(57)【要約】【課題】ガス化による残渣が想定よりも多くなるガス化原料が投入されたとしても、ガス化炉に導入される流動媒体の過熱を防止する。【解決手段】ガス化ガス生成システム１００は、流動媒体を加熱する燃焼炉１２０と、燃焼炉によって加熱された流動媒体が導入され、流動媒体が有する熱でガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉１５０と、を備え、流動媒体は、燃焼炉とガス化炉との間を循環し、燃焼炉には、ガス化炉から流動媒体およびガス化原料の残渣が導入され、燃焼炉は、残渣を燃焼させて流動媒体を加熱し、加熱された流動媒体を燃焼炉から取り出して冷却した後に燃焼炉に返送する冷却機構２１０をさらに備える。【選択図】図１
2015044933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動媒体を加熱する燃焼炉と、
前記燃焼炉によって加熱された流動媒体が導入され、該流動媒体が有する熱でガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、
を備え、
前記流動媒体は、前記燃焼炉と前記ガス化炉との間を循環し、
前記燃焼炉には、前記ガス化炉から前記流動媒体および前記ガス化原料の残渣が導入され、該燃焼炉は、該残渣を燃焼させて該流動媒体を加熱し、
加熱された前記流動媒体を前記燃焼炉から取り出して冷却した後に該燃焼炉に返送する冷却機構をさらに備えたことを特徴とするガス化ガス生成システム。
【請求項２】
前記冷却機構は、
前記燃焼炉で加熱された流動媒体および燃焼排ガスが導入され、該流動媒体と該燃焼排ガスとを分離する第１サイクロンと、
前記第１サイクロンによって分離された流動媒体を前記燃焼炉に返送する返送管と、
前記返送管に配され、前記燃焼炉で生成された燃焼排ガスの該第１サイクロンへの逆流を防止する第１ループシールと、
前記第１サイクロン、前記返送管、前記第１ループシールの群から選択された１または複数において流動媒体を冷却する１または複数の冷却部と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のガス化ガス生成システム。
【請求項３】
流動媒体を加熱する燃焼炉と、
前記燃焼炉によって加熱された流動媒体が導入され、該流動媒体が有する熱でガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、
を備え、
前記流動媒体は、前記燃焼炉と前記ガス化炉との間を循環し、
前記燃焼炉には、前記ガス化炉から前記流動媒体および前記ガス化原料の残渣が導入され、該燃焼炉は、該残渣を燃焼させて該流動媒体を加熱し、
前記流動媒体の循環経路のうち前記燃焼炉から前記ガス化炉までの経路において流動媒体を冷却する１または複数の冷却部と、
を備えたことを特徴とするガス化ガス生成システム。
【請求項４】
前記燃焼炉で加熱された流動媒体および燃焼排ガスが導入され、該流動媒体と該燃焼排ガスとを分離する第２サイクロンと、
前記第２サイクロンによって分離された流動媒体を前記ガス化炉に送出する送出管と、
前記送出管に配され、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスの該第２サイクロンへの逆流を防止する第２ループシールと、
を備え、
前記冷却部は、前記第２サイクロン、前記送出管、前記第２ループシールの群から選択された１または複数において流動媒体を冷却することで、前記循環経路のうち前記燃焼炉から前記ガス化炉までの経路において流動媒体を冷却することを特徴とする請求項３に記載のガス化ガス生成システム。
【請求項５】
前記冷却部は、水と前記流動媒体との間で熱交換することで、該流動媒体を冷却するとともに水蒸気を生成することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のガス化ガス生成システム。
【請求項６】
