(57)【要約】【課題】竹チップなどのバイオマス粒状物を燃料として蒸気ボイラー装置等に熱風を供給するバイオマス燃焼ガス生成装置において、煤をほとんど含まないクリーンな熱風が大量に供給できるようにする。【解決手段】空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置１は、燃料供給装置２に連結され、下端部に燃料導入口１０ａ、上端部にガス放出口１０ｂが形成された燃焼室１０ｃを含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともにガス放出口１０ｂから放出させる自燃式燃焼炉１０に、ガス導入口１１ａとガス放出口１１ｂとが形成された対流室１１ｃを含み、燃焼ガスのエゼクター効果によって外部から空気を導入する空気導入手段１４を設けたガス化燃焼炉１１を少なくとも１段以上連設させ、その最終段のガス化燃焼炉１１のガス放出口１１ｂを蒸気ボイラー装置３に接続した構造である。【選択図】図１
2019158190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置と、蒸気ボイラー装置との間に設置される、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置であって、
前記燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉に、
ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室を含み、燃焼ガスのエゼクター効果によって外部から空気を導入する空気導入手段を設けたガス化燃焼炉を少なくとも１段以上連設させ、その最終段のガス化燃焼炉のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続させる構造としており、
それぞれのガス化燃焼炉は、ガス導入口を通じて送られて来る燃焼ガスを、それぞれの空気導入手段を通じて外部から導入した空気とともに対流室に導入して加熱対流させることで、燃焼ガスに含まれている残留物のガス化を促進して、順次、次段のガス化燃焼炉に放出するようにした、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置。
【請求項２】
前記空気導入手段には、空気を活性化させるための複数の永久磁石を配した吸気部と、この吸気部から導出され、前記ガス化燃焼炉の内部に延びる耐熱送気管とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置。
【請求項３】
前記自燃式燃焼炉に、外部から空気を導入させるための空気導入手段を更に設けている請求項１又は２に記載の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれ一項に記載の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の後段に蒸気ボイラー装置を連設したバイオマス蒸気発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹チップ、木チップ、籾殻等のバイオマス粒状物を燃料として蒸気ボイラー装置等に熱風を供給する燃焼ガス生成装置と、これを用いたバイオマス蒸気発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のような装置の従来例として、次の特許文献には、燃焼室内にバイオマス燃料が堆積されて燃焼される燃焼ポットを配置し、その上方にバイオマス燃料の二次燃焼を促進するための過熱板を配置した構造のものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０６１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献に記載されている構造では、バイオマス燃料が自燃するのに適切な量の空気を導入する必要がある。しかしながらそうすると、バイオマス燃料から生じた炭化物等の残存物を二次燃焼させるための空気が不足することになるので、熱風が煤を含んだものになり、かつ風量も少なくなるという問題が生じる。
