術を応用した循環流動層ガス化システム（二塔式ガス化システム）を開発して既に特許出願を行った（特許文献１参照）。
【０００７】
循環流動層ガス化システムでは、石炭ガス化の主反応である水蒸気と石炭特に石炭中の炭素分とが反応して水素及び一酸化炭素を主成分とするガス化ガスを生成する流動層ガス化炉と、上記ガス化反応に必要な熱を得るための燃焼反応を行う流動層燃焼炉を分けて備え、この時、ガス化反応に必要な熱を燃焼反応から直接供給することができないため、その熱を運搬するための硅砂等の熱媒体（流動媒体）を流動層ガス化炉と流動層燃焼炉との間で循環させている。上記循環流動層ガス化システムによれば、流動層ガス化炉でのガス化反応により生じる水素や一酸化炭素等を含む生成ガスを、流動層燃焼炉の燃焼反応で生じる発熱量を持たない排ガスと区別して回収することができるため、高発熱量のガス化ガスを得ることができる。
【０００８】
一方、二酸化炭素の排出量削減の方法として、再生可能エネルギーの利用が進められており、その代表的なものとして太陽光がある。太陽光は利用方法によって大きなエネルギーを得ることができるが、太陽光を利用できるのは晴天時の日中に限られるため、連続運転を図るには、太陽光が得られない時間帯への対応が必要である。
【０００９】
太陽光は熱としても利用でき、たとえば、従来のガス化プロセスでは燃料の一部を燃焼することで吸熱反応であるガス化反応に必要な熱を得ていたのに代わり、ガス化反応に太陽光からの熱を利用することができる。このようにガス化反応に太陽光からの熱を利用するようにしたものは既に提案されている（特許文献２、３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０４１９５９号公報
【特許文献２】特開平０７−０８２５４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２８５１７４号公報
【特許文献４】特許第４３２４８２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２では、太陽熱集光器で集光した太陽熱によって液体金属を加熱し、加熱した液体金属を電磁ポンプにより加熱器に送り、又、ガス化炉で生成したガス中に含まれる未反応粒子を分離してこの未反応粒子を前記加熱器に送ることにより、加熱器において、前記未反応粒子を前記液体金属で加熱している。
【００１２】
しかし、特許文献２では太陽熱で加熱した高温の液体金属を循環させる構成であるため、構造面、及び、液体金属による材料の腐食が課題であると共に、液体金属を循環する際に放熱により温度が低下し熱効率が低下する問題がある。又、雨天時や夜間等の太陽熱による加熱が不可能な時は液体金属を加熱できないため、熱源としての利用ができない問題がある。
【００１３】
又、特許文献３は、水蒸気を供給してガス化を行う気密チャンバー内に、高温用コンベヤで石炭を搬送しつつ高温用コンベヤ上の石炭に太陽光を照射して加熱することによりガス化反応を行うようにしている。又、特許文献４は、ガス化反応室の内側に備えられた太陽光加熱室に形成される流動層の流動媒体を太陽光により加熱している。
【００１４】
しかし、特許文献３では、気密チャンバー内は、供給される水蒸気と粉塵と生成したガスにより非常に煙った状態となっており、且つ太陽光を取り込むガラス板には粉塵が付着して粉塵により覆われた状態になるため、この粉塵によって太陽光が遮られてしまい、石炭を効果的に加熱できない問題がある。又、特許文献４においても、太陽光加熱室に供給される流動媒体が流動層で流動することにより太陽光加熱室内は流動媒体の粉塵で煙った状態となり太陽光を取り込むガラス板は粉塵の付着によって覆われた状態になるため、太陽光が遮られてしまい、流動媒体を効果的に加熱できない問題がある。
【００１５】
又、雨天時及び夜間等の太陽熱による加熱が不可能なときは、前記特許文献２では液体金属を加熱することができず、又、特許文献３では石炭を加熱することができず、又、特許文献４では、流動媒体を加熱することができないため、いずれの場合もガス化反応を継続させて連続運転することはできないという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、固気分離器で分離された流動媒体を流動層ガス化炉に落下供給する途中において、流動媒体を太陽光により効果的に加熱することができ、且つ、安定した連続ガス化運転が達成できるようにした循環流動層ガス化システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、原料が供給されると共にガス化剤の供給により流動媒体による流動層を形成して前記原料のガス化を行う流動層ガス化炉と、該流動層ガス化炉で生成したチャーと流動媒体を導入して前記チャーを酸化ガスで燃焼することにより流動媒体の加熱を行う流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉上部からの高温流体を導入して流動媒体と排ガスとに分離し分離した流動媒体を前記流動層ガス化炉に落下供給する固気分離器とを有する循環流動層ガス化システムであって、
