(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内において被熱分解物を熱分解することによって熱分解ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉から送出された前記熱分解ガスを一時的に滞留させ、該熱分解ガス中のタール分を分解するガス滞留槽とを備えたガス化装置であって、
前記ガス化炉と前記ガス滞留槽は、個別に形成されると共に、互いに離間するように配置され、前記熱分解ガスを通過可能とする連通管によって互いに連通されており、
前記ガス化炉は、その炉内が前記被熱分解物を載置する火格子を境にして、該火格子よりも上方側の高温部と該火格子よりも下方側の低温部とが前記火格子を介して連通するように形成され、
前記高温部に前記ガス化炉外の空気を供給する空気供給部は、前記ガス化炉の外部から前記低温部及び前記火格子を貫通して前記高温部に至るように形成されていることを特徴とするガス化装置。
【請求項２】
前記連通管は、該連通管のうち前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部が前記低温部に連結されたことを特徴とする請求項１に記載のガス化装置。
【請求項３】
前記ガス化炉は、平面視において炉内の中心を通る基準線に対して線対称をなすように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス化装置。
【請求項４】
前記連通管は、前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部と、前記ガス滞留槽に連結されるガス滞留槽側連結部とを有し、両連結部の間に熱応力に基づくひずみを吸収するための応力吸収部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項５】
前記連通管は、前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部と、前記ガス滞留槽に連結されるガス滞留槽側連結部とを有し、該ガス滞留槽側連結部は、前記ガス滞留槽の底部よりも上方位置に連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項６】
前記ガス滞留槽は、該ガス滞留槽内の底部に堆積した堆積物を回収するための回収口を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のガス化装置。
【請求項７】
前記空気供給部は、複数の分割供給菅を連結することによって形成された空気供給管を備え、前記高温部側の分割供給管ほど延設方向の長さが短く形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばバイオマス等の被熱分解物を熱分解して燃料ガスとなる熱分解ガスを生成するガス化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、木材チップ等のバイオマス（被熱分解物）を加熱してガス化し、生成されたガスを燃料ガスとして発電を行うガス化発電システムが実用化されるようになってきた。このようなガス化発電システムでは、ガス化炉において、原料のバイオマスを低酸素下で加熱して熱分解すると、主に一酸化炭素、水素及び炭化水素よりなる熱分解ガスが発生する。そして、この熱分解ガスを燃料ガスとしてデュアルフューエルエンジン発電、ガスタービン発電、ガスエンジン発電あるいは燃料電池等の種々の発電用設備等に供給して利用している。
【０００３】
ところで、上記ガス化発電システムにおいて、バイオマスから生成される熱分解ガス中の炭化水素は、メタンやエタン等の低級炭化水素類が主成分であるが、分子内に炭素原子を６個以上有するベンゼンやナフタレン等の高級炭化水素類も含んでいる。この高級炭化水素類は、温度が低くなると析出し、タールと呼ばれる液状物質となる。そのため、特許文献１に記載されるガス化装置では、熱分解ガスを高温状態に保持しつつ、その高級炭化水素類からタール分を、例えば一酸化炭素と水素に分解するようにしている。すなわち、円筒形のガス化炉の周壁の外側に、該周壁の円周方向に沿うようにガス滞留槽を設け、そのガス滞留槽においてタール分の分解をするようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−４９１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のガス化装置では、ガス滞留槽をガス化炉の周壁の外側に溶接によって２重構造となるように形成していた。