(57)【要約】 【課題】  廃棄物ガス化発電システムのコージェネレーション化を図り、処理コストを低減する。【解決手段】  可燃性廃棄物を加熱して乾留ガスを発生するガス化炉１と、当該ガス炉からの乾留ガスをガス化温度以下で改質する低温改質設備２と、当該低温改質設備２からの改質ガスを冷却除湿する除湿設備３と、当該除湿設備３にて除湿された改質ガスを燃料とする発電機４を備えている。冷却除湿には、発電機４の排熱を利用する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性廃棄物を加熱して乾留ガスを発生するガス化炉と、当該ガス化炉からの乾留ガスをガス化温度以下で改質する低温改質設備と、当該低温改質設備からの改質ガスを除湿する除湿設備と、当該除湿設備にて除湿された改質ガスを燃料とする発電機とを備えて成ることを特徴とする廃棄物ガス化発電システム。
【請求項２】
前記除湿設備における改質ガスの除湿は、前記発電機の排熱を利用した冷却除湿であることを特徴とする請求項１の廃棄物ガス化発電システム。
【請求項３】
冷却除湿の熱源として、前記発電機の排熱を熱源とする排熱ボイラーの水蒸気および／または前記発電機を冷却した時に発生する温水を用いることを特徴とする請求項２に記載の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、可燃性廃棄物をガス化して得た生成ガスを発電用の燃料として用いる廃棄物ガス化発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、可燃性廃棄物を熱分解ガス化すると共に、この生成ガス（乾留ガス）を有用ガスに転換して資源化する廃棄物ガス化処理は、クリーンなエネルギー再生技術として注目されており、その代表的な例として、図２に示すような廃棄物ガス化発電システムが知られている。
【０００３】
図２の発電システムでは、処理物（例えば、バイオマス廃棄物）をガス化炉で
炭化物（チャー）とタール成分を含むガス分（乾留ガス）に熱分解すると共に、この乾留ガスを高温改質設備で高温改質して得られた改質ガスを発電機の燃料に使用して発電を行うものである。
【０００４】
上述の高温改質では、通常１０００〜１２００℃の加熱雰囲気下で改質が行われることから、この高温雰囲気において乾留ガス中の高分子炭化水素は低分子化され易く、且つ、乾留ガス中の水分は過飽和とならないため、ガス精製には都合が良く、よって、従来より、乾留ガスの改質処理として主にこの高温改質が行われている。
尚、バイオマス廃棄物を用いた発電システムの先行技術として、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２３９１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の高温改質では、改質処理に必要な１０００〜１２００℃の高温雰囲気を得るために改質設備に多量のエネルギー（燃料）を供給する必要があり、これによる経済的負担（処理コスト）は極めて大きいものとなっていた。
【０００６】
本発明は、係る問題に鑑み成されたもので、ガス化温度以下で改質された水分過飽和の改質ガスを発電機の排熱を利用して除湿することにより、処理コストの低減を図った高効率の廃棄物ガス化発電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】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、可燃性廃棄物を加熱して乾留ガスを発生するガス化炉と、当該ガス化炉からの乾留ガスをガス化温度以下で改質する低温改質設備と、当該低温改質設備からの改質ガスを除湿する除湿設備と、当該除湿設備にて除湿された改質ガスを燃料とする発電機とを備えて成ることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１の廃棄物ガス化発電システムにおいて、前記除湿設備における改質ガスの除湿は、前記発電機の排熱を利用した冷却除湿であることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項２の廃棄物ガス化発電システムにおいて、冷却除湿の熱源として、前記発電機の排熱を熱源とする排熱ボイラーの水蒸気および／または前記発電機を冷却した時に発生する温水を用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の本発明によれば、乾留ガスをガス化温度以下で改質し、発生した水分過飽和状態の改質ガスを除湿するようにしたので、改質温度を得るための燃料供給を不要にでき、その分、処理コストの低減を図ることができる。
また、請求項２に記載の本発明によれば、水分過飽和状態の改質ガスの冷却除湿に発電機の排熱を有効利用したので、除湿のための新たな熱源は不要となり、コージェネレージョン化により処理コストの低減を図ることができ、発電効率の良い発電システムを構築することができる。