前記固気分離器の下部には、該固気分離器からの流動媒体を受けて緩落下させる傾斜板と、該傾斜板の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板上の流動媒体を加熱する透光板とを有する太陽光加熱セルを設置し、
前記流動層燃焼炉には、補助燃料供給装置を設置し、
前記流動層ガス化炉の流動層の温度を計測する流動層温度計と、該流動層温度計の検出温度が設定温度に保持されるように前記補助燃料供給装置に補助燃料制御信号を発して前記流動層燃焼炉に供給する補助燃料の供給量を調節するための温度制御器を有する制御装置を備えた
ことを特徴とする循環流動層ガス化システム、に係るものである。
【００１８】
上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記太陽光加熱セルが、前記固気分離器からの流動媒体を受ける貯留室に備えて傾斜板の幅方向に流動媒体を分配して供給する溢流口を備えた溢流板と、該溢流板により幅方向へ分配された流動媒体を下方へ案内するよう傾斜板上の幅方向複数箇所に突出した整流ガイドと、該整流ガイドと前記透光板との間を傾斜方向上下に複数の空間に仕切る仕切板と、該仕切板によって仕切られた各空間に前記透光板に沿う方向へパージガスを吹き込むよう配置したパージガスノズルとを有することは好ましい。
【００１９】
又、上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記制御装置の温度制御器には、太陽光の強さを計測する日照計からの日照検出信号が入力されており、前記温度制御器が、前記流動層温度計の検出温度が設定温度になるように前記補助燃料供給装置に出力する補助燃料制御信号を前記日照検出信号に基づいて先行補正するようにしていることは好ましい。
【００２０】
又、上記循環流動層ガス化システムにおいて、前記制御装置が、前記流動層燃焼炉に設けた燃焼温度計からの検出温度に基づいて、前記流動層燃焼炉に供給する酸化ガスの供給量を調節するようにした循環量制御器を有することは好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の循環流動層ガス化システムによれば、固気分離器で分離された流動媒体が流動層ガス化炉に落下する途中において、流動媒体を太陽光により効果的に加熱することができ、且つ、流動層ガス化炉の流動層の温度が設定温度に保持されるように流動層燃焼炉へ補助燃料を供給することで、安定した連続ガス化運転が達成できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の循環流動層ガス化システムの一実施例の概略を示す全体構成図である。
【図２】ビームダウン式太陽光集光設備による集光装置の一例を示す概略図である。
【図３】図１における太陽光加熱セルの詳細の一例を示す側面図である。
【図４】（ａ）は図３の太陽光加熱セルのＡ−Ａ方向矢視図、（ｂ）は（ａ）のＢ方向矢視図、（ｃ）は図３の太陽光加熱セルのＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図５】（ａ）は制御装置に備える温度制御器のブロック図、（ｂ）は制御装置に備える循環量制御器のブロック図である。
【図６】日照計の計測値と補助燃料の供給量との関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２４】
図１は本発明の循環流動層ガス化システムの一実施例の概略を示すもので、図１中、１は流動層ガス化炉であり、流動層ガス化炉１は、下部の分散板２を介して供給されるガス化剤３（水蒸気）により流動媒体４（硅砂、石灰石等）が流動して流動層５を形成しており、原料ホッパ６ａ、及びモータ６ｂで駆動されるロータリフィーダ等の原料供給機６ｃを備えた原料供給装置６により原料７（石炭、バイオマス等）を供給すると、原料７は前記流動層５の流動媒体４による加熱とガス化剤３の作用によりガス化され、ガス化ガス８とチャー（可燃性固形分）を生成する。生成したガス化ガス８はホットサイクロン等の分離器９に導かれて固形分１０が除去されることにより、製品ガス化ガス８として取り出される。分離器９で分離された固形分１０は流動層ガス化炉１に戻される。
