(57)【要約】      （修正有）【課題】固体有機物をガス化して得られる熱量および流量が変化する燃料ガスをエネルギー変換装置に供給するに際し、一定で安定したエネルギー（電力等）が得られる燃料ガスの供給方法および装置を提供する。【解決手段】有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置５へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知し、流量と熱量の積が一定になるように制御する。この方法は、燃料ガス生成装置１と、生成した燃料ガス流量センサー３−１および熱量センサー３−２と、燃料ガスの熱量と流量の積を一定に制御するバッファータンク１３およびバッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４自動制御機能を備える燃料ガスの供給装置で実施できる。補助燃料ガス供給系やバッファータンクからのリリーフラインを設ければより有効である。【選択図】図５
2005083341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知し、流量と熱量の積が一定になるように制御することを特徴とする燃料ガスの供給方法。
【請求項２】
有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知して流量と熱量の積が一定になるように制御し、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には、前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給することを特徴とする燃料ガスの供給方法。
【請求項３】
有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知して流量と熱量の積が一定になるように制御し、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を超えた場合には、前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取ることを特徴とする燃料ガスの供給方法。
【請求項４】
有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知して流量と熱量の積が一定になるように制御し、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給し、前記一定の制御範囲を超えた場合には前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取ることを特徴とする燃料ガスの供給方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、有機物をガス化する燃料ガス生成装置と、前記燃料ガス生成装置で生成した燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給する燃料ガス供給系とを有し、前記燃料ガス供給系が、生成した燃料ガスの流量を検知する流量センサーおよび熱量を検知する熱量センサーと、燃料ガスの流量と熱量の積が一定になるように制御するためのバッファータンクおよび前記バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能を備えることを特徴とする燃料ガスの供給装置。
【請求項６】
請求項２〜４の何れかに記載の方法を実施するための装置であって、有機物をガス化する燃料ガス生成装置と、前記燃料ガス生成装置で生成した燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給する燃料ガス供給系とを有し、前記燃料ガス供給系が、生成した燃料ガスの流量を検知する流量センサーおよび熱量を検知する熱量センサーと、燃料ガスの流量と熱量の積が一定になるように制御するためのバッファータンクおよび前記バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能と、さらに、燃料ガスに補助燃料ガスを補給するための補助燃料ガス供給系または／および燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインを備えることを特徴とする燃料ガスの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物をはじめとする種々の固形の有機物（固体有機物）をガス化し、これを電力や熱にエネルギー変換する装置（エネルギー変換装置）に供給する方法およびその装置に関し、とりわけ可燃性廃棄物をガス化して得られる燃料ガスをガスエンジンやガスタービン等（以下、これらを「内燃機関発電機」ともいう）に供給する方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃性廃棄物等の固体有機物を燃料ガス化し、電力等のエネルギーに変換するための装置（燃料ガス生成供給装置）としては、固体有機物を高温での処理や生物による分解作用によりガス化し、生成したガスを燃料として熱や電力に変換するボイラや内燃機関発電機に供給する方式が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来型の固体有機物を原料とした燃料ガス生成供給装置の基本的な構成を示す概略系統図である。図６において、固体有機物はガス化溶融炉等の燃料ガス生成装置１で熱分解され、得られた燃料ガスはエネルギー変換装置（例えば、内燃機関発電機）５に供給され、電力に変換される。
【０００４】
図１０は、この従来型の燃料ガス生成供給装置で得られた燃料ガスの熱量（ここでは、単位体積当たりの発熱量を意味する）、流量および発電量の経時的変化の一例を示す図であるが、燃料ガスの熱量と流量が大きく変動しており、発熱量の変動も大きい。
【０００５】
前記熱量の変動に対しては、燃料ガス供給系から供給される燃料ガスの単位体積当たりの発熱量を計測し、その結果に基づいて、ガスエンジン発電装置に外部から高発熱量の補助燃料ガスを供給して熱量の低下ならびに変動を補い、ガスエンジンシステムを安定に運転する技術が知られている（特許文献２）。
【０００６】
