(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ガス化炉への大気の洩れ込みを有効に防止することができる大気の洩れ込み防止方法、ガス化炉への大気の洩れ込みを防止できるガス化装置及びこのガス化装置を具備した廃棄物ガス化発電システムを提供することにある。【解決手段】廃棄物の受け部１１と、廃棄物をガス化するガス化炉３０と、受け部１１とガス化炉３０との間に設けられた圧力調整部１３とを備えたガス化装置１０におけるガス化炉３０への大気の洩れ込みを防止する方法であって、受け部１１の圧力Ｐ１と、圧力調整部１３の圧力Ｐ２と、ガス化炉３０の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の受け部と、廃棄物をガス化するガス化炉と、前記受け部と前記ガス化炉との間に設けられた圧力調整部とを備えたガス化装置における前記ガス化炉への大気の洩れ込みを防止する方法であって、
前記受け部の圧力Ｐ１と、前記圧力調整部の圧力Ｐ２と、前記ガス化炉の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御することを特徴とする、洩れ込み防止方法。
【請求項２】
請求項１において、前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差が０〜４９Paとなるように制御することを特徴とする、洩れ込み防止方法。
【請求項３】
廃棄物の受け部と、廃棄物をガス化するガス化炉と、前記受け部と前記ガス化炉との間に設けられた圧力調整部と、前記圧力調整部の圧力を制御する圧力制御手段とを具備していることを特徴とする、ガス化装置。
【請求項４】
請求項３において、前記圧力制御手段は、前記受け部の圧力Ｐ１と、前記圧力調整部の圧力Ｐ２と、前記ガス化炉の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように構成されていることを特徴とする、ガス化装置。
【請求項５】
請求項４において、前記圧力制御手段は、前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差が０〜４９Paとなるように構成されていることを特徴とする、ガス化装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項において、前記圧力調整部と前記ガス化炉との間に、当該圧力調整部から当該ガス化炉に廃棄物を移送する廃棄物移送手段が配設されており、この廃棄物移送手段がスクリューフィーダから構成されていることを特徴とする、ガス化装置。
【請求項７】
廃棄物をガス化して生成ガスを得る請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のガス化装置と、
前記生成ガスを改質して改質ガスを得るガス改質器と、
前記改質ガスを洗浄して洗浄ガスを得るガス洗浄装置と、
前記洗浄ガスを燃料として発電する発電機とを具備していることを特徴とする、廃棄物ガス化発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧より低い圧力に調整され、廃棄物をガス化するガス化炉への大気の洩れ込みを防止することが可能な洩れ込み防止方法、ガス化炉への大気の洩れ込みを防止できるガス化装置及びこのガス化装置を備えた廃棄物ガス化発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ゴミや産業廃棄物などの各種廃棄物を熱分解処理して得られる生成ガスを燃料としてガスエンジンなどの発電機を駆動させて発電し、電気エネルギーを回収する場合には、生成ガスに含まれる可燃性成分（例えば水素、一酸化炭素など）の割合が高いほど（すなわち、生成ガスが高カロリーであるほど）効率よく電気エネルギーを回収することが可能である。
【０００３】
ところで、一般的なガス化炉は、炉内ガスの噴出を回避するなどの安全対策上の観点から、炉内の圧力が負圧〔例えば、大気圧を基準とした場合において−１９６Pa（−２０mmAq）程度〕となるように調整されている。そのため、ガス化炉に対しては大気圧との圧力差〔例えば１９６Pa（２０mmAq）〕に相当する洩れ込み圧が生じ、ガス化炉は常に大気が洩れ込みやすい状態となっている。そこで、ガス化炉に大気が洩れ込みやすい箇所である廃棄物の投入部分に二重ダンパやスクリューフィーダを設けることによって洩れ込みを防止しているが、それでも多量の大気がガス化炉に洩れ込んでしまっていた。