【００２５】
前記流動層ガス化炉１で生成されるチャーと流動媒体４は、傾斜したシール導入管１１に対してオーバーフローにより流動層燃焼炉１２に供給される。シール導入管１１は、傾斜管１１ａの途中が下方へ屈曲した突出部１１ｂを有しており、この突出部１１ｂの底部に窒素ガス等の流動化ガスＧを供給することで前記チャーと流動媒体４を流動させて流動層燃焼炉１２に供給している。
【００２６】
前記流動層燃焼炉１２には、モータ１３ａにより駆動されるファン１３からの酸化ガス１４（空気又は酸素）が、流量調整ダンパ１４ａを備えた供給管１４ｂにより散気板１５を介して供給されており、前記チャーが流動燃焼することにより前記流動媒体４の加熱を行う。
【００２７】
前記流動層燃焼炉１２内で流動燃焼した高温流体１６は、ホットサイクロン等の固気分離器１７に導入されて流動媒体４と排ガス１８とに分離され、分離された流動媒体４はダウンカマー１９を介して前記流動層ガス化炉１に供給されるようになっている。
【００２８】
前記固気分離器１７と前記流動層ガス化炉１との間には、太陽光加熱セル２０を設置している。太陽光加熱セル２０は、前記固気分離器１７からの流動媒体４を受けて緩落下させるように流動媒体４の安息角を考慮して小さい傾斜角度αとした傾斜板２１と、該傾斜板２１の上側を覆うように対向し、且つ集光した太陽光を透過させて前記傾斜板２１上の流動媒体４を加熱する透光板２２とを有している。前記太陽光加熱セル２０の透光板２２には、例えば図２に示すビームダウン式太陽光集光設備等のような集光装置２３によって集光した太陽光が供給されるようになっている。図２中、２４は太陽光を一定方向へ集光するように多数の鏡２４ａを配置しているヘリオスタットであり、２５はヘリオスタット２４で集光した太陽光を更に集光して前記太陽光加熱セル２０に供給する楕円鏡である。
【００２９】
図３、図４は前記太陽光加熱セル２０の詳細の一例を示すもので、太陽光加熱セル２０は、前記固気分離器１７からダウンカマー１９を介して落下してくる流動媒体４を受けて一旦貯留する貯留室２６を有しており、該貯留室２６には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、貯留した流動媒体４を傾斜板２１の幅方向に分配して供給する溢流口２７を備えた溢流板２８を設けている。更に、前記傾斜板２１上には、前記溢流板２８により幅方向へ分配された流動媒体４を下方へ案内するよう上下長手方向に突出した整流ガイド２９を、幅方向の複数箇所に設けている。更に、前記整流ガイド２９と前記透光板２２との間には、図３、図４（ｃ）に示すように、前記整流ガイド２９と前記透光板２２の相互間を傾斜方向上下に複数の空間３０に仕切る仕切板３１を設け、該仕切板３１によって仕切られた各空間３０には前記透光板２２に沿う方向へパージガスを吹き込むようにしたパージガスノズル３２を設ける。３２'はパージガスノズル３２のパージガス吹出口である。
【００３０】
図３に示す前記貯留室２６の底部には、窒素ガス等の流動化ガスＧを供給することにより流動媒体４の流動化を行っており、又、前記貯留室２６の上部には、貯留室２６内のオフガスを調節弁３３を介して前記固気分離器１７の排ガス出口部に導くオフガス排出流路３４が設けている。更に、前記固気分離器１７と前記貯留室２６の差圧を計測し、前記固気分離器１７内の圧力に対して前記貯留室２６内の圧力が所定値だけ低くなるように前記調節弁３３を調節するオフガス制御器３５を設けている。
【００３１】
更に、前記太陽光加熱セル２０の下部にはシールポット３６を設けている。該シールポット３６は、太陽光加熱セル２０の下端に設けた降下管３７からの流動媒体４を受け、散気板３８の下部から供給される窒素ガス等の流動化ガスＧによって流動媒体４の流動層３９を形成し、且つ、流動層３９の内部に開口した下側のダウンカマー１９'によりシールポット３６の流動媒体４を前記流動層ガス化炉１に供給するようにしている。３６'は流動化ガスＧの出口である。
【００３２】
前記太陽光加熱セル２０は、太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の例えば５０〜８０％程度を保持するように設計する。これは、例えば、太陽光加熱セル２０において太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の１００％近くを保持できるようにした場合には、流動層燃焼炉１２での燃焼が不要になるために流動層燃焼炉１２内の線速度を高めて流動媒体４を流動層ガス化炉１に循環することが困難になることから設定される。従って、流動層ガス化炉１での安定したガス化を行うには、前記太陽光加熱セル２０が太陽光から得られる熱量の最大値が、流動層ガス化炉１での原料７のガス化に必要な熱量の５０〜８０％程度になるように設定することが好ましい。