図７は、従来型の燃料ガス生成供給装置の例で、前記ガスエンジンシステムの概略構成を示す系統図である。図７において、燃料ガス生成装置１とエネルギー変換装置（この場合は、ガスエンジン発電装置）５の間に、燃料ガス供給系から供給される燃料ガスの発熱量を計測する熱量センサー３−２と、この熱量センサー３−２と電気的に接続され、ガスエンジン発電装置５に供給される高発熱量の補助燃料ガスの流量を制御する補給ガス自動制御弁６と、前記燃料ガス供給系から供給される燃料ガスと補助燃料ガスを混合する混合器７が取り付けられている。熱量センサー３−２の計測結果に基づいて補給ガス自動制御弁６にその開度を制御する指令信号が送られ、補助燃料ガスが供給されて、燃料ガス生成装置１で生成した燃料ガスの熱量変動が抑制される。
【０００７】
また、燃料ガスの流量の変動に対しては、バッファータンク（容積可変のガスタンク）を取り付けて余分の燃料ガスをそれへ逃がし、または流量が少ない場合にはバッファータンクから必要分を燃料ガス供給ラインへ戻すことにより燃料ガスの流量の変動を抑える技術が公知である。バッファータンクの代わりに排熱回収ボイラを取り付けて、余剰燃料ガスを前記ボイラへ流入させることも可能である（特許文献３）。
【０００８】
図８は、従来型の燃料ガス生成供給装置の他の例で、前記バッファータンクを取り付けた廃棄物熱分解プラントの概略構成を示す系統図である。図８において、燃料ガス生成装置１とエネルギー変換装置（この場合は、ガスエンジン発電装置）５の間に、バッファータンク２が取り付けられ、燃料ガスの流量が増加した場合には、増加した流量はバッファータンク２に流入し、逆に燃料ガスの流量が減少した場合には、バッファータンク２から流出し、燃料ガスの流量変動が抑制されるように構成されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２０８３１８号公報
【００１０】
【特許文献２】特開２００１−５５９５２号公報
【特許文献３】特開２００１−９６２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記のような従来の燃料ガス生成供給装置には、以下に述べる問題点がある。すなわち、ガスエンジンやガスタービンのような内燃機関発電機で発電する場合、燃料ガスの流量または熱量の変動のいずれか一方を抑制して均一化しても、他方が変動すれば、得られる発電量は一定ではなく、安定した一定量の発電電力は得られない。
【００１２】
燃料ガスの熱量と流量の両方が変動し、均一化されていない時の発電電力は、前記の図１０に示したように、大きく変動する。
【００１３】
また、図１１は、燃料ガスの熱量を均一化し、流量は均一化されていない時の発電電力の経時的な変化を例示する図であり、図１２は、燃料ガスの流量を均一化し、熱量の変動はそのままとした時の発電電力の経時的な変化を例示する図であるが、いずれの場合も発電量は一定ではない。電力や熱などのエネルギー、特に電力を利用する側の立場で評価すると、安定して一定量の発電ができるということは利用の効率化を図る上で重要である。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、固体有機物、とりわけ可燃性廃棄物をガス化して得られる流量や熱量が変動する燃料ガスを、内燃機関発電機などのエネルギー変換装置に供給するに際し、一定で安定した電力が得られる燃料ガスの供給方法およびそのための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】
【００１５】
本発明者は、上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、生成した燃料ガスの流量と熱量を検知し、両者の積が一定になるように制御してエネルギー変換装置（ガスエンジン、ガスタービン等の内燃機関発電機）へ供給することにより一定で安定した電力が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１６】
本発明の要旨は、下記（１）〜（４）に記載の燃料ガスの供給方法、およびその方法を実施するための下記（５）、（６）に記載の燃料ガスの供給装置にある。
【００１７】
（１）有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知し、流量と熱量の積が一定になるように制御する燃料ガスの供給方法。
【００１８】
（２）前記（１）に記載の方法において、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には、前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給する燃料ガスの供給方法。
【００１９】
（３）前記（１）に記載の方法において、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を超えた場合には、前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取る燃料ガスの供給方法。
【００２０】
（４）前記（１）に記載の方法において、流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給し、前記一定の制御範囲を超えた場合には前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取る燃料ガスの供給方法。
【００２１】
（５）前記（１）に記載の方法を実施するための装置であって、有機物をガス化する燃料ガス生成装置と、前記燃料ガス生成装置で生成した燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給する燃料ガス供給系とを有し、前記燃料ガス供給系が、生成した燃料ガスの流量を検知する流量センサーおよび熱量を検知する熱量センサーと、燃料ガスの流量と熱量の積が一定になるように制御するためのバッファータンクおよび前記バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能を備える燃料ガスの供給装置。
【００２２】
（６）前記（２）〜(４)の何れかに記載の方法を実施するための装置であって、前記（５）に記載の装置において、前記燃料ガス供給系が、さらに、燃料ガスに補助燃料ガスを補給するための補助燃料ガス供給系または／および燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインを備える燃料ガスの供給装置。
【００２３】