前記ガス化原料は、瀝青炭であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のガス化ガス生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化ガス生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭は、可採年数が１５０年程度と、石油の可採年数の３倍以上であり、また、石油と比較して埋蔵地が偏在していないため、長期に亘り安定供給が可能な天然資源として期待されている。石炭は、炭化度の高い順に、無煙炭、半無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭に分類され、無煙炭、半無煙炭は、高炉における還元剤や活性炭の原料として、瀝青炭、亜瀝青炭は、火力発電の燃料として利用されている。一方、褐炭は、他の石炭（無煙炭、半無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭）と比較して、単位重量あたりの揮発分は多いものの、単位重量あたりの発熱量が小さいため、火力発電の燃料としての利用は難しいが、世界の石炭埋蔵量の半分を占めるため、褐炭を有効利用する技術の開発が希求されている。
【０００３】
そこで、８００℃程度の水蒸気によって流動媒体が流動層を形成しているガス化炉内で、褐炭などの石炭、バイオマス、タイヤチップ等のガス化原料をガス化する（水蒸気ガス化）技術が開発されている（例えば、特許文献１）。上述したように、褐炭は他の石炭と比較して揮発分が多いため、特許文献１の技術を利用することで、他の石炭と比較して効率よくガス化ガスを生成できる。このようにして生成されたガス化ガスは、発電システムや、水素の製造、合成燃料（合成石油）の製造、化学肥料（尿素）等の化学製品の製造等に利用することができる。
【０００４】
特許文献１の技術は、燃焼炉とガス化炉とを含んで構成され、燃焼炉で加熱した流動媒体をガス化炉に導入し、ガス化炉においてガス化原料のガス化を遂行した後、ガス化炉から燃焼炉へ流動媒体が導入されるというように、流動媒体が燃焼炉とガス化炉との間を循環する構成となっている。また、特許文献１の技術では、ガス化後のガス化原料の残渣（チャー）が、流動媒体とともに、燃焼炉に導入され、燃焼炉において残渣を燃焼させて流動媒体を加熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９３３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、褐炭をガス化原料とすると効率よくガス化ガスを生成できることから、褐炭を有効利用する技術として、ガス化ガス生成装置が注目されており、主として褐炭を利用することを想定して設計されたガス化ガス生成装置が開発されている。このように、原料として褐炭を利用することを想定して設計されたガス化ガス生成装置において、ガス化原料として他の原料を利用すると、燃焼炉やガス化炉が過熱されるおそれがある。
【０００７】
具体的に説明すると、上述した特許文献１に記載された、流動媒体が循環するガス化ガス生成装置において、燃焼炉の燃料は、ガス化原料の残渣である。つまり、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置の燃焼炉における流動媒体の加熱量は、褐炭の残渣を燃焼させることによって得られる発熱量となる。したがって、褐炭のためのガス化ガス生成装置は、褐炭の残渣によって、燃焼炉と、ガス化炉とが適切な温度となるように、設計されることとなる。
【０００８】
しかし、上記褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置の原料として、例えば、褐炭よりも炭化度の高い瀝青炭を採用すると、瀝青炭は褐炭と比較して揮発分が少なく、ガス化炉において得られるガス化ガスが少ないため、燃焼炉に導入される残渣の量が褐炭と比較して多くなる。したがって、燃焼炉における発熱量が大きくなり、燃焼炉における流動媒体の加熱量が大きくなりすぎてしまう（燃焼炉が過熱されてしまう）。そうすると、流動媒体が溶解して、流動媒体として機能しなくなったり、過熱された流動媒体によりガス化炉も過熱されて、適正なガス化温度を保てなかったりするおそれがある。また、流動媒体の温度が上がりすぎると、燃焼炉や、燃焼炉とガス化炉とを接続するダクト、ガス化炉等の耐熱強度を上げる必要があり、コスト高になってしまう。