【０００４】
ガス化炉に洩れ込んだ大気は生成ガスを希釈させ、生成ガスを低カロリーのガスとしてしまう。これは大気に含まれる不活性成分の窒素ガスをガス化炉後段のガス処理工程で取り除くことが困難であるために窒素成分が生成ガス中に残留してしまい、その結果、生成ガスに含まれる可燃性成分が希釈されてしまうことに由来している。
【０００５】
そのため、大気が洩れ込みやすいガス化炉の圧力を的確に制御する技術が求められている。ガス化炉の圧力を制御する方法としては、緩やかな炉内圧力の調整に対してはガス化炉の後段に配置されている誘引送風機の周波数の制御または誘引送風機の入口に設置した誘引送風機入口ダンパの制御によって行い、急激な炉内圧力の変動に対してはガス化炉から燃焼用空気を送り込む空気ラインに設置した調節ダンパの制御によって行う方法が報告されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、この圧力制御方法は、大気のガス化炉への洩れ込みについてはなんら考慮されておらず、廃棄物投入口から多量の大気の洩れ込みを生じさせてしまっていた。また、ガス化炉の後段に配置されている誘引送風機や誘引送風機入口ダンパにより炉内圧力を制御する構成であるため、制御に時間的な遅れを生じやすいという問題があり、この時間的遅れを回避するためにガス化炉の設定圧を予めより強い負圧側に調整しておく必要があり、もって、ガス化炉に大気がより一層洩れ込みやすくなってしまっていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３２５４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようにガス化炉への大気の洩れ込みを抑制する技術の提供が求められている。そこで、本発明の課題は、ガス化炉への大気の洩れ込みを有効に防止することができる大気の洩れ込み防止方法、ガス化炉への大気の洩れ込みを防止できるガス化装置及びこのガス化装置を具備した廃棄物ガス化発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る洩れ込み防止方法の発明は、廃棄物の受け部と、廃棄物をガス化するガス化炉と、前記受け部と前記ガス化炉との間に設けられた圧力調整部とを備えたガス化装置における前記ガス化炉への大気の洩れ込みを防止する方法であって、前記受け部の圧力Ｐ１と、前記圧力調整部の圧力Ｐ２と、前記ガス化炉の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御することを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、受け部の圧力Ｐ１と、圧力調整部の圧力Ｐ２と、ガス化炉の圧力Ｐ３との関係がＰ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御されているので、圧力調整部に対しては前記Ｐ１と前記Ｐ２との圧力差（ΔＰ１２）に相当する大気の洩れ込みが生じ得るものの、ガス化炉に対する大気の洩れ込みを前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）相当に抑制することができる。
【００１１】
すなわち、従来ではガス化炉に対して前記Ｐ１と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ１３）に相当する大気の洩れ込みが生じていたが、本発明においては、ガス化炉への大気の洩れ込みを、前記Ｐ１と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ１３）より小さい前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）相当に抑制することができるものである。
【００１２】
また、本発明の第２の態様に係る洩れ込み防止方法の発明は、前記第１の態様において、前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差が０〜４９Paとなるように制御することを特徴とする。
