(57)【要約】【課題】コンパクトな設計で残渣の排出孔の開口隙間を調節でき、かつ、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を除去することができるガス化炉を提供することである。【解決手段】上部を円錐形状とした排出規制部材１１を、排出孔１０の炉底開口に向かって昇降し、垂直軸１１ａの回りに回転駆動されるものとすることにより、コンパクトな設計で、排出孔１０の開口隙間を調節可能とするとともに、その円錐面に設けた突条１２で排出孔１０の炉底開口部に付着する残渣Ｃを掻き取って、効率よく除去できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを炉内でガス化反応させて生成ガスを生成し、炉底に開口する排出孔を設けて、この排出孔からの前記ガス化反応の残渣の排出を規制する排出規制部材を設けたガス化炉において、前記排出規制部材を前記排出孔の炉底開口に向かって昇降するものとし、この排出規制部材を垂直軸の回りに回転駆動する手段を設けたことを特徴とするガス化炉。
【請求項２】
前記排出規制部材の上部を円錐形状とした請求項１に記載のガス化炉。
【請求項３】
前記排出規制部材の円錐形状の外面に、円錐面の傾斜方向へ延びる突条を設けた請求項２に記載のガス化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスをガス化反応させて生成ガスを生成するガス化炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス化炉は、草木等のバイオマスを炉内で高温水蒸気等とガス化反応させて生成ガスを生成することにより、エネルギ資源として活用するものである。このようなガス化炉では、生成ガスを生成するときに灰分等が残渣として残り、この残渣が生成ガスに同伴しないように、炉底に残渣の排出孔を設けたものが多い（例えば、特許文献１参照）。高温の炉内の密閉性を高めるために、排出孔の炉底開口に開閉式の仕切り板を設け、残渣の排出を規制するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
また、ガス化炉ではないが、炉の内容物の炉底からの排出を規制する機構として、以下のようなものが提案されている。炭化炉の底部をコーン状に形成し、底部に設けた垂直な排出孔の途中に傾斜排出管を接続するとともに、排出孔内で昇降するピストンを設け、このピストンの上端を傾斜面に形成して、ピストンの上端を傾斜排出管の接続位置まで下降させたときに、炉内の炭化物を排出孔から傾斜排出管へ排出するようにしたもの（例えば、特許文献３参照）。熱分解炉の底部をコーン状に形成し、底部に接続した垂直な排出管内に、残渣排出用のリードスクリュを設けるとともに、リードスクリュの回転軸の上端に炉底に付着した残渣を掻き取るスクレーパを取り付けたもの（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１２５７４号公報（第１図）
【特許文献２】特開平８−２９６９７３号公報（第１−２図）
【特許文献３】特開２００１−３１６６７３号公報（第１図）
【特許文献４】特開平９−２４１６５７号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されたガス化炉のように開閉式の仕切り板で残渣の排出を規制するものは、開口の隙間の調節ができず、一定量の残渣が溜まったときに仕切り板を開けてバッチ式に残渣を排出するので、残渣が生成ガスに同伴しやすい問題がある。また、開閉式の仕切り板は、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を掻き取る機能がなく、炉底開口部に付着する残渣を定期的に除去する必要がある。この残渣の除去作業の間隔を長くするためには、開口部を広くすればよいが、仕切り板が大きくなり、その開閉機構も大がかりなものとなる。
【０００６】
ガス化炉での残渣の排出孔の開口隙間を調節可能とするためには、特許文献３に記載された炭化物の排出規制機構のように、垂直な排出孔の途中に傾斜排出管を接続するとともに、排出孔内で昇降するピストンを設けることが考えられるが、ガス化炉での残渣の排出は、炭化炉での炭化物の排出のように排出量を制御する必要はないので、このような複雑な構成は不適である。また、昇降するピストンは、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を効率よく除去することができない。
【０００７】
一方、特許文献４に記載されたもののように、残渣排出用のリードスクリュを設けるとともに、リードスクリュの回転軸の上端にスクレーパを取り付けたものは、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を掻き取って効率よく除去できるが、リードスクリュとスクレーパを設けた構造が複雑となり、コンパクトな設計ができない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、コンパクトな設計で残渣の排出孔の開口隙間を調節でき、かつ、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を効率よく除去できるガス化炉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、バイオマスを炉内でガス化反応させて生成ガスを生成し、炉底に開口する排出孔を設けて、この排出孔からの前記ガス化反応の残渣の排出を規制する排出規制部材を設けたガス化炉において、前記排出規制部材を前記排出孔の炉底開口に向かって昇降するものとし、この排出規制部材を垂直軸の回りに回転駆動する手段を設けた構成を採用した。