【００３３】
図１に示した前記流動層燃焼炉１２には、補助燃料ホッパ４０、及びモータ４１で駆動されるロータリフィーダ等の燃料供給機４２等からなる補助燃料供給装置４３を設けて補助燃料４４（石炭等）を供給するようにしている。
【００３４】
前記流動層ガス化炉１には、流動層５の温度を計測する流動層温度計４５が設けてあり、該流動層温度計４５の検出温度４５ａは制御装置４６に入力している。
【００３５】
又、図２に示すヘリオスタット２４のエリアの複数箇所には日照計４７が配置してあり、該日照計４７からの日照検出信号４７ａは前記制御装置４６に入力している。
【００３６】
更に、前記太陽光加熱セル２０の出口には流動媒体４の温度を計測するセル出口温度計４８が設けてあり、該セル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａは前記制御装置４６に入力している。
【００３７】
又、前記流動層燃焼炉１２には、流動層燃焼炉１２の内部の燃焼温度を計測する燃焼温度計４９が設けてあり、該燃焼温度計４９からの検出温度４９ａは前記制御装置４６に入力している。
【００３８】
更に、前記流動層燃焼炉１２の下部に酸化ガス１４を供給する供給管１４ｂには酸化ガス１４の供給流量を検出する流量計５０が設けてあり、該流量計５０の検出流量５０ａは前記制御装置４６に入力している。
【００３９】
前記制御装置４６は、前記流動層ガス化炉１の負荷に応じた原料供給指令信号５１を前記原料供給装置６のモータ６ｂに出力するようになっている。
【００４０】
又、前記制御装置４６には、図１、図５（ａ）に示すように前記流動層ガス化炉１に設けた流動層温度計４５による検出温度４５ａに基づいた補助燃料制御信号５２を前記補助燃料供給装置４３のモータ４１に出力して、補助燃料４４の供給を制御する温度制御器５３が備えてあり、更に、前記制御装置４６には、図１、図５（ｂ）に示すように前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいた流量制御信号５４を前記酸化ガス１４の供給管１４ｂに備えた流量調整ダンパ１４ａに出力して、酸化ガス１４の供給を制御する循環量制御器５５を備えている。
【００４１】
前記温度制御器５３は、図５（ａ）に示すように、流動層温度計４５からの検出温度４５ａが予め設定した設定温度Ｘに保持されるように、前記補助燃料供給装置４３のモータ４１に補助燃料制御信号５２を出力して制御する。このとき、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、例えば太陽光からの熱量が減少した場合には時間遅れをもって流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下する。このため、流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下した段階で補助燃料４４を増加する補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送っても、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が上昇して設定温度Ｘに回復するまでには時間が掛り、この時間遅れのために、流動層ガス化炉１の温度は変動してしまう。
【００４２】
このため、前記温度制御器５３には、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを入力しており、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記日照検出信号４７ａに基づいて先行して補正するようにしている。
【００４３】
又、前記温度制御器５３には、前記太陽光加熱セル２０出口の流動媒体４の温度を計測するセル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａを入力している。従って、前記温度制御器５３は、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記セル出口検出温度信号４８ａに基づいて先行して補正することもできる。しかし、日照の変化によって前記セル出口検出温度信号４８ａが変化するまでには時間が掛り、更に、前記セル出口検出温度信号４８ａの変化は固気分離器１７から落下供給される流動媒体４の温度変化も含んだものとなるため、前記先行補正を行う際には、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを用いることが好ましい。従って、セル出口温度計４８からのセル出口検出温度信号４８ａは、前記太陽光加熱セル２０において太陽光により流動媒体４がどの程度の熱量を受けて温度が変化したかの目安の判断として用いることができ、よって、セル出口検出温度信号４８ａは制御の補助に用いられる。