【００１３】
この特徴によれば、圧力調整部の圧力Ｐ２とガス化炉の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）が０〜４９Pa（０〜５mmAq）となるように制御されているので、ガス化炉に対する大気の洩れ込み圧を０〜４９Pa（０〜５mmAq）とすることができ、ガス化炉への大気の洩れ込みを確実に防止することができる。
【００１４】
また、本発明の第３の態様に係るガス化装置の発明は、廃棄物の受け部と、廃棄物をガス化するガス化炉と、前記受け部と前記ガス化炉との間に設けられた圧力調整部と、前記圧力調整部の圧力を制御する圧力制御手段とを具備していることを特徴とする。
【００１５】
この特徴によれば、受け部とガス化炉との間に設けられた圧力調整部の圧力を圧力制御手段によって制御することにより、圧力調整部からガス化炉への大気の洩れ込みを確実に防止することができる。また、圧力調整部は、ガス化炉の直近に配設されているので、速やかに圧力調整部の圧力を制御することができ、時間的遅れなどを生じさせること無くガス化炉への大気の洩れ込みを防止することができる。
【００１６】
また、本発明の第４の態様に係るガス化装置の発明は、前記第３の態様において、前記圧力制御手段は、前記受け部の圧力Ｐ１と、前記圧力調整部の圧力Ｐ２と、前記ガス化炉の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この特徴によれば、圧力制御手段は、受け部の圧力Ｐ１と、圧力調整部の圧力Ｐ２と、ガス化炉の圧力Ｐ３との関係がＰ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるよう構成されているので、圧力調整部に対しては前記Ｐ１と前記Ｐ２との圧力差（ΔＰ１２）に相当する大気の洩れ込みが生じ得るものの、ガス化炉に対する大気の洩れ込みを前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）相当に抑制することができる。
【００１８】
すなわち、従来ではガス化炉に対して前記Ｐ１と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ１３）に相当する大気の洩れ込みが生じていたが、本発明においては、ガス化炉への大気の洩れ込みを、前記Ｐ１と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ１３）より小さい前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）相当に抑制することができるものである。
【００１９】
また、本発明の第５の態様に係るガス化装置の発明は、前記第４の態様において、前記圧力制御手段は、前記Ｐ２と前記Ｐ３との圧力差が０〜４９Paとなるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
この特徴によれば、圧力調整部の圧力Ｐ２とガス化炉の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）が０〜４９Pa（０〜５mmAq）となるように制御されるので、ガス化炉に対する大気の洩れ込み圧を０〜４９Pa（０〜５mmAq）とすることができ、ガス化炉への大気の洩れ込みを確実に防止することができる。
【００２１】
また、本発明の第６の態様に係るガス化装置の発明は、前記第３の態様から前記第５の態様のいずれかの態様において、前記圧力調整部と前記ガス化炉との間に、当該圧力調整部から当該ガス化炉に廃棄物を移送する廃棄物移送手段が配設されており、この廃棄物移送手段がスクリューフィーダから構成されていることを特徴とする。
【００２２】
この特徴によれば、圧力調整部とガス化炉との間に廃棄物移送手段としてのスクリューフィーダが配設されているので、廃棄物を連続的にガス化炉に投入することができる。また、スクリューフィーダに廃棄物が充填されることで圧力調整部とガス化炉との間に所定のシール性を発現させることができ、もって、確実に受け部の圧力Ｐ１と、圧力調整部の圧力Ｐ２と、ガス化炉の圧力Ｐ３との関係がＰ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御することができる。