そのため、ガス化装置の全体構造が複雑になると共に、ガス化炉が高温状態となった場合には、応力のひずみによって溶接部分に亀裂が生じ、さらに、亀裂から進入した空気によって熱分解ガスが炉内で燃焼されてしまう虞があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、ガス化炉のひずみを低減することで、高温でのガス化を行うことが可能なガス化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、炉内において被熱分解物を熱分解することによって熱分解ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉から送出された前記熱分解ガスを一時的に滞留させ、該熱分解ガス中のタール分を分解するガス滞留槽とを備えたガス化装置であって、前記ガス化炉と前記ガス滞留槽は、個別に形成されると共に、互いに離間するように配置され、前記熱分解ガスを通過可能とする連通管によって互いに連通されており、前記ガス化炉は、その炉内が前記被熱分解物を載置する火格子を境にして、該火格子よりも上方側の高温部と該火格子よりも下方側の低温部とが前記火格子を介して連通するように形成され、前記高温部に前記ガス化炉外の空気を供給する空気供給部は、前記ガス化炉の外部から前記低温部及び前記火格子を貫通して前記高温部に至るように形成されていることを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、ガス化炉の構造を単純化することで、装置全体の構造が複雑化することを抑制できると共に、高温状態となったガス化炉の熱応力に基づくひずみが発生する溶接部分を少なくすることができる。そのため、高温状態でのガス化炉の亀裂の発生を抑えることができ、熱分解ガスが亀裂から進入した空気と共に燃焼してしまうことを回避できるので、高温でのガス化を行うことが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連通管は、該連通管のうち前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部が前記低温部に連結されたことを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、連通管におけるガス化炉側連結部を高温部に連結させた場合と比べ、ガス化炉側連結部に作用する熱応力を小さくすることができ、連通管におけるガス化炉との連結部分に亀裂が発生することを抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ガス化炉は、平面視において炉内の中心を通る基準線に対して線対称をなすように形成されていることを要旨とする。
【００１１】
例えば、平面視において炉内の中心を通る基準線に対して非線対称である場合、高温となった場合の熱応力の作用する方向が錯綜してしまう。この点、上記構成によれば、ガス化炉は平面視において炉内の中心を通る基準線に対して線対称であるため、高温となった場合の熱応力の作用する方向が錯綜することもない。したがって、熱応力に基づくひずみの発生を抑制でき、ガス化炉の破損を抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記連通管は、前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部と、前記ガス滞留槽に連結されるガス滞留槽側連結部とを有し、両連結部の間に熱応力に基づくひずみを吸収するための応力吸収部を備えていることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、ガス化装置のうち、ガス化炉では被熱分解物が加熱されるため高温となる。一方、ガス滞留槽では、ガス化炉で発生した熱分解ガスが連通管を介して流入するだけであるので、ガス化炉に比べて低温となる。そのため、ガス化炉とガス滞留槽とに連結された連通管には、高温のガス化炉と低温のガス滞留槽とから異なる熱応力がひずみとなって伝わる。