前記の「有機物」とは、ガス化溶融炉等の燃料ガス生成装置で熱分解して燃料ガスとして回収する際に、その原料として使用し得るもので、通常は、廃棄物をはじめとする種々の固形の有機物（固体有機物）をいう。
【００２４】
「エネルギー変換装置」とは、燃料ガスを電力や熱にエネルギー変換する装置で、内燃機関やボイラ等があるが、ここでは特に、ガスエンジンやガスタービン等、燃料ガスを燃焼させて電気エネルギーに変換できる「内燃機関発電機」があげられる。
【００２５】
「燃料ガスの流量と熱量の積が一定になるように制御」する場合の「一定」とは、必ずしも厳密な意味での「一定」ではない。燃料ガスをエネルギー（例えば、電力）に変換した後の用途に応じて許容される幅（範囲）をもたせてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の燃料ガスの供給方法および供給装置によれば、固体有機物、とりわけ可燃性廃棄物をガス化して得られる流量や熱量が変動する燃料ガスを、エネルギー変換装置、特にガスエンジンやガスタービン等の内燃機関発電機に供給するに際し、一定で安定したエネルギー（特に、電力）が得られる燃料ガスの供給方法およびそれに使用する装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の燃料ガスの供給方法（以下、単に「本発明の方法」ともいう）およびその方法を実施することができる燃料ガスの供給装置（以下、単に「本発明の装置」ともいう）を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図１は、後に詳述する本発明の燃料ガスの供給装置の構成例を示す概略系統図である。この装置は、燃料ガス生成装置１と、燃料ガスを一時貯留するバッファータンク２、燃料ガスの流量を検知する流量センサー３−１、熱量を検知する熱量センサー３−２、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４、および前記流量センサー３−１で検知した流量と熱量センサー３−２で検知した熱量との積を計算し、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４に指示信号を出力する演算器３を有し、前記燃料ガス流量調整弁４を経てエネルギー変換装置５に接続されている。
【００２９】
図２は、同じく本発明の燃料ガスの供給装置の他の構成例を示す概略系統図である。この装置は、前記図１に示した装置構成に補助燃料ガス供給系が追加された装置で、補助燃料ガス供給弁６および混合器７を有している。
【００３０】
図３は、同じく本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成例を示す概略系統図である。この装置は、前記図１に示した装置構成にリリーフラインが追加された装置で、リリーフライン制御弁８とリリーフラインガス燃焼装置９を備えている。
【００３１】
また、図４は、同じく本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成例を示す概略系統図である。この装置は、先の図１に示した装置構成に前記の補助燃料ガス供給系とリリーフラインが追加された装置である。
【００３２】
まず、本発明の燃料ガスの供給方法について説明する。
前記（１）に記載の本発明の燃料ガスの供給方法は、『有機物をガス化して得られる燃料ガスをエネルギー変換装置５へ供給するに際し、前記燃料ガスの流量および熱量を検知し、流量と熱量の積が一定になるように制御する方法』である。この方法は、前記図１に示した構成の装置により実施することができる。もちろん、図２〜図４に示した構成の装置によっても実施することができる。
【００３３】
この方法において、燃料ガス生成装置１に投入された固体有機物、とりわけ可燃性廃棄物は、可燃性ガス（以下、前記の呼称に従い「燃料ガス」という）を生成する。このガスは、燃料ガス生成装置の方式により、生成ガス、熱分解ガス、変換ガス、改質ガス、消化ガスなどと呼ばれ、ＬＮＧやＬＰＧと比較すると発熱量の低いガスで、概して燃料ガス生成装置から正圧で排出される。通常は、原料（固体有機物）の性状のバラツキ等のため、熱量および流量が変動する。
【００３４】
図１に示した例では、バッファータンク２は燃料ガス供給装置１からエネルギー変換装置５へ向かうライン上に配置されており、前記燃料ガスは一時バッファータンク２に貯留され、次に述べるように、熱量と流量の積が一定となるように制御され、エネルギー変換装置５に供給される。
【００３５】
前記燃料ガスの流量および熱量の検知は、図１に示した流量センサー３−１および熱量センサー３−２で行われる。また、演算器３で前記の流量と熱量の積を求める演算が行われ、さらに、得られた積が一定になるような燃料ガス流量調整弁４の開度が求められ、燃料ガス流量調整弁４に伝達される。これにより、流量と熱量の積が一定になるように自動的に制御される。なお、自動制御には、ＰＩＤ制御をはじめ、様々な制御方法の適用が可能である。
【００３６】
前記「一定」の制御値は、エネルギー変換装置５での目標エネルギー量（例えば、発電量）、燃料ガス生成装置１の過去の操業実績や使用原料（有機物）の性状等を勘案してあらかじめ設定しておく。なお、この制御値の設定は、以下に述べる（２）〜（４）に記載の本発明の方法においても同様である。
【００３７】
この（１）に記載の本発明の方法によれば、燃料ガスの流量と熱量の積は一定となり、エネルギー変換装置（例えば、内燃機関発電機）５に、一定で安定した電力が得られる燃料ガスを供給することができる。
【００３８】
前記（２）に記載の本発明の燃料ガスの供給方法は、前記（１）に記載の方法において、『流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には、前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給する方法』である。この方法は、前記図２（または、図４）に示した構成の装置により実施することができる。
【００３９】
前記の「一定の制御範囲を下回った」場合とは、燃料ガス流量が減少し、または燃料ガスの熱量が低く、図２に示したバッファータンク２から排出可能な最大流量の排出を行っても、なお燃料ガスの熱量と流量の積が前記一定の制御範囲に達しない場合である。その場合、燃料ガスに補助燃料ガスを補給（混合）して燃料ガスの熱量を高め、熱量と流量の積が前記一定の制御範囲に入るように制御する。補給する補助燃料ガス量は、前記「下回った」程度に応じて演算器３で求められ、補助燃料ガス供給弁６に伝達されて、制御は自動的に行われる。