また、請求項３に記載の本発明によれば、発電機（例えば、ガスタービン、ガスエンジン等）からは、およそ５００℃の燃焼排ガスが放出されることから、この排熱を熱源として利用したコージェネレージョン化により、発電効率の良い発電システムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本実施形態による廃棄物ガス化発電システムの概略構成を示している。
【００１２】
本実施形態による廃棄物ガス化発電システム１０は、図１に示すように、処理物を加熱して乾留ガスを発生する低温ガス化炉１と、この低温ガス化炉１で発生した乾留ガスをガス化温度以下で改質する低温改質設備２と、この低温改質設備２からの改質ガスを除湿する除湿設備３と、この除湿設備３にて除湿された改質ガスを燃料として発電する発電機４を備えている。
尚、処理物としては、食品廃棄物、木くず、家畜排泄物等のバイオマス廃棄物や都市ゴミ、廃プラスチック、建築廃材等の有機性廃棄物等、様々な可燃性廃棄物が含まれるが、本実施形態では、上述のバイオマス廃棄物を利用している。
【００１３】
上記構成の廃棄物ガス化発電システム１０において、処理物は、先ず、低温ガス化炉１で熱分解されてチャーとタール成分を含む乾留ガスに分離される。乾留ガスには、タール成分の他、水素、一酸化炭素、メタン等が含まれている。
低温ガス化炉１では、処理物を炉内温度８００℃以下（好ましくは６００℃〜８００℃）の比較的低温雰囲気下で熱分解ガス化するため、ガス化炉１では８００℃以下の乾留ガスが発生する。このような低温ガス化処理では、炉内雰囲気を高温にするための熱発生に費やされる可燃分消費や補助燃料消費を少なくでき、これによりガス化炉のガス化効率を高めることができると共に、炉材の面でも有利となる。
【００１４】
低温ガス化炉１内の熱分解で発生した乾留ガスは低温改質設備２に供給され、低温改質設備２においてメタン、プロパン、ブタン等の高カロリーガスに転換（低温改質）される。この低温改質設備２では、前工程である低温ガス化炉１のガス化温度以下の常温〜３００℃の温度下で改質が行われるため、低温改質設備２に改質温度を確保するための燃料を別途供給する必要はなくなり、処理コストの低減が図れる。
一方、上述の改質温度下では、乾留ガス中の高分子炭化水素がタールの状態で残留するため、当低温改質設備２において、例えば、図示しないスクラバ（洗浄塔）によりタール分の洗浄除去が行われる。このため、低温改質設備２からの改質ガスは、このスクラバによる洗浄処理の際に水分を吸収し、水分過飽和状態となっている。尚、洗浄により除去されたタールは、再度低温ガス化炉１に供給されて廃棄物と共に熱分解ガス化処理される。
【００１５】
次ぎに、この水分過飽和状態の改質ガスは除湿設備３にて冷却除湿される。ここで、冷却除湿とは、湿り気のあるガス体を冷却器を用いて露点温度以下にまで冷却することにより水分を凝縮水として取り除く除湿方式のことで、冷却式除湿装置は、上記ガス体を露点以下に冷却するための熱媒体が循環する冷却器（冷却コイル）を備えている。
【００１６】
本実施形態では、この冷却除湿を発電機４の排熱を利用して行う。
すなわち、除湿設備３にて除湿された改質ガスは、発電機４に供給されて発電が行われ、この発電機４としてガスタービン、ガスエンジン等を例示できる。これらの発電機４が作動することにより、発電機４からおよそ５００℃の燃焼排ガスが放出される。通常、このような発電システムでは、この燃焼排ガスを排ガスボイラー５にて熱交換し、低温ガスとして大気中に放出するようにしているが、本実施形態では、この際に排ガスボイラー５で発生した水蒸気を除湿設備３（すなわち、冷却器）の冷却用熱源として利用し、水分過飽和状態の改質ガスを冷却・除湿するようにしている。
また、別の方法として、発電機４を冷却した水、約８０℃の温水を上述の冷却用熱源として利用することも可能であり、更には、この冷却水（温水）と排ガスボイラー５からの水蒸気を併用することも勿論可能である。
【００１７】
このように、改質ガスを冷却除湿するための熱源として発電機４の排熱を有効利用したので、除湿のための新たなエネルギー（例えば、電力、ガス、石油等のエネルギー）の供給は不要であり、コージェネレーション化により処理コストの低減を図ることができると共に、これにより発電効率の良い発電システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る廃棄物ガス化発電システムの概略構成を示すブロック図
【図２】従来の廃棄物ガス化発電システムの概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００１９】
１  ガス化炉（低温ガス化炉）
２  低温改質設備
３  除湿設備
４  発電機
５  排熱ボイラー
１０  廃棄物ガス化発電システム
【図１】
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【図２】
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