これに対して本発明は、籾殻等のバイオマス粒状物を燃料として蒸気ボイラー装置等に熱風を供給する燃焼ガス生成装置において、煤をほとんど含まないクリーンな熱風が大量に生成できる空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉に、ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室を含み、燃焼ガスのエゼクター効果によって外部から空気を導入する空気導入手段を設けたガス化燃焼炉を、少なくとも１段以上連設させ、その最終段のガス化燃焼炉のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続した構造としており、それぞれのガス化燃焼炉は、ガス導入口を通じて送られて来る燃焼ガスをそれぞれの空気導入手段を通じて外部から導入した空気とともに対流室に導入して加熱対流させることで、燃焼ガスに含まれている残留物のガス化を促進して、順次、次段のガス化燃焼炉に放出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、単一の自燃式燃焼炉に対して複数のガス化燃焼炉を直列に連設し、ガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのおのおのに空気を逓増的に導入してガス化及び燃焼を促進していることから、最終的な燃焼ガスとして煤をほとんど含まないクリーンな熱風が大量に得られる。
特に、竹チップや籾殻を燃焼させたときに従来の直火型ボイラーに生じがちなシリカなどの燃焼残留物がボイラーの水管に付着することによる燃焼効率の低下を生じることがないので、メンテナンスも簡易である
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の基本構成を示す縦断面図である。
【図２】炉間隔壁の構造の一例を示す透視図である。
【図３】燃焼ガス生成装置の他例の基本構成を示す縦断面図である。
【図４】蒸気発電システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明に係る空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の基本構成を示す縦断面図である。
燃焼ガス生成装置１は、バイオマス粒状物、例えば竹チップ、木チップ、籾殻等を含む粒状又は粉状粉砕物を自燃させてクリーンな熱風をボイラー装置等に供給することを目的とした設備である。バイオマス粒状物の種別は特に限定されないが、バイオマス粒状物は水分を２０〜４０％程度、望ましくは２５〜３５％含んでいるものがよい。
【０００９】
燃焼ガス生成装置１は、ホッパー２ａ内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置２に連結されており、自燃式燃焼炉１０と、複数のガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを備えている。
ここに自燃式燃焼炉１０は、下端部に燃料導入口１０ａ、上端部にガス放出口１０ｂが形成された燃焼室１０ｃを含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともにガス放出口１０ｂから放出させる構成になっている。
また、ガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの各々は、ガス導入口１１ａと、ガス放出口１１ｂとが形成された対流室１１ｃを含み、燃焼ガスのエゼクター効果によって外部から空気を導入する空気導入手段１４を設け、ガス導入口１１ａを通じて送られて来る燃焼ガスを、それぞれの空気導入手段１４を通じて外部から導入した空気とともに対流室１１ｃに導入して加熱対流させることで、燃焼ガスに含まれている残留物のガス化を促進して、順次、次段のガス化燃焼炉１１Ｂ、１１Ｃに放出する構成になっている。そして最終段のガス化燃焼炉１１Ｃのガス放出口１１ｂが蒸気ボイラー装置３に接続されるようになっている（図４参照）。
【００１０】
燃料供給装置２は、バイオマス粒状物と空気とを所定比率で混合し、これを燃焼炉１１に連続的に供給する要素であるが、例えば、ホッパー２ａと、スクリュー式の計量器２ｂと、ターボ型ブロアー２ｃとを組み合わせて構成してもよい。
【００１１】
自燃式燃焼炉１０は、例えば一般鋼材、ステンレス、断熱材等からなる縦長の長方体形状の炉であるが、バイオマス粒状物を高温で燃焼させるため高断熱性であることが望ましい。自燃式燃焼炉１０に耐熱塗装を施して断熱性、耐久性を高めるようにしてもよい。
燃焼室１０ｃは、燃料導入口１０ａが側面下端部に形成され、ガス放出口１０ｂが側面上端部に形成され、燃料導入口１０ａの近傍に自燃促進部１０ｄが設けられている。
自燃促進部１０ｄは、底部に空気導入口が形成された漏斗状凹部１０ｅと、その凹部の上方に配置された火格子１０ｆからなる。燃料導入口１０ａは火格子１０ｆよりも僅かに高い位置に設けられている。
ガス放出口１０ｂは、その開口を燃焼室１０ｃよりも狭くして高温ガスに対する絞り効果を生じるようにするとよい。
【００１２】