【００２３】
また、本発明の第７の態様に係る廃棄物ガス化発電システムの発明は、廃棄物をガス化して生成ガスを得る前記第３の態様から前記第６の態様のいずれかの態様に記載のガス化装置と、前記生成ガスを改質して改質ガスを得るガス改質器と、前記改質ガスを洗浄して洗浄ガスを得るガス洗浄装置と、前記洗浄ガスを燃料として発電する発電機とを具備していることを特徴とする。
【００２４】
この特徴によれば、前記第３の態様から前記第６の態様のいずれかの態様に記載のガス化装置を備えていることにより、生成ガスに大気が洩れ込むことがないため、高カロリーの生成ガスが得られる。また、ガス改質器において生成ガスに含まれる改質成分（例えば軽質タール）が改質されることにより、生成ガスを高カロリーな改質ガスとして得ることができる。また、ガス洗浄装置において改質ガスを洗浄することで発電機の燃料として使用した場合における有害物質の発生や発電機の腐食などを未然に回避することができる。そして、高カロリーな洗浄ガスを燃料として発電することができるので、効率的に電気エネルギーを回収することができる。すなわち、システム全体での発電効率を確実に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ガス化炉への大気の洩れ込みを確実に防止することができ、生成ガスとして高カロリーのガスが得られる。また、この高カロリーガスを用いて発電機を駆動させることができるので、高効率的な発電が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明に係るガス化炉への大気の洩れ込み防止方法、ガス化装置及び廃棄物ガス化発電システムの一実施形態について説明する。
【００２７】
図１に示す如く、本発明に係るガス化装置１０は、都市ゴミや産業廃棄物などの各種廃棄物を受ける受け部１１と、廃棄物をガス化するガス化炉３０と、受け部１１とガス化炉３０との間に設けられた圧力調整部１３と、圧力調整部１３の圧力を制御する圧力制御手段２０を備えている。圧力制御手段２０は、圧力調整部１３内のガスを排出する抽気エジェクター２１と、圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３を計測し、その差を検出する圧力計２２と、圧力計２２からの信号に基づいて抽気エジェクター２１の抽気量を調整するバルブ２３を備えている。
【００２８】
また、受け部１１と圧力調整部１３との間には、受け部１１から圧力調整部１３に廃棄物を移送する廃棄物移送手段としての第１スクリューフィーダ１７が配設されており、また、圧力調整部１３とガス化炉３０との間には、圧力調整部１３からガス化炉３０に廃棄物を移送する廃棄物移送手段としての第２スクリューフィーダ１９が配設されている。これらのスクリューフィーダ１７、１９は、ある程度のシール性を有するように構成されており、スクリュー間に廃棄物が充填されることにより、そのシール性がより一層高められるようになっている。なお、抽気エジェクター２１に代えてブロアを用いることができ、第１スクリューフィーダ１７に代えてスライドゲートや二重ダンパを用いることもできる。
【００２９】
本実施形態に係るガス化装置１０においては、圧力制御手段２０によって受け部１１の圧力Ｐ１、圧力調整部１３の圧力Ｐ２及びガス化炉３０の圧力Ｐ３の関係がＰ１＞Ｐ２≧Ｐ３となるように制御される。さらに、圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）が０〜４９Pa（０〜５mmAq）、好ましくは０〜１９．６Pa（０〜２mmAq）となるように制御される。
【００３０】
ここで、各部の圧力が上記関係を満たすように制御する手段について説明する。なお、本明細書では、圧力の表示は大気圧を基準としたゲージ圧で示し、大気圧より負圧側の圧力を表す場合には「−」を付して記載する。
【００３１】
受け部１１は大気開放されていることから、受け部１１の圧力Ｐ１は常に大気圧（Ｐ１＝０）となっている。また、ガス化炉３０の圧力Ｐ３は、安全対策上の観点から図示しないガス化炉圧制御手段によって作動中は常に負圧〔例えば、Ｐ３＝−９８から−２９４Pa（−１０から−３０mmAq）〕に調整されている。
【００３２】