【００４０】
補給ガスとしては、少量の補給（混合）で燃料ガスの熱量が増加する高発熱量のガスが望ましく、ＬＮＧ、ＬＰＧが最適である。
【００４１】
この方法によれば、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４による制御範囲を超えて燃料ガスの熱量または流量、またはその両方が低下した場合でも、前記流量と熱量の積が一定になるように制御することが可能で、エネルギー変換装置（例えば、内燃機関発電機）５に安定した電力が得られる燃料ガス供給を行うことができる。
【００４２】
前記（３）に記載の本発明の燃料ガスの供給方法は、前記（１）に記載の方法において、『流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を超えた場合には、前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取る方法』である。この方法は、前記図３（または、図４）に示した構成の装置により実施することができる。
【００４３】
前記の「一定の制御範囲を超えた」場合とは、燃料ガス流量が増大し、または熱量が高く、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４がエネルギー変換装置５への燃料ガスの流量を減少させる方向に働いて、余剰の燃料ガスがバッファータンク２内に流入しその最大貯留量に達しても、燃料ガスの熱量と流量の積が前記一定の制御範囲を超えた場合または明らかに超えると予想された場合である。
【００４４】
その場合、前記リリーフライン制御弁８およびリリーフラインガス燃焼装置９を備えるリリーフラインを作動させてバッファータンク２から余剰の燃料ガスを抜き取り、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの熱量と流量の積が前記一定の制御範囲に入るように制御する。余剰燃料ガスの抜き取り量は、前記「超えた」程度に応じて演算器３で求められ、リリーフライン制御弁８に伝達されて、制御は自動的に行われる。
【００４５】
なお、リリーフラインガス燃焼装置９としては、供給される燃料ガスに熱量や流量の変動があっても支障がないバーナやボイラ等を用いるのがよい。
【００４６】
この方法によれば、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４の制御範囲を超えて燃料ガスの熱量または／および流量が上昇した場合でも、流量と熱量の積が一定になるように制御することが可能で、エネルギー変換装置（例えば、内燃機関発電機）５に安定した電力が得られる燃料ガス供給を行うことができる。
【００４７】
また、前記（４）に記載の本発明の燃料ガスの供給方法は、前記（１）に記載の方法において、『流量と熱量の積が前記一定の制御範囲を下回った場合には前記燃料ガスに補助燃料ガスを補給し、前記一定の制御範囲を超えた場合には前記燃料ガスの一部を系外へ抜き取る方法』で、前記図４に示した構成の装置により実施することができる。
【００４８】
この方法は、例えば、燃料ガス生成装置に使用する原料の性状のバラツキ等に起因して、燃料ガスの熱量と流量の積が前記一定の制御範囲に達しない場合、および制御範囲を超えるか明らかに超えると予想される場合、のいずれもが起こり得る状況下で適用できる方法である。先に述べたように、前者の場合は燃料ガスに補助燃料ガスの補給が、後者の場合はバッファータンク２からの余剰燃料ガスの抜き取りが自動的に行われる。
【００４９】
この方法によれば、燃料ガスの熱量または／および流量が低下した場合でも、逆に上昇した場合でも、流量と熱量の積が一定になるように制御することが可能で、内燃機関発電機等に安定した電力が得られる燃料ガス供給を行うことができる。
【００５０】
前述したように、本発明の方法（前記（１）〜（４）に記載の方法）は、燃料ガスのエネルギー（電力等）への変換に影響を及ぼす前記燃料ガスの熱量や流量の変動を、熱量と流量の積が一定となるように制御することによって回避し、一定で安定した電力等を得ることができる燃料ガスの供給方法で、使用原料（有機物）の性状、エネルギー変換により得られるエネルギーの量（例えば、発電量）および用途等に応じ、適切な態様（方法）を選択することが可能である。
【００５１】
次に、本発明の燃料ガスの供給装置について説明する。
前記（５）に記載の本発明の燃料ガスの供給装置は、前記の（１）に記載の本発明の方法を実施することができる装置で、『有機物をガス化する燃料ガス生成装置と、前記燃料ガス生成装置で生成した燃料ガスをエネルギー変換装置へ供給する燃料ガス供給系とを有し、前記燃料ガス供給系が、生成した燃料ガスの流量を検知する流量センサーおよび熱量を検知する熱量センサーと、燃料ガスの流量と熱量の積が一定になるように制御するためのバッファータンクおよび前記バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能を備える装置』である。
【００５２】
前記図１に示したように、この装置は、燃料ガス生成装置１と、バッファータンク２、流量センサー３−１、熱量センサー３−２、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４、および演算器３を有している。
【００５３】
バッファータンク２は、圧力または容積を調節できるように構成されており、燃料ガス生成装置１で生成される燃料ガスの流量の変動を吸収することができる。したがって、バッファータンク２は、燃料ガスの流量のいかなる変動も吸収できるように十分大きい容量を有するものが望ましい。
【００５４】
前記燃料ガス流量調整弁４は、バッファータンクの出側に配置され、後述するように、演算器３からの指示を受けて自動的に作動するので、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」を備えている。なお、バッファータンク２、流量センサー３−１、熱量センサー３−２および「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が「燃料ガス供給系」を構成している。
【００５５】
演算器３は、流量センサー３−１および熱量センサー３−２と電気的に接続されており、さらに、図中に破線で示すように、燃料ガス流量調整弁４および燃料ガスエネルギー変換装置５と接続されている。
【００５６】