第一のガス化燃焼炉１１Ａは、例えば一般鋼材、ステンレス、断熱材等からなる長方体形状の炉であるが、対流室１１ｃは自燃式燃焼炉１０の燃焼室１０ｃよりも容量を大きくしている。
ガス導入口１１ａは、対流室１１ｃの側面上端部に設けられた突出管として構成されており、連通路１２を介して自燃式燃焼炉１０のガス放出口１０ｂに連通されている。対流室１１ｃには燃焼ガスの対流を促進するための偏向板１１ｄが各縁部に配置されている。
連通路１２は、自燃式燃焼炉１０のガス放出口１０ｂと同程度の断面積を有する管路であって、直線的なものであってもその途中が屈曲、湾曲したものでもよい。この例では、炉間隔壁１３を中空構造としてその中空部に連通路１２を設けている（図２参照）。ガス導入口１１ａの内部には、耐熱送気管１４ｂが開口している。
【００１３】
空気導入手段１４は、空気を活性化させるための複数の永久磁石１４ｄを配した吸気部１４ａと、吸気部１４ａから導出され、自燃式燃焼炉１０の内部、ガス化燃焼炉１１Ａの内部又は炉間隔壁１３の内部を経由して連通路１２の内部で開口する耐熱送気管１４ｂとを備えている。耐熱送気管１４ｂを特定のセラミックで形成すれば遠赤外線を発する効果もある。
吸気部１４ａは、一般鋼材、ステンレス等からなる円筒状の容器であって、その周壁に複数の磁気吸気管１４ｃが貫通して突設されている。磁気吸気管１４ｃは樹脂、ステンレス等の非磁性体からなる管であって、吸気部１４ａの周壁に対して上下二段かつそれぞれ放射状に配置されている。磁気吸気管１４ｃのそれぞれには複数の永久磁石１４ｄが固定されている。
耐熱送気管１４ｂは、高耐熱セラミック等からなり、吸気部１４ａの底面から上方に向けて立設され、その基部に複数の通気孔１４ｅが形成されている。磁気吸気管１４ｃを通じて流入してきた空気は吸気部１４ａに流入し、更に通気孔１４ｅから耐熱送気管１４ｂに流入する。
なお同様の空気導入手段１４を自燃式燃焼炉１０に対して設けてもよい。
【００１４】
第二のガス化燃焼炉１１Ｂは、第一のガス化燃焼炉１１Ａと同様の構成になっている。
【００１５】
第三のガス化燃焼炉１１Ｃも、第一のガス化燃焼炉１１Ａと基本的には同様の構成になっているが、ガス放出口１１ｂは下流側に配置される蒸気ボイラー装置３に効率的に燃焼ガスを供給できるように、第一ガス化燃焼炉１１Ａのガス放出口１１ｂよりも大径なものになっている。
【００１６】
なおこの例では、自燃式燃焼炉１０、第一〜第三のガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Cを一体として形成しているが、その一部又はそれぞれを別体として形成し、炉間を管状連通路によって連結させてもよい。
【００１７】
図２は炉間隔壁の構造の一例を示す透視図である。炉間隔壁１３は自燃式燃焼炉１０と第一のガス化燃焼炉１１Ａとの間のものであるが、第１のガス化燃焼炉１１Ａと第二のガス化燃焼炉１１Ｂとの炉間隔壁、第二のガス化燃焼炉１１Ｂと第三のガス化燃焼炉１１Ｃとの炉間隔壁も同様である。
炉間隔壁１３は二重構造であってその内側空間に縦方向の仕切壁１３ａが設けられている。仕切壁１３ａと底面との間には隙間１３ｂがあり、仕切壁１３ａの両側の空間が連通されている。自燃式燃焼炉１０のガス放出口１０ｂはその片方の空間の上端部に配置されており、第一のガス化燃焼炉１１Ａのガス導入口１１ａは他方の空間の上端部に配置されている。すなわち仕切壁１３ａの両側の空間は、中間点に屈曲部を有する連通路１２を構成している。また耐熱送気管１４ｂは、ガス導入口１１ａが配置された側の空間内を経由して、ガス導入口１１ａの内側に開口している。
【００１８】
次いで本発明の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の基本動作を説明する。
ここでは、火種等の燃焼によって、自燃式燃焼炉１０の少なくとも底部付近は十分に予熱された状態になっていると想定して、基本動作を説明する。
【００１９】
燃料供給装置２ではバイオマス粒状物と空気とを混合して混合燃料とし、これを燃焼炉１１に供給する。燃料供給装置２は、前記のような構成であれば、計量器２ｂが時間当りに放出するバイオマス粒状物の重量と、ブロアー２ｃが時間当りに吹き出す風量とを調節することで、バイオマス粒状物と空気との比率を自由にコントロールできる。
【００２０】
自燃式燃焼炉１０では、炭化燃焼がなされる。すなわち燃料導入口１０ａに流入してきたバイオマス粒状物は、自燃促進部１０ｄの吹上作用によって燃焼室１０ｃの底部で浮遊し流動した状態になるので、その付近で加熱され、加熱されたバイオマス粒状物から分離した揮発成分（水素炭化物等）が燃焼することで自燃が開始される。バイオマス粒状部が自燃すると、揮発成分が分離したバイオマス粒状物は軽くなり、燃焼ガスにと共に燃焼室１０ｃを上昇していき、その途中で揮発成分が更に分離して燃焼することで更に高温になって、高温ガスの上昇流（摂氏１，０００度以上）になる。このときの高温燃焼によってバイオマス粒子はほとんどが炭化物（固体炭素）の状態になって燃焼ガスと共にガス放出口１０ｂから放出される。