この点、上記構成では、ガス化炉とガス滞留槽とに連結された連通管に応力吸収部を備えているので、連通管の両連結部に作用する熱応力に基づくひずみを吸収でき、連通管及び連結部の破損を抑制することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記連通管は、前記ガス化炉に連結されるガス化炉側連結部と、前記ガス滞留槽に連結されるガス滞留槽側連結部とを有し、該ガス滞留槽側連結部は、前記ガス滞留槽の底部よりも上方位置に連結されていることを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、ガス滞留槽内において熱分解ガス中から分解されたタール分や、熱分解ガスと共に連通管を通じて運ばれた灰やチャーといった副生成物をガス滞留槽の底部に溜めることができる。そして、この場合において、ガス滞留槽側連結部は該ガス滞留槽の底部よりも上方位置にあるので、底部に溜まった副生成物によって連通管が塞がれてしまうのを防ぐことができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ガス滞留槽は、該ガス滞留槽内の底部に堆積した堆積物を回収するための回収口を有することを要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、ガス滞留槽内の底部に溜まった堆積物、すなわち上記副生成物を回収口から容易に取り除くことができる。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明において、複数の分割供給菅を連結することによって形成された空気供給管を備え、前記高温部側の分割供給管ほど延設方向の長さが短く形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ガス化炉のひずみを低減することで、高温でのガス化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をバイオマスのガス化発電システムに備えられるガス化装置に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、図１に矢印で示した方向を基準として示すものとする。
【００２０】
図１及び図２に示すように、ガス化装置１１は、被熱分解物としてのおが屑（バイオマス）を熱分解して熱分解ガスを発生させるための中空の円柱状をなすガス化炉１２と、該ガス化炉１２で発生させた熱分解ガス中のタールを高温で保持することによって分解するための中空の円柱状をなすガス滞留槽１３とを備えている。ガス化炉１２とガス滞留槽１３は、互いにほぼ同じ高さで個別に形成されると共に、左右方向に離間した横並び状態に配置されている。
【００２１】
ガス化炉１２は、円筒状の台座部１４と、該台座部１４上に設けられた有底円筒状をなす炉本体１５と、該炉本体１５の上端の開口部を閉塞する炉蓋１６とを備えている。図３に示すように、炉本体１５は、平面視において炉本体１５の中心Ｏを通る基準線Ｐに対して線対称をなすように形成されている。また、炉蓋１６の中央部には炉本体１５内におが屑を投入するための投入口１６ａが設けられており、該投入口１６ａにはおが屑を収容した図示しないホッパが接続されている。すなわち、ホッパ（図示略）に収容されたおが屑は、投入口１６ａを介して炉本体１５内に投入されるようになっている。
【００２２】
図２に示すように、炉本体１５の内面は断熱材１７によって覆われ、該断熱材１７は第１耐火物によって構成された第１層１８によって覆われ、該第１層１８の内面は第１耐火物よりも耐熱温度の高い第２耐火物によって構成された第２層１９によって覆われている。さらに、炉蓋１６の内面は第２層１９によって覆われている。第２耐火物は、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とにより構成されており、耐熱温度が炉本体１５内の最高温度よりも高くなっている。
【００２３】
図２及び図４に示すように、炉本体１５の底壁１５ａの中央部にはステンレス綱よりなる円筒状の空気供給管２０が炉本体１５の中心Ｏと同軸配置となるように貫設されており、空気供給管２０における底壁１５ａから上側の部分は炉本体１５内における上下方向の中央位置よりもやや上側まで真っ直ぐに延びている。一方、空気供給管２０における底壁１５ａよりも下側の部分は、台座部１４内においてほぼ直角に側方（本実施形態では右方）へ屈曲されて台座部１４の周壁に設けられた挿通孔１４ａに挿通されている。そして、台座部１４内から挿通孔１４ａを通って側方へ延びる空気供給管２０の先端部は図示しない空気供給装置に接続されている。
【００２４】