【００４４】
前記循環量制御器５５は、前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいて、流量計５０からの酸化ガス１４の検出流量５０ａが所定値になるように、前記酸化ガス１４の供給管１４ｂに備えた流量調整ダンパ１４ａに流量制御信号５４を出力して制御する。
【００４５】
ここで、前記したように流動層燃焼炉１２に供給する補助燃料４４の供給量が変化すると、燃焼炉温度が変化して燃焼ガスの体積が変化することで、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が変化する。このため、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の循環量が変化することになる。流動層ガス化炉１において安定したガス化を達成するためには、流動媒体４の循環量は一定に保持する必要がある。このため、前記循環量制御器５５は、前記燃焼温度計４９による検出温度４９ａに基づいて、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が一定に保持されるように、流量制御信号５４により流量調整ダンパ１４ａを調整して前記流動層燃焼炉１２に供給する酸化ガス１４の供給量を制御する。又、このように前記酸化ガス１４の供給量を制御すると、酸化ガス１４の供給量の変化に伴って流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が変化することになるので、この温度変化分については前記温度制御器５３により補助燃料４４の供給を微調整するようにしている。
【００４６】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００４７】
図１の原料供給装置６から流動層ガス化炉１に供給された原料７は、流動層５においてガス化剤３（水蒸気）と流動媒体４による加熱の作用を受けてガス化され、ガス化ガス８とチャーを生成する。生成したガス化ガス８は流動層ガス化炉１の上部から取り出され、チャーは流動媒体４と共に、シール導入管１１を介して前記流動層燃焼炉１２に供給される。
【００４８】
流動層燃焼炉１２では、下部から供給される酸化ガス１４によって前記チャーが燃焼すると共に、補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４が燃焼することにより前記流動媒体４の加熱が行われ、流動層燃焼炉１２内の高温流体１６は、上部から取り出されて固気分離器１７に導入され、流動媒体４と排ガス１８とに分離される。固気分離器１７分離された流動媒体４は、ダウンカマー１９を介して太陽光加熱セル２０に供給され、太陽光により加熱される。そして、太陽光加熱セル２０で加熱された流動媒体４は前記流動層ガス化炉１に供給され、前記原料７のガス化に供せられる。
【００４９】
ここで、前記太陽光加熱セル２０では、前記貯留室２６に備えた溢流板２８の溢流口２７により貯留室２６の流動媒体４を傾斜板２１の幅方向に分配して供給するようにしてあり、更に、前記傾斜板２１には分配された流動媒体４を幅方向で均一に下流へ向けて導く整流ガイド２９が備えてあり、更に、傾斜板２１は、流動媒体４が緩落下するように、流動媒体４の安息角を考慮した小さい傾斜角度αで設けているので、太陽光加熱セル２０に供給された流動媒体４は、傾斜板２１上に薄く広がって緩やかに落下し、この間に図２に示した集光装置２３からの太陽光によって均一に加熱される。このとき、傾斜板２１を小さい傾斜角度αで傾斜させても流動媒体４が傾斜板２１上に沿って緩やかに確実に落下するように、前記傾斜板２１に振動を与える加振装置２１ａを備えてもよい。
【００５０】
更に、前記整流ガイド２９と前記透光板２２との間には、図３、図４（ｃ）に示すように、仕切板３１により傾斜方向上下に複数に区画した空間３０が形成してあり、更に、各空間３０には前記透光板２２に沿う方向へパージガスを吹き込むパージガスノズル３２を設けているので、パージガスの吹き付けによって透光板２２に粉塵が付着するのを防止することができ、よって、透光板２２を透過した太陽光により流動媒体４を効果的に加熱することができる。
【００５１】