このように構成された前記（５）に記載の本発明の装置において、固体有機物が燃料ガス生成装置１でガス化され、生成した燃料ガスは圧力または容量が可変のバッファータンク２に一時貯留された後、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４を経てエネルギー変換装置５へ供給される。その際、生成した燃料ガスの流量が流量センサー３−１で、バッファータンク２内の燃料ガスの熱量が熱量センサー３−２でそれぞれ検知され、それらの信号が演算器３に入力される。
【００５７】
演算器３では、前記センサー３−１、３−２で検知された流量と熱量の積を求める演算が行われ、さらに、得られた積が一定になるような燃料ガス流量調整弁４の開度が求められ、その信号が燃料ガス流量調整弁４に出力される。燃料ガス流量調整弁４は、演算器３からの指示を受けて自動的に作動し、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が制御される。
【００５８】
さらに、この（５）に記載の装置の作動を具体的に説明すると、燃料ガス生成装置１で生成する燃料ガスの流量が減少した場合、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が減少しない方向に「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、逆に燃料ガスの流量が増大すると、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が増大しない方向に前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働く。また、燃料ガス生成装置１からの燃料ガスの熱量が低下した場合は、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量を増大させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、逆に燃料ガスの熱量が上昇すると、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量を減少させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働く。このようにして、前記供給される燃料ガスの流量と熱量の積が常に一定に保たれる。
【００５９】
なお、図１に示した例では、バッファータンク２は燃料ガス供給装置１からエネルギー変換装置５へ向かうライン上に配置されているが、これをオフラインにし、ラインと単数あるいは複数の配管および弁によって連結し、燃料ガスの流量が増大した場合には余剰分をバッファータンク２へ導き、逆に減少したときには不足分をバッファータンク２から流出させる方式とすることも可能である。
【００６０】
また、バッファータンク２を小型化した場合等においては、燃料ガスの流量と熱量の積が制御範囲を超えることがあり、その場合は、エネルギー変換装置（例えば、内燃機関発電機）５の出力を変更する必要があるが、演算器３で前記流量と熱量の積の演算結果に基いて前記変更後の出力が求められ、その信号がエネルギー変換装置５に伝達され、出力の変更が自動的に行われる。
【００６１】
この装置を用いれば、燃料ガスの流量や熱量が変動しても、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置へ供給する燃料ガスの流量と熱量の積は一定となり、内燃機関発電機などのエネルギー変換装置に一定で安定した電力が得られる燃料ガスを供給することができる。
【００６２】
図９は、この装置を用いて得られた燃料ガスの熱量、流量および発電量の経時的変化の一例を示す図である。バッファータンク２で一旦貯留される間に熱量が均一化され、流量と熱量の積が一定に制御される結果、流量も均一化されるので、この図に示すように、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの熱量と流量が一定になり、一定で安定した電力が得られる。
【００６３】
前記（６）に記載の本発明の燃料ガスの供給装置は、前記の（２）〜（４）の何れかに記載の本発明の方法を実施することができる装置で、前記（５）に記載の装置において、燃料ガス供給系が、バッファータンク、流量センサー、熱量センサーおよび「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」に加えて、『さらに、燃料ガスに補助燃料ガスを補給するための補助燃料ガス供給系または／および燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインを備える燃料ガスの供給装置』である。
【００６４】
（６）に記載の装置の一態様である、燃料ガス供給系が『さらに、燃料ガスに補助燃料ガスを補給するための補助燃料ガス供給系を備える燃料ガスの供給装置』は、前記の図２に示した装置で、前記（２）に記載の方法の実施に好適な装置である。
【００６５】
図２に示したように、この装置は、前記図１に示した装置構成に補助燃料ガス供給系が追加された装置で、補助燃料ガス供給弁６および混合器７を有しており、演算器３は、図１に示した接続に加え、補助燃料ガス供給弁６とも電気的に接続されている。
【００６６】
このように構成された装置において、固体有機物が燃料ガス生成装置１でガス化され、生成した燃料ガスは、通常は、バッファータンク２に一旦貯留された後、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４を経てエネルギー変換装置５へ供給される。その際、図１に示した場合と同様に、燃料ガスの流量と熱量がそれぞれ流量センサー３−１と熱量センサー３−２で検知され、それらの信号が演算器３に入力される。
【００６７】
演算器３では、前記検知された流量と熱量の積を求める演算が行われ、さらに、得られた積が一定になるような燃料ガス流量調整弁４の開度が求められ、その信号が燃料ガス流量調整弁４に出力され、燃料ガス流量調整弁４はその指示を受けて自動的に作動し、すなわち「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が制御される。
【００６８】