炉本体１５内において空気供給管２０は上下方向に複数（本実施形態では３つ）に分割されており、この３つに分割された空気供給管２０は上側から順に第１空気供給管２１、第２空気供給管２２、及び第３空気供給管２３とされている。そして、本実施形態では、第１空気供給管２１、第２空気供給管２２及び第３空気供給管２３により、上下方向に空気を連通可能とする状態で連通された分割空気供給部が構成されている。また、第１空気供給管２１と第２空気供給管２２とはこれらの内周面において円環状の連結部材２４によって連結されている。同様に、第２空気供給管２２と第３空気供給管２３とはこれらの内周面において円環状の連結部材２４によって連結されている。
【００２５】
すなわち、第２空気供給管２２及び第３空気供給管２３の各内周面における上端部には、円環状の連結部材２４が該第２空気供給管２２内及び第３空気供給管２３内から上方へ突出するようにそれぞれ溶接されており、該各連結部材２４の突出部分に第１空気供給管２１及び第２空気供給管２２の各下端部がそれぞれ嵌合している。
【００２６】
また、第２空気供給管２２の上下方向の長さは、第３空気供給管２３の上下方向の長さよりも若干短くなっているとともに、第１空気供給管２１の上下方向の長さの６倍弱程度になっている。そして、第１〜第３空気供給管２１，２２，２３の外周面は断熱材１７によってそれぞれ覆われるとともに、該各断熱材１７の外周面は第２層１９によってそれぞれ覆われている。
【００２７】
第１空気供給管２１を覆う第２層１９には、その外周面における上部全体が外側に向かって水平に突出してなる第１支持部としての外向きフランジ部２５が設けられている。また、炉本体１５の内周面を覆う第２層１９における外向きフランジ部２５と水平方向で対向する位置には、内側に向かって水平に突出してなる第２支持部としての内向きフランジ部２６が設けられている。そして、水平方向における外向きフランジ部２５の外周縁と内向きフランジ部２６の内周縁との間には、平面視で円環状の隙間が形成されるようになっている。なお、外向きフランジ部２５の上面と内向きフランジ部２６の上面とは、水平面になっているとともに、互いに面一となっている。
【００２８】
図２に示すように、第１空気供給管２１上には第２耐火物よりなる円筒状の高さ調整部２７が載置され、該高さ調整部２７上には第２耐火物よりなる円筒状のノズル形成部２８が載置され、該ノズル形成部２８上には該ノズル形成部２８の上端の開口部を閉塞するように第２耐火物よりなる円板状の蓋部材２９が載置されている。
【００２９】
高さ調整部２７、ノズル形成部２８、及び蓋部材２９は互いに外径が同じになっており、高さ調整部２７及びノズル形成部２８の内径は空気供給管２０の内径と同じになっている。また、高さ調整部２７、ノズル形成部２８、及び蓋部材２９の外径は、空気供給管２０の外周面を覆う断熱材１７の外径よりも大きく、該断熱材１７の外周面を覆う第２層１９の外径よりも小さくなるように設定されている。したがって、このように第２耐火物からなる各種の構造材（第２層１９、高さ調整部２７等）により外周面及び端面が覆われるため、空気供給管２０は、炉本体１５内において露出していない。そして、本実施形態では、空気供給管２０、炉本体１５内において空気供給管２０の外周面を覆う断熱材１７、該断熱材１７の外周面を覆う第２層１９、高さ調整部２７、ノズル形成部２８、及び蓋部材２９により空気供給部５０が構成されている。
【００３０】
また、炉本体１５内において外向きフランジ部２５上及び内向きフランジ部２６上には、外向きフランジ部２５及び内向きフランジ部２６間を橋架するように、第２耐火物よりなる円環板状の火格子３０が載置されている。すなわち、火格子３０は水平方向において高さ調整部２７を取り囲むように配置されている。したがって、この高さ調整部２７を含んで構成される空気供給部５０は、火格子３０の中心部を上下方向に貫通していると言える。
【００３１】
図１及び図２に示すように、炉本体１５内において、火格子３０よりも上側の領域はおが屑を熱分解して熱分解ガスを発生させる高温部としての熱分解室３１とされ、火格子３０よりも下側の領域は熱分解室３１で発生したおが屑の灰（副生成物）を溜めるための低温部及び副生成物貯留部としての灰溜室３２とされている。そして、炉本体１５の下端部における前後両側の周壁部分には灰溜室３２内に溜まった灰を炉本体１５外へ取り出すための炉側灰取り出し口３３が、その口縁の最下端を灰溜室３２の底面となる炉本体１５における底壁１５ａの表面と一致させるようにしてそれぞれ設けられている。
【００３２】