前記流動層ガス化炉１では、反応温度を一定に保持することにより安定したガス化を行うことが要求されるが、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、図５（ａ）に示す如く、流動層温度計４５の検出温度４５ａを制御装置４６の温度制御器５３に入力し、流動層温度計４５の検出温度４５ａが予め設定された設定温度Ｘになるように、補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送って補助燃料４４の供給量を制御する。
【００５２】
この制御により、前記設定温度Ｘに対して、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量では不足する分の熱量を補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４の供給によってカバーするようにしたので、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量を最大限に活用したガス化が可能になる。
【００５３】
又、前記太陽光加熱セル２０で得られる熱量では不足する熱量を補助燃料供給装置４３から供給される補助燃料４４によってカバーするようにしているので、流動層ガス化炉１から流動層燃焼炉１２に供給されるチャーは極力少なくなるように流動層ガス化炉１の運転を設定することで、原料７のガス化率を高めることができる。
【００５４】
一方、前記したように、前記太陽光加熱セル２０で得られる太陽光からの熱量は一定でなく変動するため、例えば太陽光からの熱量が減少した場合には時間遅れをもって流動層温度計４５の検出温度４５ａが低下し、そのために、流動層温度計４５の検出温度４５ａの低下に伴って補助燃料４４を増加する補助燃料制御信号５２を補助燃料供給装置４３に送っても、固気分離器１７を介して流動層ガス化炉１に供給される流動媒体４の温度が上昇するまでに時間遅れが生じて、流動層ガス化炉１の温度が不安定に変動してしまう。
【００５５】
このため、前記日照計４７からの日照検出信号４７ａを前記温度制御器５３に入力し、前記流動層温度計４５の検出温度４５ａが設定温度Ｘになるように前記補助燃料供給装置４３に出力する補助燃料制御信号５２を、前記日照検出信号４７ａに基づいて先行して補正するようにしているので、前記日照の変化に基づいて生じる流動層ガス化炉１の流動層５の温度の変動を抑制して安定させることができる。即ち、図６に示すように、日照計４７の計測値と補助燃料４４の供給量とは、日照計４７の計測値が減少すると補助燃料４４の供給量は増加するという相反した制御が行われるようになる。
【００５６】
更に、図５（ｂ）に示す如く、前記循環量制御器５５には、前記流動層燃焼炉１２に設けた前記燃焼温度計４９からの検出温度４９ａが入力されており、前記循環量制御器５５は、前記検出温度４９ａに基づいて、流動層燃焼炉１２内を上昇する流動媒体４の線速度が一定に保持されるように、流量調整ダンパ１４ａに流量制御信号５４を出力して酸化ガス１４の供給量を制御しているので、前記流動層燃焼炉１２から前記流動層ガス化炉１に循環する流動媒体４の循環量が安定し、前記流動層燃焼炉１２でのガス化が安定して行われるようになる。
【００５７】
尚、本発明の循環流動層ガス化システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上述のガス化システムは一例であって、ガス化に必要な熱量の一部を太陽光から得るとともに、不足する熱量相当分を流動層燃焼炉での燃料の燃焼熱から得られるような制御を行うことができるシステムであればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  流動層ガス化炉
３  ガス化剤（水蒸気）
４  流動媒体
５  流動層
６  原料供給装置
７  原料
８  ガス化ガス
１１  シール導入管
１２  流動層燃焼炉
１４  酸化ガス
１６  高温流体
１７  固気分離器
１８  排ガス
２０  太陽光加熱セル
２１  傾斜板
２２  透光板
２６  貯留室
２７  溢流口
２８  溢流板
２９  整流ガイド
３０  空間
３１  仕切板
３２  パージガスノズル
４３  補助燃料供給装置
４４  補助燃料
４５  流動層温度計
４５ａ        検出温度
４６  制御装置
４７  日照計
４７ａ        日照検出信号
４９  燃焼温度計
４９ａ        検出温度
５２  補助燃料制御信号
５３  温度制御器
５５  循環量制御器
Ｘ      設定温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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