しかし、前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」により制御できる範囲を超えた場合、すなわち、エネルギー変換装置５（内燃機関発電機等）に供給される燃料ガス流量が、バッファータンク２から流出可能な最大流量に達しても、なお燃料ガスの熱量と流量の積が目標値に及ばない場合には、演算器３で必要な補助燃料ガス量が算出され、その指示信号が補助燃料ガス供給弁６に出力され、補助燃料ガスが補給される。補給された補助燃料ガスは混合器７で燃料ガスに混合され、エネルギー変換装置５に供給される。
【００６９】
この装置を用いる場合の作用を具体的に説明すると、燃料ガス生成装置１で生成する燃料ガスの流量が減少した場合、通常は、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が減少しない方向に「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いて、バッファータンク２から必要な燃料ガスが流出して燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保たれるのであるが、燃料ガスの流量がバッファータンク２から流出可能な最大流量に達した時点あるいはそれが予測された時点で、補助燃料ガスが補給、混合され、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保持される。燃料ガス生成装置１からの燃料ガスの流量が増大した場合は、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が増大しない方向に前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガス熱量と流量の積は一定に保たれるので、補助燃料ガスの補給は行われない。
【００７０】
また、燃料ガスの熱量が低下すると、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量を増大させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、燃料ガスの流量がバッファータンク２から流出可能な最大流量に達した時点あるいはそれが予測された時点で補助燃料ガスが補給され、エネルギー変換装置５に供給される燃料ガス熱量と流量の積が一定に保持される。燃料ガスの熱量が上昇するとエネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量を減少させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、このときはエネルギー変換装置５に供給される燃料ガス熱量と流量の積は一定に保たれるので、燃料ガスの補給は行われない。
【００７１】
なお、補助燃料ガスの補給を多量に、しかも常時行わなければ前記熱量と流量の積を制御範囲に保持できない場合等においては、前記図１に示した場合と同様に、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）５の出力を変更する必要があるが、演算器３で前記流量と熱量の積の演算結果に基いて前記変更後の出力が求められ、その信号がエネルギー変換装置５に伝達され、出力の変更が自動的に行われる。
【００７２】
この装置を用いれば、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置へ供給する燃料ガスの流量と熱量の積は一定となり、制御できる範囲を超えて燃料ガスの熱量または流量、またはその両方が低下した場合でも、自動的に補助燃料ガスが補給され、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）へ供給する燃料ガスの熱量と流量の積は一定となり、常に一定の電力を得ることができる。
【００７３】
（６）に記載の装置の他の態様である、燃料ガス供給系が『さらに、燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインを備える燃料ガスの供給装置』は、前記の図３に示した装置で、前記（３）に記載の方法の実施に好適な装置である。
【００７４】
図３に示したように、この装置は、前記図１に示した装置構成に燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインが追加された装置で、リリーフライン制御弁８とリリーフラインガス燃焼装置９（バーナ、ボイラ等）を備えており、演算器３は、図１に示した接続に加え、リリーフライン制御弁８とも電気的に接続されている。
【００７５】
このように構成された装置において、燃料ガス生成装置１で生成した燃料ガスは、通常は、バッファータンク２に一旦貯留された後、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４を経てエネルギー変換装置５へ供給される。その際、図１に示した場合と同様に、燃料ガスの流量と熱量がそれぞれ流量センサー３−１と熱量センサー３−２で検知され、それらの信号が演算器３に入力される。
【００７６】
演算器３では、前記検知された流量と熱量の積を求める演算が行われ、以下、前記図２で説明したように、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が制御される。
【００７７】
しかし、前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」により制御できる範囲を超えた場合、すなわち、燃料ガス生成装置１で生成する燃料ガスの流量が増加し、バッファータンク２の貯留量に達した場合または達すると予想された場合には、演算器３で抜き取りが必要な余剰ガス量が算出され、その指示信号がリリーフライン制御弁８に出力され、余剰ガスが抜き取られる。これにより、内燃機関発電機等に供給される熱量と流量の積が一定に保持された燃料ガスを得ることができる。
【００７８】