図１及び図３に示すように、これらの炉側灰取り出し口３３は、平面視において炉本体１５の中心Ｏ（及び空気供給部５０の軸心）を基準として互いに１８０度ずれた位置に形成されている。そして、各炉側灰取り出し口３３には、該各炉側灰取り出し口３３を閉塞可能な蓋体３４が開閉可能にそれぞれ取着されている。なお、炉本体１５の周壁において、ガス滞留槽１３側となる壁面（本実施形態では左面）における上下方向のほぼ中央位置、すなわち灰溜室３２の上端部と対応する位置にはガス滞留槽１３側となる方向（左方）に向かって延びるガス化炉側連結部としての炉側接続管３５が設けられている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ガス滞留槽１３は、台座部１４よりも若干高さが高い円筒状の台座部４０と、該台座部４０上に設けられるとともに底部としての底壁４１ａ及び上壁４１ｂを有する円筒状の槽本体４１とを備えている。槽本体４１内の領域は熱分解ガス中のタールを分解するためのタール分解室４２とされており、槽本体４１の内面は第２層１９によって覆われている。そして、槽本体４１の下端部における前側にはタール分解室４２内に溜まった堆積物としての灰を槽本体４１外へ取り出すための回収口としての槽側灰取り出し口４５が設けられており、該槽側灰取り出し口４５は円板状の蓋体４６によって閉塞されている。
【００３４】
また、槽本体４１の上壁４１ｂの中央部には、タール分解室４２でタールが分解された熱分解ガスを送出するガス送出口４１ｃが設けられており、該ガス送出口４１ｃには円環状の連結具４３を介してタール分解室４２内の熱分解ガスを下流側へ導くための図示しないガス送出管が接続されている。すなわち、連結具４３は、ガス送出口４１ｃとガス送出管（図示略）とを連通状態で連結しているとともに、槽本体４１が熱変形した場合でも、該熱変形分を吸収してガス送出管（図示略）側にかかる負荷を低減するようになっている。
【００３５】
槽本体４１の周壁においてガス化炉１２側となる壁面（本実施形態では右面）における上下方向のほぼ中央位置にはガス化炉１２側となる方向（右方）に向かって延びるガス滞留槽側連結部としての槽側接続管４４が設けられている。槽側接続管４４は炉本体１５の炉側接続管３５と同径で対向するように形成されている。そして、槽側接続管４４と炉側接続管３５とは、応力吸収部としての連結具４７、及びガス化装置１１の構築時のずれを補正するための連結調整具４８を介して連通状態で連結されている。すなわち、槽本体４１のタール分解室４２と炉本体１５の灰溜室３２とは、連通管６０を構成する槽側接続管４４、連結調整具４８、連結具４７、及び炉側接続管３５を介して連通している。
【００３６】
なお、連結具４７は、炉側接続管３５に接続される炉側直管部と、連結調整具４８と接続する槽側直管部とが、カバーによって気密性を有すると共に相対移動可能な状態で設けられている。そのため、上記の連結具４３と同様に、槽本体４１及び炉本体１５のうちの少なくとも一方が熱変形した場合でも、該熱変形分を吸収して槽本体４１側及び炉本体１５側にかかる負荷を低減するようになっている。
【００３７】
図５に示すように、円筒形の空気供給管２０には、断熱材１７と第２耐火物からなる第２層１９とを空気供給管２０に定着させるための多数のＹ字型アンカ４９が、突出形成されている。そして、図５（ａ）（ｂ）に示すように、これらの各Ｙ字型アンカ４９は、空気供給管２０の上下方向及び周方向に沿って等間隔で設けられると共に、空気供給管２０の上下方向及び周方向において互いに隣り合うアンカ４９同士がＹ字形状を９０度回転させた状態で設けられている。
【００３８】
次に、ガス化装置１１の作用について説明する。
さて、ガス化炉１２内に投入口１６ａからおが屑が投入されると、図示しない空気供給装置から熱分解に必要な空気が空気供給部５０を介して炉本体１５内に供給される。すなわち、空気供給部５０は、空気供給装置から供給された空気を、灰溜室３２内を通過する過程で暖めた後、ノズル形成部２８から熱分解室３１内に供給する。
【００３９】
すると、熱分解室３１内では、おが屑が低酸素下で熱分解される。そして、おが屑の熱分解に伴い、熱分解ガス（主成分は一酸化炭素及び水素）と副生成物である灰が発生する。
【００４０】
このうち、熱分解ガスは、火格子３０及び連通管６０を介してガス滞留槽１３に流れ込む。そして、タール分解室４２では、熱分解ガスを高温状態で保持することにより、熱分解ガス中に含まれるタール分を水素や一酸化炭素等に分解する。そして、熱分解ガスは、ガス送出口４１ｃから送出されると共に図示しない冷却装置によって冷却された後、発電の燃料として利用される。