そして、受け部１１の圧力Ｐ１、圧力調整部１３の圧力Ｐ２及びガス化炉３０の圧力Ｐ３の関係がＰ１＞Ｐ２≧Ｐ３を満たすように、圧力調整部１３内のガスが抽気エジェクター２１によって排出される。抽気エジェクター２１による圧力調整部１３内のガス排出は、圧力計２２において圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３を計測し、その差（ΔＰ２３）が０〜４９Pa、好ましくは０〜１９．６Paとなるように行われる。すなわち、圧力制御手段２０によって、圧力調整部１３の圧力Ｐ２がガス化炉３０の圧力Ｐ３に対して０〜４９Pa、好ましくは０〜１９．６Pa高くなるように制御される。
【００３３】
抽気エジェクター２１による圧力調整部１３からの抽気量の調整は、圧力計２２からの信号に基づき、バルブ２３の開閉程度が制御されることにより行われる。なお、図１に示す如く、バルブ２３が設けられている管の一端が大気開放された構成であるので、バルブ２３を開けることで圧力調整部１３からの抽気量を増やすことができ、閉めることで抽気量を減らすことができる。
【００３４】
また、図示するように圧力が制御される圧力調整部１３がガス化炉３０の前段直近に配設されているので、時間的な損失を生じさせることなく、速やかに圧力制御を行うことができ、これによりガス化炉３０への大気の洩れ込みを最小限に抑えることができる。
【００３５】
ここで具体的に、受け部１１の圧力Ｐ１が大気圧（Ｐ１＝０）であり、ガス化炉３０の圧力Ｐ３が−１９６Pa（−２０mmAq）に調整され、圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）が１９．６Pa（２mmAq）となるように（すなわち、圧力調整部１３の圧力Ｐ２がガス化炉３０の圧力Ｐ３に対して１９．６Pa高くなるように）制御した場合を例に挙げて説明する。なお、圧力制御の結果として、圧力調整部１３の圧力Ｐ２は、大気圧Ｐ１との関係では−１７６．４Pa（−１８mmAq）となる。
【００３６】
圧力調整部１３内のガスが抽気エジェクター２１により排出されることで、ガス化炉３０の圧力Ｐ３（−１９６Pa）との圧力差（ΔＰ２３）が１９．６Pa（すなわち、圧力調整部１３の圧力Ｐ２が−１７６．４Pa）となるように調整される。そのため、圧力調整部１３には、受け部１１の圧力Ｐ１と圧力調整部１３の圧力Ｐ２との圧力差（ΔＰ１２＝１７６．４Pa）に相当する洩れ込み圧が生じ、ある程度の大気の洩れ込みが生じる。
【００３７】
一方、圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３）は１９．６Paに制御されているので、圧力調整部１３からガス化炉３０への大気の洩れ込み圧をこの圧力差（ΔＰ２３＝１９．６Pa）分だけに抑制することができ、ガス化炉３０への大気の洩れ込みを確実に防止することができるものである。
【００３８】
すなわち、従来ではガス化炉に対して、大気圧とガス化炉との圧力差（上記例では１９６Pa）に相当する洩れ込み圧が生じ、その洩れ込み圧に相当する分だけの大気の洩れ込みが生じてしまっていた。一方、本発明では、ガス化炉３０への大気の洩れ込み圧を、受け部１１の圧力Ｐ１とガス化炉Ｐ３との圧力差（ΔＰ１３＝１９６Pa）より小さい、圧力調整部１３の圧力Ｐ２とガス化炉３０の圧力Ｐ３との圧力差（ΔＰ２３＝１９．６Pa）分だけに抑制することができるものである。従って、ガス化炉３０への大気の洩れ込みを確実に防止することが可能である。
【００３９】
また、ガス化炉３０の圧力Ｐ３は廃棄物をガス化させる過程において経時的にある程度の幅（例えば、設定値に対して＋４９から−４９Pa程度）をもって変動してしまい、例えば負側に変動した場合にはガス化炉３０に大気が洩れ込みやすい状態となってしまうおそれがある。しかし、本発明では上述したように、ガス化炉３０の圧力Ｐ３に対して圧力調整部１３の圧力Ｐ２が制御されているので、圧力調整部１３の圧力Ｐ２をガス化炉３０の圧力Ｐ３に連動して変動させることができる。従って、ガス化炉３０の圧力Ｐ３が変動したとしても圧力調整部１３とガス化炉３０との圧力差（ΔＰ２３）が一定に保たれており、ガス化炉３０への大気の洩れ込みを回避することができる。
【００４０】
次に、ガス化装置１０において廃棄物をガス化して生成ガスを得る動作について図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００４１】