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、ガス化による残渣が想定よりも多くなるガス化原料が投入されたとしても、ガス化炉に導入される流動媒体の過熱を防止することが可能なガス化ガス生成システム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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のガス化ガス生成システムは、流動媒体を加熱する燃焼炉と、燃焼炉によって加熱された流動媒体が導入され、流動媒体が有する熱でガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、を備え、流動媒体は、燃焼炉とガス化炉との間を循環し、燃焼炉には、ガス化炉から流動媒体およびガス化原料の残渣が導入され、燃焼炉は、残渣を燃焼させて流動媒体を加熱し、加熱された流動媒体を燃焼炉から取り出して冷却した後に燃焼炉に返送する冷却機構をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、冷却機構は、燃焼炉で加熱された流動媒体および燃焼排ガスが導入され、流動媒体と燃焼排ガスとを分離する第１サイクロンと、第１サイクロンによって分離された流動媒体を燃焼炉に返送する返送管と、返送管に配され、燃焼炉で生成された燃焼排ガスの第１サイクロンへの逆流を防止する第１ループシールと、第１サイクロン、返送管、第１ループシールの群から選択された１または複数において流動媒体を冷却する１または複数の冷却部と、を含んで構成されるとしてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の他のガス化ガス生成システムは、流動媒体を加熱する燃焼炉と、燃焼炉によって加熱された流動媒体が導入され、流動媒体が有する熱でガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、を備え、流動媒体は、燃焼炉とガス化炉との間を循環し、燃焼炉には、ガス化炉から流動媒体およびガス化原料の残渣が導入され、燃焼炉は、残渣を燃焼させて流動媒体を加熱し、流動媒体の循環経路のうち燃焼炉からガス化炉までの経路において流動媒体を冷却する１または複数の冷却部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、燃焼炉で加熱された流動媒体および燃焼排ガスが導入され、流動媒体と燃焼排ガスとを分離する第２サイクロンと、第２サイクロンによって分離された流動媒体をガス化炉に送出する送出管と、送出管に配され、ガス化炉で生成されたガス化ガスの第２サイクロンへの逆流を防止する第２ループシールと、を備え、冷却部は、第２サイクロン、送出管、第２ループシールの群から選択された１または複数において流動媒体を冷却することで、循環経路のうち燃焼炉からガス化炉までの経路において流動媒体を冷却するとしてもよい。
【００１４】
また、冷却部は、水と流動媒体との間で熱交換することで、流動媒体を冷却するとともに水蒸気を生成するとしてもよい。また、ガス化原料は、瀝青炭であるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガス化による残渣が想定よりも多くなるガス化原料が投入されたとしても、ガス化炉に導入される流動媒体の過熱を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態にかかるガス化ガス生成システムの具体的な構成を説明するための図である。
【図２】冷却部の具体的な構成を説明するための図である。
【図３】第２の実施形態にかかるガス化ガス生成システムの具体的な構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に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詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
（第１の実施形態：ガス化ガス生成システム１００）
図１は、第１の実施形態にかかるガス化ガス生成システム１００の具体的な構成を説明するための図である。図１に示すように、ガス化ガス生成システム１００は、ガス化ガス生成装置１１０と、冷却機構２１０と、発電機３１０とを含んで構成され、ガス化ガス生成装置１１０は、燃焼炉１２０と、サイクロン１３０（第２サイクロン）と、送出管１４０と、ガス化炉１５０と、送出管１６０とを含んで構成され、冷却機構２１０は、サイクロン２２０（第１サイクロン）と、返送管２３０と、冷却部２４０とを含んで構成される。
【００１９】
本実施形態において、ガス化ガス生成システム１００は、循環流動層式ガス化システムであり、全体として、粒径が３００μｍ程度の硅砂（珪砂）等の砂で構成される流動媒体を熱媒体として循環させている。本実施形態において、流動媒体が循環する循環経路は、ガス化ガス生成装置１１０を構成する、燃焼炉１２０、サイクロン１３０、送出管１４０、ガス化炉１５０、送出管１６０を循環する主循環経路と、燃焼炉１２０、サイクロン２２０、返送管２３０を循環する冷却循環経路とに分かれている。