【００４１】
一方、灰は熱分解ガスと共に火格子３０を通過した後、その大部分が灰溜室３２の底壁１５ａ上に堆積する。但し、火格子３０を通過した灰の一部は、熱分解ガスと共に連通管６０を介してガス滞留槽１３へ移動し、タール分解室４２内の底壁４１ａ上に堆積する。このうち、灰溜室３２に溜まった灰は、炉本体１５の中心Ｏを基準として互いに１８０度ずれた位置に形成された前後各炉側灰取り出し口３３の蓋体３４を各々開放することでガス化炉１２外に回収される。この場合、各炉側灰取り出し口３３からは灰溜室３２の内部が死角もなく灰の堆積状態を視認できるので、空気供給部５０の周囲に堆積した灰を容易にガス化炉１２外に取り出し可能とされる。一方、タール分解室４２に溜まった灰は、槽側灰取り出し口４５の蓋体４６を開放して、ガス滞留槽１３外に取り出すようになっている。
【００４２】
このようなガス化装置１１において、最も高温となるのは、おが屑を加熱する熱分解室３１である。そして、他の部位では熱分解ガスからの熱伝導により暖められるのみであるため、熱分解ガスが流れる上流側から下流側へ、灰溜室３２、連通管６０、タール分解室４２の順に徐々に温度が下がる。さらに、連通管６０及び槽本体４１と、断熱材１７に覆われた炉本体１５とでは、内部から伝えられる熱量に差が生じる。そのため、炉本体１５の熱分解室３１と灰溜室３２では、より高温となる熱分解室３１の熱膨張の方が大きくなる。しかし、炉本体１５は、平面視において炉本体１５の中心Ｏを通る基準線Ｐに対して線対称をなすように形成されているため、上下方向において炉本体１５の各部分の伸びが錯綜することはない。
【００４３】
一方、炉側接続管３５と槽側接続管４４では、高温側に接続された炉側接続管３５の熱膨張の方が大きくなる。そのため、連通管６０では、槽側接続管４４に比べて炉側接続管３５の伸びが大きくなるのに加え、それぞれが接続された炉本体１５と槽本体４１の熱膨張の違いからひずみが生じる。しかし、このひずみは、炉側接続管３５と槽側接続管４４との間に配設された連結具４７によって吸収される。したがって、連通管６０においても熱膨張によって加わる力が錯綜することはない。
【００４４】
また、空気供給管２０を交換するときは、ガス化炉１２の炉蓋１６が取り外され、炉蓋１６が覆っていた炉本体１５の上端の開口部から、蓋部材２９、ノズル形成部２８、高さ調整部２７、火格子３０が順次に取り出される。そして、空気供給管２０の全体を交換するときは、第１空気供給管２１、第２空気供給管２２、第３空気供給管２３の順に取り出される。このとき、各空気供給管２１〜２３の外周側には、それぞれ断熱材１７と第２層１９がアンカ４９によって定着されている。そのため、最外層の第２層１９を引き上げることで、各空気供給管２１〜２３は連結部材２４を介した内周側の連結部分が外れ、炉外に取り出し可能とされる。
【００４５】
また、例えば、第１空気供給管２１と第２空気供給管２２を交換する際には、まず第１空気供給管２１が断熱材１７及び第２層１９と共に上側に持ち上げられ、第２空気供給管２２に固定された連結部材２４から離脱させられる。そして次には、同様に第２空気供給管２２が断熱材１７及び第２層１９と共に上側に持ち上げられ、第３空気供給管２３に固定された連結部材２４から離脱させられる。
【００４６】
一方、新規にガス化炉１２を構築する場合など、新たな空気供給管２０を組み立てる際には、炉本体１５内の中心Ｏと同軸上に第３空気供給管２３を立設した後、第２空気供給管２２を連結部材２４が固定された側を上にして、下端が第３空気供給管２３に固定された連結部材２４に嵌合するように下降させて連結する。その後、第１空気供給管２１を外向きフランジ部２５が形成された側を上にして、下端が第２空気供給管２２に固定された連結部材２４に嵌合するように下降させて連結する。そして、外向きフランジ部２５及び内向きフランジ部２６を橋架するように火格子３０を載置すると共に、第１空気供給管２１の上に高さ調整部２７、ノズル形成部２８、蓋部材２９を順に載置し、さらに炉本体１５を炉蓋１６によって閉塞する。
【００４７】
上記実施形態のガス化装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ガス化炉１２とガス滞留槽１３を離間するように配置し、連通管６０を用いて互いに連通するように接続した。そのため、ガス化炉１２の構造を単純化することで、ガス化装置１１の構造が複雑化することを抑制できると共に、高温状態となったガス化炉１２の熱応力に基づくひずみが発生する溶接部分を少なくすることができる。そのため、高温状態でのガス化炉１２の亀裂の発生を抑えることができ、熱分解ガスが亀裂から進入した空気と共に燃焼してしまうことを回避できるので、高温でのガス化を行うことが可能になる。