廃棄物は必要に応じて破砕処理、乾燥処理などの前処理が施された後、間欠的または連続的に受け部１１に供給される。受け部１１に供給された廃棄物は第１スクリューフィーダ１７によって圧力調整部１３に供給され、この圧力調整部１３で一時的に貯蔵される。圧力調整部１３への破棄物の供給量は、抽気エジェクター２１による圧力調整を的確に行えるように少なくとも圧力調整部１３の頂部に空間部が形成される程度に調整される。圧力調整部１３に一時的に貯蔵された廃棄物は第２スクリューフィーダ１９によって連続的にガス化炉３０に投入される。すなわち、圧力調整部１３は、廃棄物をガス化炉３０に供給するホッパーとしても機能する。ガス化炉３０への廃棄物の投入量は、少なくともガス化炉３０の頂部に空間部３０ｅが形成される程度に調整される。
【００４２】
ガス化炉３０は、図２に示す如く上部から投入された廃棄物が底部側に向けて移動する移動床を形成する縦型のガス化炉であり、底部側から上部側に向けて冷却帯３０ａ、燃焼帯３０ｂ、熱分解帯３０ｃ、乾燥帯３０ｄが積層した構成となっている。すなわち、ガス化炉３０に投入された廃棄物が上部側から底部側に向けて乾燥帯３０ｄ、熱分解帯３０ｃ、燃焼帯３０ｂ、冷却帯３０ａの順に移動する移動床が形成された構成である。
【００４３】
燃焼帯３０ｂではガス化炉３０の底部のガス供給口３４から供給される供給ガスに含まれる空気または酸素（酸化剤）により廃棄物またはその熱分解生成物が燃焼して１０００〜１２００℃に維持され、燃焼かすである灰分や炭化物が生成される。灰分は冷却帯３０ａに流下し、炭化物は供給ガスに含まれるスチームと水性ガス化反応することにより可燃性の水性ガス（一酸化炭素や水素を含むガス）に変換される。なお、炉内に供給された空気または酸素（酸化剤）は燃焼帯３０ｂでの燃焼により使い果たされるため、燃焼帯３０ｂより上側の熱分解帯３０ｃ、乾燥帯３０ｄでは無酸素状態が構成されている。冷却帯３０ａでは燃焼帯３０ｂで生じた高温度の灰分と供給ガスとの間で熱交換が生じ、灰分が減温される。そして、灰分は炉底部の固分排出口３３から炉外に排出される。
【００４４】
熱分解帯３０ｃでは燃焼帯３０ｂで生じた熱により廃棄物が熱分解され、可燃性の熱分解ガス（一酸化炭素や水素を含むガス）や軽質タール（分子量が数百程度の比較的低分子量の炭素含有物質）が生成する。廃棄物は例えば４５０℃以上になると熱分解されることから、この温度域を超えて廃棄物の熱分解が生じる領域が熱分解帯３０ｃとなる。
【００４５】
熱分解ガスと水性ガスとを含む生成ガスはガス化炉３０を上部側に向けて移動し、廃棄物の隙間を流通する間に廃棄物を乾燥させる乾燥帯３０ｄを形成するとともに、粉塵が取り除かれる。廃棄物を乾燥させることにより減温（例えば１５０〜２００℃）され、かつ廃棄物の隙間を流通することで除塵された生成ガスは、ガス化炉３０頂部の空間部３０ｅを介してガス排出口３１から炉外に排出される。この生成ガスには熱分解ガスや水性ガスの他、軽質タールが含まれている。軽質タールは通常室温では固体状であるが、炉内の生成ガス中ではガス状または液状となっており、液状の軽質タールは微粉末形態として生成ガスと共にガス排出口３１から排出される。
【００４６】
なお、ガス化炉３０への投入に先立ち、廃棄物に予め不燃性のペレットを所定比率で添加しておくことにより、冷却帯３０ａに灰分などが溜まることでガス供給口３４から供給される供給ガスが冷却帯３０ａを通流できなくなることを防ぐことができる。なお、この不燃性ペレットは灰分とともに固分排出口３３から排出され、灰分と分別して回収され、循環利用される。
【００４７】
次に、上述したガス化装置を具備した本発明に係る廃棄物ガス化発電システムの一実施形態について図３を参照しつつ説明する。  
本実施形態に係る廃棄物ガス化発電システム１００は、主要な構成として、上述したガス化装置１０と、ガス改質器４６と、ガス洗浄装置としての凝縮塔５１及び吸着塔５５と、発電機としてのガスエンジン６３を具備している。
【００４８】
ガス化装置１０の上部からは廃棄物と不燃性ペレットが供給され、底部からはスチーム発生器４１からのスチームと、ベーパレーターを含む液体酸素ボンベ４３からの酸素が供給される。廃棄物のガス化・燃焼により生じた灰と不燃性ペレットはガス化装置１０の底部から排出されて分別された後、ペレットは循環再利用され、灰分は図示しない灰溶融炉において処理される。一方、ガス化装置１０で生成した生成ガスは上部から排出され、ガス改質器４６に供給される。