【００２０】
主循環経路（循環経路）を構成するガス化ガス生成装置１１０について説明すると、具体的には、まず、流動媒体は、燃焼炉１２０で９００℃〜１０００℃程度に加熱され、燃焼排ガスと共にサイクロン１３０に導入される。サイクロン１３０において、燃焼排ガスと高温の流動媒体とが分離され、当該分離された燃焼排ガスは、不図示の熱交換器（例えば、ボイラー）等で熱回収される。
【００２１】
一方、サイクロン１３０で分離された高温の流動媒体は、送出管１４０を介してガス化炉１５０に導入される。送出管１４０には、入口ループシール１４２（第２ループシール）が配されている。入口ループシール１４２は、内部に流動層が形成されており、サイクロン１３０からガス化炉１５０への燃焼排ガスの流入およびガス化炉１５０からサイクロン１３０へのガス化ガスの逆流を防止する役割を担う。
【００２２】
送出管１４０を介して、サイクロン１３０からガス化炉１５０に導入された流動媒体は、水蒸気分配部１５２から導入されるガス化剤（ここでは水蒸気）によってバブリングされることで流動し、送出管１６０を介して燃焼炉１２０に戻される。送出管１６０には、出口ループシール１６２が配されている。出口ループシール１６２は、内部に流動層が形成されており、ガス化炉１５０から燃焼炉１２０へのガス化ガスの流出および燃焼炉１２０からガス化炉１５０への気体の逆流を防止する役割を担う。
【００２３】
このように、主循環経路において、流動媒体は、燃焼炉１２０、サイクロン１３０、送出管１４０、ガス化炉１５０、送出管１６０を、この順に移動し、再度燃焼炉１２０に導入されることにより、これらを循環することとなる。
【００２４】
また、ガス化炉１５０の下方には水蒸気分配部１５２が設けられており、不図示の水蒸気供給源から供給された水蒸気が、水蒸気分配部１５２を経由して、ガス化炉１５０の底面から当該ガス化炉１５０内に導入されている。このように、サイクロン１３０から導入された高温の流動媒体に水蒸気を導入することにより、流動媒体が流動化し、ガス化炉１５０内において流動層（気泡流動層）が形成される。
【００２５】
ガス化炉１５０には、褐炭等の石炭、バイオマス、タイヤチップ等のガス化原料（固体原料）が導入され、導入されたガス化原料は、流動媒体が有する８００℃〜９００℃程度の熱によってガス化され、これによってガス化ガス（合成ガス）が生成されることとなる。
【００２６】
このような流動媒体が燃焼炉１２０とガス化炉１５０とを循環するガス化ガス生成装置１１０においては、ガス化炉１５０においてガス化原料がガス化した後に残留した残渣が燃焼炉１２０に導入される。したがって、ガス化炉１５０から燃焼炉１２０に導入される残渣が、燃焼炉１２０における燃料（熱源）となり、燃焼炉１２０では、残渣を燃焼させることで生じた熱によって流動媒体が加熱されることとなる。つまり、燃焼炉１２０における流動媒体の加熱量は、残渣を燃焼させることによって得られる発熱量となる。
【００２７】
ここで、褐炭は、他の石炭と比較して揮発分が多く、また、多孔質であるため、ガス化原料として褐炭をガス化ガス生成装置１１０のガス化炉１５０に導入すると、効率よくガス化ガスを生成することができる。このため、ガス化ガス生成装置１１０を褐炭のために設計することが考えられる。
【００２８】
褐炭の利用を想定してガス化ガス生成装置１１０を設計する場合、褐炭の残渣によって、燃焼炉１２０と、ガス化炉１５０とが適切な温度となるように、燃焼炉１２０の構造、燃焼炉１２０に導入する空気（または酸素）の流量、流動媒体の総量、ガス化炉１５０の構造、ガス化炉１５０に導入する水蒸気の流量等が設計されることとなる。
【００２９】
このように、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置１１０に、ガス化原料として、例えば、褐炭と比較して揮発分が少ない瀝青炭を導入すると、ガス化炉１５０において得られるガス化ガスが少ないため、燃焼炉１２０に導入される残渣の量が褐炭と比較して多くなる。この場合、燃焼炉１２０における発熱量が大きくなり、燃焼炉１２０における流動媒体の加熱量が大きくなりすぎてしまう（燃焼炉１２０が過熱されてしまう）おそれがある。
【００３０】