【００２１】
ガス放出口１０ｂから連通路１２に流入した燃焼ガスは低圧高速なガス流になって連通路１２を通過していき、耐熱送気管１４ｂの開口部にエゼクター効果を生じて外部から空気を吸引する。なお連通路１２の中間点でガス流は方向転換することで角運動量が与えられるので、ガス導入口１１ａの内側では高速な旋回流になる。そのためエゼクター効果が非常に強力なものになる。なお、ガス導入口１１ａの内周面に螺旋溝を形成して旋回流を加速するようにすればエゼクター効果を一層強化できる。
【００２２】
第一のガス化燃焼炉１１Ａは、１０００℃以上に加熱されることでガス化燃焼が活性化される。すなわち自燃式燃焼炉１０で生じた燃焼残留物中のタールやチャーと呼ばれる炭化物は、燃焼材料であるバイオマス粒状物に元々含まれていた水や、燃焼ガスに含まれる揮発成分の燃焼によって生じた水と反応して水素と一酸化炭素を生じる水性ガス反応や、二酸化炭素と反応することで一酸化炭素を生じるBoudouard反応を起こし、水素や一酸化炭素などの可燃ガスを発生するが、いずれも吸熱反応なので、高温雰囲気でないと活性化しない。
ところが本発明のガス生成装置では、ガス化燃焼炉１１Ａでは、ガス導入口１１ａから空気が混じった燃焼ガスが加えられるだけでなく、空気導入手段１４を通じて加熱された空気が外部から導入されるので、高い温度の酸素が補給されるので、可燃性ガスの燃焼や炭化物の燃焼が盛んになり、燃焼ガスは高温になる。また、ガス化燃焼炉内に設けた偏向板１１ｄの作用によって燃焼ガスの対流が促進されるので、炭化物と水との接触機会が多くなり、炭化物のガス化が更に促進される。その結果、炭化物が一酸化炭素や水素に迅速に変化し、生じた水素も酸素に接触して燃焼するので、炭化物の不燃焼物が残らす、燃焼効率が向上する。水性ガス反応を促進させるため、ガス化燃焼炉１１Ａ内に水を噴射してもよい。
水性ガス反応：Ｃ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ
Boudouard反応：Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ  ※Ｈ２，ＣＯはいずれも可燃性ガス
【００２３】
空気導入手段１４は、磁気給気管に固定された永久磁石１４ｄの磁気が空気中の酸素に作用することで空気を活性化させているが、磁場を与えることは必ずしも必須ではない。
基本的な機能としては、ガス化燃焼炉のそれぞれに、外部から補給した空気を耐熱熱輸気管１４ｂで加熱して、ガス化燃焼炉で発生する水素や一酸化炭素の燃焼に必要な空気が補給できればよい。空気に磁場を与えた場合の原理は十分に解明されていないが、酸素は常磁性であって磁石に引き寄せられる性質があるので、磁気吸気管１４ｃを通過している間、空気中に酸素の密度を非均等化させることでガス化燃焼炉１１Ａにおけるガス化燃焼を活性化させることが考えられる。
また、近時では、量子波動論から分析、検証も行われており、これによれば、空気に含まれている水素と酸素が共有結合して存在している水蒸気に特定の物性波を与えて、共鳴させることで水素と酸素を分離させることができ、ガス化燃焼炉内では、分離させた水素、酸素を燃焼させることができ、反応が促進されるとの推論である。いずれにしても、実験によれば、ガス化燃焼炉１１Ａに供給する空気に対して予め磁気を作用させた場合、燃焼温度が著しく上昇する傾向が観察された。
【００２４】
第二、第三のガス化燃焼炉１１Ｂ、１１Ｃでも前記と同様のガス化燃焼がなされる。
本実施例では、単一の自燃式燃焼炉１０に対して複数のガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを直列に連設し、ガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのおのおのに空気を逓増的に導入してガス化及び燃焼を促進していることから、最終的な燃焼ガスとして煤をほとんど含まないクリーンな、かつ十分な熱量を有する熱風が大量に得られる。
図示はされていないが、ガス化燃焼炉の最後段にフィルタ装置を設けて、蒸気ボイラー装置に放出する前にフィルタリングすれば、一層、クリーンな熱風を供給できることはいうまでもない。
【００２５】
図３は、燃焼ガス生成装置の他例の基本構成を示す縦断面図である。前記例と共通する要素には同一の参照符号を付けて説明を省略する。
【００２６】