この装置を用いる場合の作用を具体的に説明すると、燃料ガス生成装置１からの燃料ガスの流量が減少し、あるいは熱量が低下した場合、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの流量を増大させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働く。また、燃料ガスの流量が増大し、あるいは熱量が上昇すると、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの流量を減少させる方向に「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働く。通常は、これによって燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保たれるのであるが、バッファータンク２への流入が続いて燃料ガス量がバッファータンク２の最大貯留量に達した時点または達すると予想された時点でリリーフラインが働き、バッファータンク２から余剰の燃料ガスが抜き取られ、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保たれる。
【００７９】
なお、この装置においても、抜き取り量が多く、しかも常に抜き取りを行わなければ前記熱量と流量の積を制御範囲に保持できない場合等においては、前記図１に示した場合と同様に、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）５の出力を変更する必要があるが、演算器３で前記流量と熱量の積の演算結果に基いて前記変更後の出力が求められ、その信号がエネルギー変換装置５に伝達され、出力の変更が自動的に行われる。
【００８０】
この装置を用いれば、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置へ供給する燃料ガスの流量と熱量の積は一定となり、制御できる範囲を超えて燃料ガスの熱量または／および流量が増大した場合でも、自動的にリリーフラインが働いてバッファータンク２から余剰の燃料ガスが抜き取られ、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）へ供給する燃料ガスの熱量と流量の積は一定となり、常に一定の電力を得ることができる。
【００８１】
（６）に記載の装置のさらに他の態様である、燃料ガス供給系が『さらに、燃料ガスに補助燃料ガスを補給するための補助燃料ガス供給系および燃料ガスの一部を系外へ抜き取るためのリリーフラインを備える燃料ガスの供給装置』は、前記の図４に示した装置で、前記（４）に記載の方法の実施に好適な装置である。
【００８２】
図４に示したように、この装置は、前記図１に示した装置構成に補助燃料ガス供給系とリリーフラインが追加された装置で、補助燃料ガス供給弁６および混合器７と、リリーフライン制御弁８およびリリーフラインガス燃焼装置９を有している。演算器３は、図１に示した接続に加え、補助燃料ガス供給弁６およびリリーフライン制御弁８とも電気的に接続されている。
【００８３】
このように構成された装置において、燃料ガス生成装置１で生成した燃料ガスは、通常は、バッファータンク２に一旦貯留された後、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４を経てエネルギー変換装置５へ供給される。その際、図１に示した場合と同様に、燃料ガスの流量と熱量がそれぞれ流量センサー３−１と熱量センサー３−２で検知され、それらの信号が演算器３に入力される。
【００８４】
演算器３では、前記検知された流量と熱量の積を求める演算が行われ、以下、前記図２で説明したように、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置５に供給される燃料ガスの流量が制御される。
【００８５】
しかし、前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」により制御できる範囲を超えた場合、すなわち、エネルギー変換装置５（内燃機関発電機等）に供給される燃料ガス流量が、バッファータンク２から流出可能な最大流量に達しても、なお燃料ガスの熱量と流量の積が目標値に及ばない場合には、演算器３で必要な補助燃料ガス量が算出され、その指示信号が補助燃料ガス供給弁６に出力されて補助燃料ガスが補給され、燃料ガスに混合され、熱量と流量の積が一定に保持された燃料ガスとしてエネルギー変換装置５に供給される。
【００８６】
また、燃料ガス生成装置１で生成する燃料ガスの流量が増加し、バッファータンク２の貯留量に達するかまたは達すると予想された場合には、演算器３で抜き取りが必要な余剰ガス量が算出され、その指示信号がリリーフライン制御弁８に出力され、余剰ガスが抜き取られる。これにより、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保たれる。
【００８７】
この装置を用いる場合の作用を具体的に説明すると、燃料ガス生成装置からの燃料ガスの流量が減少し、あるいは熱量が低下した場合、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの流量を減らさない方向に「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、内燃機関発電機等に供給される燃料ガス流量が、バッファータンクから流出可能な最大流量に達するか、達することが予測された時点で補助燃料ガスが補給され、内燃機関発電機等に供給される燃料ガス熱量と流量の積が一定に保持される。また、燃料ガスの流量が増大し、あるいは熱量が上昇すると、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの流量を減少させる方向に前記「燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働き、さらにバッファータンクの最大貯留量に達した時点または達すると予想された時点でリリーフラインが働き、バッファータンクから余剰燃料ガスが抜き取られ、内燃機関発電機等に供給される燃料ガスの熱量と流量の積が一定に保たれる。
【００８８】
なお、この装置においても、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）５の出力を変更する必要がある場合は、演算器３で変更後の出力が求められ、出力の変更が自動的に行われる。
【００８９】
この装置を用いれば、「バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁自動制御機能」が働いてエネルギー変換装置へ供給する燃料ガスの流量と熱量の積は一定となり、制御できる範囲を超えて燃料ガスの熱量または／および流量が低下した場合でも、自動的に補助燃料ガスが補給され、また逆に、燃料ガスの熱量または／および流量が増大した場合でも、自動的にリリーフラインが働いてバッファータンク２から余剰の燃料ガスが抜き取られ、エネルギー変換装置（内燃機関発電機等）へ供給する燃料ガスの熱量と流量の積は一定となり、常に一定の電力を得ることができる。