【００４９】
ガス改質器４６には液体酸素ボンベ４３からの酸素が供給されており、生成ガスに含まれる改質成分（例えば軽質タール）が改質されて水素と一酸化炭素を主成分とする改質ガスが生成する。このように、ガス改質器４６において生成ガス中の改質成分を改質することにより、ガスをより高カロリー化することができるとともに、軽質タールなどの液状成分をガスエンジン６３の燃料として有用なガス状態にすることができる。ガス改質器４６を排出した改質ガスは冷却塔４８に供給され、水供給手段４９から供給された水と接触することで減温される。
【００５０】
冷却塔４８を排出した改質ガスは凝縮塔５１に供給されて凝縮される。この凝縮塔５１には薬剤供給手段５２からアルカリ溶液（例えば水酸化ナトリウム水溶液）が供給される。アルカリ溶液は凝縮塔５１内に噴霧され、改質ガスと対向接触することにより改質ガスに含まれる不純成分（例えば酸性成分）を取り除く。不純成分を吸収したアルカリ溶液は搭底部から排出され、一時的にタンク５３に貯留された後、排水処理される。
【００５１】
凝縮塔５１を排出したガスは吸着塔５５に供給される。この吸着塔５５にはガス中の不純成分を吸着する吸着剤が充填されており、ガス中から不純成分を吸着除去して、洗浄ガスを生成する。このように凝縮塔５１及び吸着塔５５において改質ガスから不純成分を取り除いて洗浄ガスとすることにより、ガスエンジン６３の燃料として使用した場合における有害物質の発生やガスエンジン６３の腐食などの不具合を未然に回避することが可能である。
【００５２】
そして、吸着塔５５から排出された洗浄ガスは、ブロア６７を介してガスタンク６１に一時的に貯蔵された後、ガスエンジン６３に供給されて当該ガスエンジン６３の燃料として使用され、これにより電気エネルギーが回収される。
【００５３】
以上説明したように、本発明に係る廃棄物ガス化発電システム１００では、高カロリーのガスを燃料としてガスエンジン６３を駆動させることができるので、極めて効率的に電気エネルギーを回収することが可能である。また、ガスエンジン６３への導入前に、予めガス中の不純成分が除去されるので、ガスエンジン６３の駆動に伴う有害物質の発生やガスエンジン６３の腐食などを未然に回避することができ、高い信頼性のもと安定してシステムを駆動させることができる。
【００５４】
なお、ガス化装置１０からガス改質器４６に生成ガスを供給するガス管は分岐して緊急ブロア６９を介してフレアースタック７１に接続するように構成されており、緊急の際には、生成ガスをフレアースタック７１から系外に放出させることができるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、大気圧より低い圧力に調整され、都市ゴミや産業廃棄物などの各種廃棄物をガス化するガス化装置、及びこのガス化装置を備え、廃棄物から電気エネルギーを回収することができる廃棄物ガス化発電システムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るガス化装置を示す図面である。
【００５７】
【図２】ガス化炉の説明に供する図面である。
【００５８】
【図３】本発明に係る廃棄物ガス化発電システムを示す図面である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ガス化装置
１１  受け部
１３  圧力調整部
１７  第１スクリューフィーダ
１９  第２スクリューフィーダ
２０  圧力制御手段
２１  抽気エジェクター
２２  圧力計
２３  バルブ
３０  ガス化炉
３０ａ  冷却帯
３０ｂ  燃焼帯
３０ｃ  熱分解帯
３０ｄ  乾燥帯
４６  ガス改質器
５１  凝縮塔
５５  吸着塔
６３  ガスエンジン
１００  廃棄物ガス化発電システム
Ｐ１  受け部の圧力
Ｐ２  圧力調整部の圧力
Ｐ３  ガス化炉の圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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