本願発明者らは、例えば、ある設定条件下では、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置１１０に瀝青炭を導入すると、燃焼炉１２０における流動媒体の温度が１００℃程度上昇し、燃焼炉１２０に導入する空気の流量が３〜４倍程度、ガス化炉１５０に導入する水蒸気の流量が４倍程度必要となることをつき止めた。
【００３１】
そこで、本実施形態にかかるガス化ガス生成システム１００では、冷却機構２１０を設け、流動媒体を燃焼炉１２０から取り出して冷却した後に燃焼炉１２０に返送することで、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止する。
【００３２】
冷却循環経路を構成する冷却機構２１０について説明すると、流動媒体は、燃焼炉１２０で９００℃〜１０００℃程度に加熱され、燃焼排ガスと共に、サイクロン１３０が接続される導出口とは異なる導出口を通じてサイクロン２２０に導入される。サイクロン２２０において、燃焼排ガスと高温の流動媒体とが分離され、当該分離された燃焼排ガスは、不図示の熱交換器（例えば、ボイラー）等で熱回収される。
【００３３】
一方、サイクロン２２０で分離された高温の流動媒体は、返送管２３０を介して燃焼炉１２０に再導入される（戻される）。返送管２３０には、第１ループシール２３２が配されている。第１ループシール２３２は、サイクロン２２０から燃焼炉１２０への燃焼排ガスの流入および燃焼炉１２０からサイクロン２２０への燃焼排ガスの逆流を防止する役割を担う。
【００３４】
このように、冷却循環経路において、流動媒体は、燃焼炉１２０、サイクロン２２０、返送管２３０を、この順に移動し、再度燃焼炉１２０に導入されることにより、これらを循環することとなる。つまり、流動媒体は、主循環経路と、冷却循環経路とを並行して循環することとなる。
【００３５】
冷却部２４０は、流通管２４２と、ポンプ２４４とを含んで構成され、第１ループシール２３２において流動媒体を冷却する。
【００３６】
図２は、本実施形態にかかる冷却部２４０の具体的な構成を説明するための図である。図２に示すように、本実施形態の第１ループシール２３２は、下部に空気分配部２３４が設けられており、不図示の空気供給源から供給された空気が、空気分配部２３４を経由して、第１ループシール２３２の上部に設けられた本体２３６の底面から当該本体２３６内に導入されている。
【００３７】
このように、第１ループシール２３２の入口２３２ａを介して、サイクロン２２０から導入された流動媒体に空気を導入することにより、第１ループシール２３２（本体２３６）内において流動層（気泡流動層）が形成される。そして、サイクロン２２０からのさらなる流動媒体の導入によって流動層の鉛直方向の位置が高くなると、流動媒体は、第１ループシール２３２の出口２３２ｂをオーバーフローして、燃焼炉１２０に再導入されることとなる。
【００３８】
冷却部２４０を構成する流通管２４２は、一端がポンプ２４４に接続されるとともに、他端が発電機３１０に接続される。また、流通管２４２の一部２４２ａは、第１ループシール２３２の本体２３６内に配される。
【００３９】
ポンプ２４４は、流通管２４２に水を導入する。ポンプ２４４によって流通管２４２に水が導入されると、水が第１ループシール２３２を通る際に、流動媒体と水との間で熱交換がなされ、流動媒体が冷却されるとともに、水が加熱されて水蒸気となる。
【００４０】
冷却機構２１０を備える構成により、加熱された流動媒体を燃焼炉１２０から取り出して冷却（抜熱）した後に燃焼炉１２０に返送することができる。これにより、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置１１０に瀝青炭を導入しても、燃焼炉１２０における流動媒体の過熱を抑制することができ、燃焼炉１２０における流動媒体の温度を適正に維持することが可能となる。したがって、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止することができる。
【００４１】
また、第１ループシール２３２は、内部に流動層を形成する必要があるため、ある程度の容積を確保しなければならず、流通管２４２の設置容積を相対的に大きく採ることができる。したがって、冷却部２４０が第１ループシール２３２内で流動媒体を冷却することにより、効率よく流動媒体を冷却することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態において、第１ループシール２３２に配された流通管２４２の一部２４２ａにおいて生成された水蒸気は、蒸気タービンを備えた発電機３１０に導入される。これにより、流動媒体を冷却することで回収した熱エネルギーで発電することができ、当該熱エネルギーを有効利用することができる。