【００４８】
（２）上記実施形態では、ガス化炉１２内においておが屑を加熱する熱分解室３１よりも低温の灰溜室３２に連通管６０における炉側接続管３５を接続することで、熱分解室３１に接続した場合と比べて接続部分に作用する熱応力を小さくすることができる。そのため、連通管６０における接続部分の亀裂の発生が抑制される。
【００４９】
（３）上記実施形態では、円筒状のガス化炉１２内の中央部に、該ガス化炉１２の中心Ｏと同軸上に円筒状の空気供給部５０を設けた。また、空気供給部５０を挟んで１８０度対象となる位置に炉側灰取り出し口３３を２つ設けた。すなわち、ガス化炉１２の炉本体１５を平面視において線対称となるように形成した。そのため、ガス化炉１２の炉本体１５においては、高温となった場合の熱応力の作用する方向が錯綜することもない。したがって、熱応力に基づくひずみの発生を抑制でき、ガス化炉１２の破損を抑制することができる。
【００５０】
（４）上記実施形態では、ガス化炉１２内とガス滞留槽１３内とを連通状態に接続する連通管６０に、熱応力に基づくひずみを吸収する連結具４７を設けた。これにより、おが屑を加熱するガス化炉１２とガス滞留槽１３とに温度差に伴ってひずみが発生した場合でも、連通管６０及びその接続部分の破損を抑制することができる。
【００５１】
（５）上記実施形態では、槽側接続管４４の接続位置を、タール分解室４２の底壁４１ａより上方となるガス滞留槽１３のほぼ中央高さ位置とした。そのため、熱分解ガスと共に連通管６０を通じてガス滞留槽１３内に運ばれた後に底壁４１ａ上に堆積した灰によって連通管６０が塞がれてしまうのを抑止することができる。
【００５２】
（６）上記実施形態では、ガス滞留槽１３のタール分解室４２の底壁４１ａ付近に槽側灰取り出し口４５を設けた。そのため、ガス滞留槽１３内に堆積した灰は槽側灰取り出し口４５から容易に回収することができる。
【００５３】
（７）上記実施形態では、第１〜第３空気供給管２１〜２３のうち、熱分解室３１に近い第１空気供給管２１が最も熱分解室３１の高温による影響を受けやすい。そして、第２空気供給管２２と第３空気供給管２３では、熱分解室３１側に近い第２空気供給管２２の方が高温による影響を受けやすい。そのため、交換等のメンテナンスの必要性も第１空気供給管２１が最も高く、最下方の第３空気供給管２３が最も低くなる。そのため、空気供給管２０のうち高温となる上方に位置するため頻繁にメンテナンスする可能性があるものほど短尺にして形状を小さくしたことで、メンテナンスの際の負担を低減させることができる。
【００５４】
（８）上記実施形態では、第１空気供給管２１の上端に形成した外向きフランジ部２５によって、火格子３０の内周縁を支持することで、火格子３０をより安定させることができる。また、例えば、火格子３０を扇形状に形成された複数の部材から構成するようにしても、外向きフランジ部２５及び内向きフランジ部２６によって個々に支持することができる。
【００５５】
（９）上記実施形態では、ステンレス綱よりなる空気供給管２０を、断熱材１７と第２層１９によって覆ったため、空気供給管２０が受ける熱の影響は低減される。そのため、空気供給管２０の耐久性は高まり、メンテナンスの頻度を低減させることができる。
【００５６】
（１０）上記実施形態では、空気供給管２０に設けたＹ字型アンカ４９によって、断熱材１７及び第２層１９を空気供給管２０の壁面に定着するようにしている。そして、隣り合うアンカ４９同士がＹ字形状を９０度回転させた状態で設けられることで、上下方向及び周方向に耐火物を支持することができる。そのため、空気供給管２０は、断熱材１７及び第２層１９を引き上げることで容易に交換することができる。また、強固に連結されている場合などには、必要に応じて第２層１９に周方向の力を加えることで、空気供給管２０に対して周方向の力が加わり、効果的に離脱させることができる。
【００５７】
（１１）上記実施形態では、第１〜第３空気供給管２１〜２３を連結部材２４の嵌合係止機能を利用して上下方向に嵌合させて空気供給管２０を構成している。そのため空気供給管２０は上下方向と直交する方向への位置ずれを抑制することができる。したがって、空気供給部５０の傾きが抑制されるため、炉本体１５の底壁１５ａの空気供給管２０が貫設された部分に過剰な力が加わるのを防ぐことができる。