【００９０】
ところで、エネルギー変換装置５の種類によっては、前記変換装置５へ供給する前に燃料ガス生成装置１で生成した燃料ガスを加圧する必要がある。次に述べる図５に示す装置は、このような場合に好適な装置である。
【００９１】
図５は、本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成例を示す概略系統図である。図示するように、この装置は、前記図４に示した装置構成に、さらに、バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁４の出側に燃料ガス加圧装置（圧縮機）１０、この圧縮機１０の圧縮ガス量を可変にするための圧縮機リターン弁１１および圧縮機リターン弁制御用圧力計１２と、燃料ガスと補助燃料ガスの混合器７の出側に圧縮後バッファータンク１３、圧縮後バッファータンク排圧調整弁１４および圧縮後バッファータンク排圧調整弁制御用圧力計１５とが追加された装置である。なお、前記の圧縮機リターン弁制御用圧力計１２は圧縮機リターン弁１１に、また、圧縮後バッファータンク排圧調整弁制御用圧力計１５は圧縮後バッファータンク排圧調整弁１４に電気的に接続されている。
【００９２】
前記の圧縮機１０において、定量圧縮ではなく、圧縮機リターン弁１１を取り付けて流量変動に応じて圧縮量を変化させ得ることとしたのは、本発明の方法においては、燃料ガスの熱量と流量の積が一定になるように制御しており、その一方の熱量が変動しているので、圧縮機入り口の燃料ガスの流量（換言すれば、圧力）が変動しているからである。この燃料ガスの供給装置では、燃料ガスの流量（圧力）の変動を圧縮機リターン弁制御用圧力計１２で検知し、それに基づいて圧縮機リターン弁１１の開度を自動制御することにより、圧縮機１０の圧縮量を変化させ得るように構成されている。
【００９３】
また、圧縮後バッファータンク１３は、制御応答性の関係で所定の圧力が確保できない場合に、所定の圧力を保持する機能を有する。すなわち、圧縮後バッファータンク１３の圧力を圧縮後バッファータンク排圧調整弁制御用圧力計１５で検知し、例えば圧力が必要以上に上昇しているとすれば、その上昇の程度に基づいて圧縮後バッファータンク排圧調整弁１４の開度を自動制御し、バッファータンクからリリーフラインガス燃焼装置９（バーナ、ボイラ等）へ余剰燃料ガスが抜き取られ、圧力を所定の値まで下げることができる。
【００９４】
以上述べた本発明の装置（前記（５）、（６）に記載の装置）によれば、前述した本発明の方法（前記（１）〜（４）に記載の方法）の態様に応じて装置構成を適宜選択し、本発明の方法を容易に実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の燃料ガスの供給方法および供給装置によれば、固体有機物、とりわけ可燃性廃棄物をガス化して得られる流量や熱量が変動する燃料ガスから一定で安定したエネルギー（特に、電力）が得られる。したがって、前記燃料ガスを効率よく利用し、エネルギーリサイクル率を大幅に向上させることができるという優れた効果を奏し、廃棄物のサーマルリサイクルに大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の燃料ガスの供給装置の構成例を示す概略系統図である。
【図２】本発明の燃料ガスの供給装置の他の構成（図１に示した装置に補助燃料ガス供給系を追加した構成）例を示す概略系統図である。
【図３】本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成（図１に示した装置にリリーフライン系を追加した構成）例を示す概略系統図である。
【図４】本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成（図１に示した装置に補助燃料ガス供給系およびリリーフライン系を追加した構成）例を示す概略系統図である。
【図５】本発明の燃料ガスの供給装置のさらに他の構成（図４に示した装置に燃料ガス加圧装置および圧縮後バッファータンクを追加した構成）例を示す概略系統図である。
【図６】従来型の固体有機物を原料とした燃料ガス生成供給装置の基本的な構成を示す概略系統図である。
【図７】従来型の燃料ガス生成供給装置の例で、ガスエンジンシステムの概略構成を示す系統図である。
【図８】従来型の燃料ガス生成供給装置の他の例で、バッファータンクを取り付けた廃棄物熱分解プラントの概略構成を示す系統図である。
【図９】本発明の燃料ガスの供給装置で得られた燃料ガスの熱量、流量および発電量の経時的変化の一例を示す図である。
【図１０】従来型の燃料ガス生成供給装置で得られた燃料ガスの熱量、流量および発電量の経時的変化の一例を示す図である。
【図１１】従来型の燃料ガス生成供給装置で得られた、熱量が均一化され、流量が均一化されていない燃料ガスの発電電力の経時的な変化を例示する図である。
【図１２】従来型の燃料ガス生成供給装置で得られた、流量が均一化され、熱量が均一化されていない燃料ガスの発電電力の経時的な変化を例示する図である。
【符号の説明】
【００９７】
１：燃料ガス生成装置
２：バッファータンク
３：演算器
３−１：流量センサー
３−２：熱量センサー
４：バッファータンク出側燃料ガス流量調整弁
５：エネルギー変換装置
６：補給ガス自動制御弁
７：混合器
８：リリーフライン自動制御弁
９：リリーフラインガス燃焼装置
１０：燃料ガス加圧装置（圧縮機）
１１：圧縮機リターン弁
１２：圧縮機リターン弁制御用圧力計
１３：圧縮後バッファータンク
１４：圧縮後バッファータンク排圧調整弁
１５：圧縮後バッファータンク排圧調整弁制御用圧力計
【図１】
2005083341.tif 000003
【図２】
2005083341.tif 000004
【図３】
2005083341.tif 000005
【図４】
2005083341.tif 000006
【図５】
2005083341.tif 000007
【図６】
2005083341.tif 000008
【図７】
2005083341.tif 000009
【図８】
2005083341.tif 000010
【図９】
2005083341.tif 000011
【図１０】
2005083341.tif 000012
【図１１】
2005083341.tif 000013
【図１２】
2005083341.tif 000014