【００４３】
ここで、ガス化ガス生成システム１００を流通する流動媒体の総量について説明すると、主循環経路を流通する流動媒体の量は、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置１１０の流動媒体と実質的に等しい。また、冷却循環経路を流通する流動媒体は、褐炭の残渣によって燃焼炉１２０で生じる発熱量と、瀝青炭の残渣によって燃焼炉１２０で生じる発熱量との差分を冷却するために必要な量となる。
【００４４】
すなわち、ガス化ガス生成システム１００における流動媒体の総量は、ガス化ガス生成装置１１０における流動媒体の総量より多くなることとなる。
【００４５】
なお、燃焼炉１２０からサイクロン１３０へ導入される流動媒体と、サイクロン２２０へ導入される流動媒体が上記配分となるように、サイクロン１３０、２２０の入口に仕切板を設けたり、サイクロン１３０、２２０の入口の形状を工夫したりして、サイクロン１３０、２２０の入口の流路断面積が設計されることとなる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態にかかるガス化ガス生成システム１００によれば、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止することが可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態：ガス化ガス生成システム４００）
上記第１の実施形態では、冷却機構２１０が、加熱された流動媒体を燃焼炉１２０から取り出して冷却した後に燃焼炉１２０に返送することで、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止する構成について説明した。しかし、サイクロン２２０、返送管２３０、第１ループシール２３２を備えずとも、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止することができる。
【００４８】
図３は、第２の実施形態にかかるガス化ガス生成システム４００を説明するための図である。図３に示すように、ガス化ガス生成システム４００は、ガス化ガス生成装置１１０と、冷却部４１０と、発電機３１０とを含んで構成される。なお、ガス化ガス生成装置１１０を構成する各構成要素は、上述した第１の実施形態で説明したガス化ガス生成装置１１０の構成要素と実質的に等しいため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施形態において、冷却部４１０は、流通管４１２と、ポンプ４１４とを含んで構成され、入口ループシール１４２を流通する流動媒体を冷却する。具体的に説明すると、冷却部４１０を構成する流通管４１２は、一端がポンプ４１４に接続されるとともに、他端が発電機３１０に接続される。また、流通管４１２の一部は、入口ループシール１４２内に配される。ポンプ４１４は、流通管４１２に水を導入する。ポンプ４１４によって流通管４１２に水が導入されると、水が入口ループシール１４２を通る際に、流動媒体と、水とで熱交換がなされ、流動媒体が冷却されるとともに、水が加熱されて水蒸気となる。
【００５０】
冷却部４１０を備える構成により、入口ループシール１４２を流通する流動媒体を冷却（抜熱）することが可能となる。これにより、褐炭の利用を想定して設計されたガス化ガス生成装置１１０に瀝青炭を導入しても、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止することができる。
【００５１】
また、入口ループシール１４２は、内部に流動層を形成する必要があるため、ある程度の容積を確保しなければならず、流通管４１２の設置容積を相対的に大きく採ることができる。したがって、冷却部４１０が入口ループシール１４２内で流動媒体を冷却することにより、効率よく流動媒体を冷却することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態において、入口ループシール１４２に配された流通管４１２の一部において生成された水蒸気は、蒸気タービンを備えた発電機３１０に導入される。これにより、流動媒体を冷却することで回収した熱エネルギーを有効利用することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態にかかるガス化ガス生成システム４００によれば、ガス化炉１５０に導入される流動媒体の過熱を防止することが可能となる。