【００１０】
すなわち、排出規制部材を排出孔の炉底開口に向かって昇降するものとし、この排出規制部材を垂直軸の回りに回転駆動する手段を設けることにより、コンパクトな設計で、昇降する排出規制部材によって排出孔の開口隙間を調節可能とするとともに、回転駆動される排出規制部材による撹拌で、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を効率よく除去できるようにした。
【００１１】
前記排出規制部材の上部を円錐形状とすることにより、排出孔の開口隙間を連続的に滑らかに調節でき、残渣を排出規制部材上部の円錐面に沿わせてスムーズに下方へ落下させることができる。
【００１２】
前記排出規制部材の円錐形状の外面に、円錐面の傾斜方向へ延びる突条を設けることにより、この突条で排出孔の炉底開口部に付着する残渣を掻き取って、残渣をより効率よく除去することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のガス化炉は、残渣の排出規制部材を排出孔の炉底開口に向かって昇降するものとし、この排出規制部材を垂直軸の回りに回転駆動する手段を設けたので、コンパクトな設計で、昇降する排出規制部材によって排出孔の開口隙間を調節できるとともに、回転駆動される排出規制部材による撹拌で、排出孔の炉底開口部に付着する残渣を効率よく除去することができる。
【００１４】
前記排出規制部材の上部を円錐形状とすることにより、排出孔の開口隙間を連続的に滑らかに調節でき、残渣を排出規制部材上部の円錐面に沿わせてスムーズに下方へ落下させることができる。
【００１５】
前記排出規制部材の円錐形状の外面に、円錐面の傾斜方向へ延びる突条を設けることにより、この突条で排出孔の炉底開口部に付着する残渣を掻き取って、残渣をより効率よく除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このガス化炉は、図１に示すように、コーン状の底部１を除く上部が内筒２、中間筒３および外筒４から成る３重構造とされ、内筒２の頂部の投入口５から投入されるバイオマスＡが内筒２内で熱分解され、熱分解ガスＢがその下端から中間筒３内へ流入するとともに、灰分等の残渣Ｃが底部１へ落下するようになっている。また、外筒４の上部には水Ｄの噴射ノズル６が設けられ、その下部には誘導加熱コイル７で発熱する発熱体８が設けられており、噴射された水Ｄは発熱体８との接触で８００℃以上の高温水蒸気Ｅとなってその下端から中間筒３内へ流入し、中間筒３内で熱分解ガスＢと反応して生成ガスＦを生成する。生成された生成ガスＦは中間筒３上部の取り出し口９から取り出される。
【００１７】
前記コーン状の底部１の中央には、残渣Ｃを下方へ排出する排出孔１０が開口しており、この開口に向かって昇降して、残渣Ｃの排出を規制する排出規制部材１１が設けられている。排出規制部材１１の上部は円錐形状とされ、その円錐面に傾斜方向へ延びる複数の突条１２が設けられるとともに、垂直軸１１ａの回りに回転駆動されるようになっている。また、排出孔１０の上部は下方へ拡がるテーパ孔とされており、排出規制部材１１の頂部は排出孔１０よりも上方に突出するようになっている。
【００１８】
したがって、前記排出規制部材１１を昇降することにより、排出孔１０の開口隙間が調節され、底部１に溜まる残渣Ｃが、排出規制部材１１の円錐面に沿って下方の残渣溜まり（図示省略）へ落下するとともに、排出規制部材１１を垂直軸１１ａの回りに回転駆動することにより、排出孔１０の開口部に付着する残渣Ｃが突条１２で掻き取られて除去される。
【００１９】
図２は、前記排出規制部材１１の変形例を示す。この変形例は、円錐形状の上部が切り欠かれ、この切り欠き部にコーン状の底部１に沿った形状のスクレーパ１３が取り付けられている。したがって、この変形例では、底部１に付着する残渣Ｃが広い範囲で掻き取られ、排出孔１０の開口から落下する。
【００２０】
上述した実施形態では、ガス化炉を３重構造のものとしたが、ガス化炉の構造は実施形態のものに限定されることはなく、炉底に残渣の排出孔が開口したものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ガス化炉の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の排出規制部材の変形例を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２２】
Ａ  バイオマス
Ｂ  熱分解ガス
Ｃ  残渣
Ｄ  水
Ｅ  高温水蒸気
Ｆ  生成ガス
１  底部
２  内筒
３  中間筒
４  外筒
５  投入口
６  噴射ノズル
７  誘導加熱コイル
８  発熱体
９  取り出し口
１０  排出孔
１１  排出規制部材
１１ａ  垂直軸
１２  突条
１３  スクレーパ
【図１】
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【図２】
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