【００５８】
（１２）上記実施形態では、ガス化炉１２に複数の炉側灰取り出し口３３を設けたため、灰溜室３２の底壁１５ａ上に堆積している副生成物としての灰を複数の方向から容易に取り出すことができる。そのため、灰の回収に手間をかけずにメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５９】
（１３）上記実施形態では、複数の炉側灰取り出し口３３を、それぞれ空気供給部５０の軸心でもある炉本体１５の中心Ｏを基準として周方向に９０度以上離れるように設けた。そのため、灰溜室３２内において空気供給部５０により死角となる箇所をなくし、灰の回収を容易に行うことができる。
【００６０】
（１４）上記実施形態では、各炉側灰取り出し口３３が空気供給部５０の軸心を基準として周方向に等角度間隔となるように設けられているため、各炉側灰取り出し口３３間において熱応力のひずみを低減させることができる。
【００６１】
（１５）上記実施形態では、２つの炉側灰取り出し口３３を空気供給部５０の軸心を基準として周方向に１８０度離して設けた。そのため、灰溜室３２内に堆積した灰を前後両側から容易に取り出すことができる。
【００６２】
（１６）上記実施形態では、炉側灰取り出し口３３の口縁の最下端を灰溜室３２の底面となる炉本体１５における底壁１５ａの表面と一致させるように設けた。そのため、上下方向の段差がないため、灰を容易に回収することができる。
【００６３】
（１７）上記実施形態では、空気供給部５０を炉本体の底壁１５ａの中央部に貫設するともに、上下方向の中央位置よりもやや上側まで真っ直ぐに延びるように設けた。そのため、ノズル形成部２８から熱分解室３１内に供給される空気は、灰溜室３２の部分を通過する途中に暖められる。そのため、供給される空気によって熱分解室３１内の温度が低下することを抑制することができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ガス滞留槽１３には槽側灰取り出し口４５を設けない構成としてもよい。また、ガス滞留槽１３の槽側灰取り出し口４５を複数設けた構成としてもよい。
【００６５】
・ガス滞留槽１３に対する連通管６０における槽側接続管４４の接続位置は任意に変更してもよい。
・連通管６０は直状でなく曲状としてもよく、また、連通管６０の途中に灰を溜める灰溜部及び灰を回収する回収口を供える構成としてもよい。
【００６６】
・連通管６０の両側に発生するひずみを吸収する連結具４７は、熱変形による影響を緩和するための他の構成を用いてもよい。例えば、炉側接続管３５と槽側接続管４４の高さを変えることで、Ｌ字配管とボール型の伸縮継手を用いるようにしてもよい。また、耐火材及び断熱材１７によって炉本体１５及び槽本体４１に伝達される熱を調整することで、連結具４７を用いない構成としてもよい。
【００６７】
・ガス化炉１２の炉側灰取り出し口３３の個数は任意に決めることができる。例えば、ガス化炉１２の炉側灰取り出し口３３は１つでもよい。さらに、炉側灰取り出し口３３及び挿通孔１４ａの位置も任意に決めることができる。
【００６８】
・炉側接続管３５は熱分解室３１と連通するように設けてもよい。
・被熱分解物としてのバイオマスは、間伐材、樹皮、竹、端材、稲わら、籾殻などを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１実施形態のガス化装置の斜視図。
【図２】第１実施形態のガス化装置の断面図。
【図３】図１における３−３矢視線図。
【図４】空気供給部の一部破断面図。
【図５】（ａ）空気供給部の底壁に対して垂直方向の断面模式図、（ｂ）空気供給部の底壁に対して水平方向の断面模式図。
【符号の説明】
【００７０】
１１…ガス化装置、１２…ガス化炉、１３…ガス滞留槽、１５ａ…底壁、１７…断熱材、１９…第２層、２０…空気供給管、２１…第１空気供給管、２２…第２空気供給管、２３…第３空気供給管、２４…連結部材、２５…外向きフランジ部、２７…高さ調整部、２８…ノズル形成部、２９…蓋部材、３０…火格子、３１…熱分解室、３２…灰溜室、３３…炉側灰取り出し口、３５…炉側接続管、４４…槽側接続管、４５…槽側灰取り出し口、４７…連結具、４８…連結調整具、４９…アンカ、５０…空気供給部、６０…連通管、Ｏ…中心、Ｐ…基準線。
【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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