【００５４】
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、本発明はかかる実施形態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。
【００５５】
例えば、上述した第１の実施形態において、冷却部２４０は、第１ループシール２３２を流通する流動媒体を冷却しているが、冷却循環経路を循環する流動媒体を冷却できれば、他の箇所を流通する流動媒体を冷却してもよい。例えば、冷却部２４０は、燃焼炉１２０自体、サイクロン２２０自体、返送管２３０自体を冷却してもよい。
【００５６】
また、上述した第２の実施形態において、冷却部４１０は、入口ループシール１４２を流通する流動媒体を冷却することで、主循環経路のうち燃焼炉１２０からガス化炉１５０までの経路において流動媒体を冷却しているが、燃焼炉１２０からガス化炉１５０までの経路において流動媒体を冷却できれば、冷却部４１０は、他の箇所を流通する流動媒体を冷却してもよい。例えば、冷却部４１０は、サイクロン１３０自体や、送出管１４０自体を冷却することで、燃焼炉１２０からガス化炉１５０までの間を流通する流動媒体を冷却してもよい。
【００５７】
また、冷却部２４０、４１０の数に限定はなく、１であってもよいし、複数であってもよい。
【００５８】
また、上述した第１、第２の実施形態において、流通管２４２、４１２と、ポンプ２４４、４１４とを含んで構成される冷却部２４０、４１０について説明した。しかし、冷却部２４０、４１０は、水と流動媒体とを熱交換することで、流動媒体を冷却するとともに水蒸気を生成することができればよく、例えば、ポンプ２４４、４１４が不要な自然循環ボイラ（ドラムボイラ）で構成することもできる。
【００５９】
また、上述した第１、第２の実施形態において、冷却部２４０、４１０は、水と流動媒体とを熱交換することで、流動媒体を冷却するとともに水蒸気を生成する構成について説明したが、必ずしも水蒸気を生成する必要はなく、流動媒体を冷却することができればよい。
【００６０】
また、上述した第１、第２の実施形態において、冷却部２４０、４１０は、水と流動媒体とを熱交換することで、流動媒体を冷却する構成について説明したが、流動媒体を冷却できれば、冷却部２４０、４１０の構成に限定はなく、例えば、空気を熱媒体とした空冷装置であってもよい。
【００６１】
また、上述した第１、第２の実施形態において、冷却部２４０、４１０が流動媒体を冷却することによって生成された水蒸気は、発電機３１０で利用され、電力が生成される場合について説明した。しかし、冷却部２４０、４１０が流動媒体を冷却することによって生成された水蒸気は、ガス化炉１５０の水蒸気分配部１５２に導入されてもよいし、流動層を形成するために入口ループシール１４２や出口ループシール１６２に導入されてもよい。
【００６２】
また、上述した第１、第２の実施形態において、ガス化ガス生成装置１１０を褐炭の利用を想定して設計し、ガス化ガス生成システム１００、４００に導入するガス化原料として瀝青炭を例に挙げて説明した。しかし、ガス化ガス生成装置１１０を設計する際に基準とするガス化原料より、実際にガス化ガス生成システム１００、４００に導入するガス化原料の方が、発熱量が大きい（ガス化効率が低く、残渣が多い）ガス化原料であれば、褐炭と瀝青炭に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、ガス化原料をガス化させてガス化ガスを生成するガス化ガス生成システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００、４００  ガス化ガス生成システム
１１０  ガス化ガス生成装置
１２０  燃焼炉
１３０  サイクロン（第２サイクロン）
１４０  送出管
１４２  入口ループシール（第２ループシール）
１５０  ガス化炉
１６０  送出管
１６２  出口ループシール
２１０  冷却機構
２２０  サイクロン（第１サイクロン）
２３０  返送管
２３２  第１ループシール
２４０、４１０  冷却部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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