この燃焼ガス生成装置１は、炉間隔壁１３を通常の単壁とし、空気導入手段１４の耐熱送気管１４ｂを自燃式燃焼炉１０、ガス化燃焼炉１１Ａ、１１Ｂの内部を経由するようにしている点が特徴である。炉間隔壁１３を単壁とすることは燃焼ガス生成装置１の小型化、軽量化に寄与する。また自燃式燃焼炉１０おいて耐熱通気管は炉の中心部に配置されているが、そうした場合、燃焼ガスは耐熱送気管１４ｂの周りを螺旋状に旋回しながら上昇していくようになるので、耐熱通気管は、燃焼ガスのスムースな流れに寄与する。
【００２７】
図４は、バイオマス蒸気発電システムの概略構成図である。
この蒸気発電システムは、燃焼ガス生成装置１の下流側に、蒸気ボイラー装置３と、蒸気タービン装置４と、発電機５が配置された基本構成になっている。蒸気ボイラー装置３と蒸気タービン装置４は、復水器６、ポンプ７を経路に含む水管８によって接続されている。
【００２８】
蒸気ボイラー装置３は、一般鋼材、スチール、断熱材等で構成された熱室３ａ内に水管８が蛇行配置された基本構造になっている。ここに、熱室３ａは、燃焼ガス生成装置１から供給された燃焼ガスが導入され、水管８を介した熱交換によって水を蒸気に変える。
蒸気タービン装置４は、蒸気ボイラー装置３から供給された蒸気を受けて回転するタービン４ａを備えており、その出力軸が発電機５に連結されている。
蒸気タービン装置４においてタービン４ａを駆動したあとの蒸気は、復水器６によって水に戻され、ポンプ７によって蒸気ボイラー装置３に送られる。
【００２９】
従来の熱室内で重油等の燃料を燃焼させる構成の蒸気ボイラー装置は、燃料を完全燃焼させることが困難であり燃料代がかさむという問題があったが、本発明のバイオマス蒸気発電システムでは、安価なバイオマス粒状物を燃料とし、かつそれをほぼ完全燃焼させることが可能なので燃料代が大幅に抑えられる。また、直火式のボイラー装置を使用する場合に比べて、クリンカ付着も抑えられる。
【符号の説明】
【００３０】
１      空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置
１０    自燃式燃焼炉
１０ａ  燃料導入口
１０ｂ  ガス放出口
１０ｃ  燃焼室
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ    ガス化燃焼炉
１１ａ  ガス導入口
１１ｂ  ガス放出口
１１ｃ  対流室
１４    空気導入手段
１４ａ  吸気部
１４ｂ  耐熱送気管
１４ｄ  永久磁石
２      燃料供給装置
２ａ    ホッパー
３      蒸気ボイラー装置
【図１】
2019158190.tif 000003
【図２】
2019158190.tif 000004
【図３】
2019158190.tif 000005
【図４】
2019158190.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置と、蒸気ボイラー装置との間に設置される、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置であって、
前記燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉と、前記自然式燃焼炉に少なくとも１段以上連設されたガス化燃焼炉とを備え、
前記ガス化燃焼炉のそれぞれは、ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室と、炉間隔壁の内部に配された空気導入手段を設けており、
この空気導入手段は、複数の永久磁石を配した吸気部を前記ガス化燃焼炉の外部に設け、該ガス化燃焼炉の内部に通じる耐熱送気管で構成されており、該耐熱送気管は、吸気部から導入された空気を、その内部を通じることで予め加熱し、前記ガス導入口から前記ガス放出口に排出される燃焼ガスによるエゼクター効果によって、前記ガス化燃焼炉内に吸引するようにしており、
前記ガス化燃焼炉の最終段のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続させる構造としている、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の後段に蒸気ボイラー装置を連設したバイオマス蒸気発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、ホッパー内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置と、蒸気ボイラー装置との間に設置される、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置であって、前記燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉と、前記自然式燃焼炉に少なくとも１段以上連設されたガス化燃焼炉とを備え、前記ガス化燃焼炉のそれぞれは、ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室と、炉間隔壁の内部に配された空気導入手段を設けた構成になっており、この空気導入手段は、複数の永久磁石を配した吸気部を前記ガス化燃焼炉の外部に設け、該ガス化燃焼炉の内部に通じる耐熱送気管で構成されており、該耐熱送気管は、吸気部から導入された空気を、その内部を通じることで予め加熱し、前記ガス導入口から前記ガス放出口に排出される燃焼ガスによるエゼクター効果によって、前記ガス化燃焼炉内に吸引するようにしており、前記ガス化燃焼炉の最終段のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続させる構造としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明では、単一の自燃式燃焼炉に対して複数のガス化燃焼炉を直列に連設し、ガス化燃焼炉のおのおのに空気を逓増的に導入してガス化及び燃焼を促進しているので、最終的な燃焼ガスとして煤をほとんど含まないクリーンな熱風が大量に得られる。
特に、竹チップや籾殻を燃焼させたときに従来の直火型ボイラーに生じがちなシリカなどの燃焼残留物がボイラーの水管に付着することによる燃焼効率の低下を生じることがないので、メンテナンスも簡易である。
また、燃焼炉に、空気に磁気を作用させて外部から対流室に導入させる耐熱送気管を有した空気導入手段を設けたガス化燃焼炉を複数段連設する構造によって、バイオマス粒状物を燃料として消費する燃焼炉を小型化して、燃焼ガスを逓増させているので、燃料を少なくして燃料代が大幅に抑えられる。
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月10日(2019.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置と、蒸気ボイラー装置との間に設置される、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置であって、
前記燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉と、前記自燃式燃焼炉に少なくとも１段以上連設されたガス化燃焼炉とを備え、
前記ガス化燃焼炉のそれぞれは、ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室と、炉間隔壁の内部に配された空気導入手段を設けており、
この空気導入手段は、複数の永久磁石を配した吸気部を前記ガス化燃焼炉の外部に設け、該ガス化燃焼炉の内部に通じる耐熱送気管で構成されており、該耐熱送気管は、吸気部から導入された空気を、その内部を通じることで予め加熱し、前記ガス導入口に導入される燃焼ガスによるエゼクター効果によって、前記ガス化燃焼炉内に吸引するようにしており、
前記ガス化燃焼炉の最終段のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続させる構造としている、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置の後段に蒸気ボイラー装置を連設したバイオマス蒸気発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、ホッパー内に貯留されたバイオマス粒状物を、空気と混合させて連続的に供給する燃料供給装置と、蒸気ボイラー装置との間に設置される、空気逓増式バイオマス燃焼ガス生成装置であって、前記燃料供給装置に連結され、下端部に燃料導入口、上端部にガス放出口が形成された燃焼室を含み、バイオマス粒状物を自燃させて燃焼ガスとともに前記ガス放出口から放出させる自燃式燃焼炉と、前記自燃式燃焼炉に少なくとも１段以上連設されたガス化燃焼炉とを備え、前記ガス化燃焼炉のそれぞれは、ガス導入口とガス放出口とが形成された対流室と、炉間隔壁の内部に配された空気導入手段を設けた構成になっており、この空気導入手段は、複数の永久磁石を配した吸気部を前記ガス化燃焼炉の外部に設け、該ガス化燃焼炉の内部に通じる耐熱送気管で構成されており、該耐熱送気管は、吸気部から導入された空気を、その内部を通じることで予め加熱し、前記ガス導入口に導入される燃焼ガスによるエゼクター効果によって、前記ガス化燃焼炉内に吸引するようにしており、前記ガス化燃焼炉の最終段のガス放出口を前記蒸気ボイラー装置に接続させる構造としている。