(57)【要約】【課題】安価で余分なメンテナンスを必要とせずに、炉内でのバイオマスのブリッジ現象を解消できるようにすることである。【解決手段】炉内でバイオマスＡのブリッジ現象が生じたときに、底部の火格子５の隙間よりも大きい金属またはセラミックスで形成された複数の小球Ｇを、定量供給機１０から炉内へ上方から投入してブリッジ現象を解消し、ブリッジ現象を解消した後は、火格子５の底部５ａを水平方向へスライドさせて、火格子５上に溜まる小球Ｇを排出管８からスクリュコンベア９によって外部に排出し、火格子５から落下する燃焼残渣Ｆの妨げとならないようにするとともに、排出した小球Ｇを分離器１１で燃焼残渣Ｆと分離し、搬送管１２で定量供給機１０のホッパ１０ａに戻し搬送して、繰り返し使用可能とすることにより、安価で余分なメンテナンスを必要とせずに、ブリッジ現象を解消できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に原料の供給口が設けられ、底部に火格子が設けられた竪型の炉内に、バイオマスを原料として上方から供給し、供給されたバイオマスを炉内で下方へ移動させながらガス化反応させて、このガス化反応で生成されるバイオマスガスを排出するガス化炉において、前記火格子の隙間よりも大きい金属またはセラミックスで形成された複数の小球を上方から炉内に投入する投入手段と、この炉内に投入されて前記火格子上に溜まる小球を外部へ取り出す手段と、この外部へ取り出された小球を前記投入手段へ戻し搬送する手段とを設けたことを特徴とするガス化炉。
【請求項２】
前記ガス化炉の運転開始時に、前記投入手段によって前記複数の小球を前記火格子上に投入し、これらの小球を予熱するようにした請求項１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、バイオマスを原料としてガス化反応させ、バイオマスガスを生成するガス化炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオマスを原料とするガス化炉には、上部に原料の供給口が設けられ、底部に火格子が設けられた竪型の炉内にバイオマスを上方から供給し、供給されたバイオマスを炉内で下方へ順に、乾燥、熱分解、酸化、還元の各ゾーンへ移動させながらガス化反応させて、このガス化反応で生成されるバイオマスガスを排出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなバイオマスのガス化炉では、嵩密度の低いバイオマスが炉内でブリッジ現象を起こし、バイオマスの下方へのスムーズな移動が妨げられて、安定した運転が阻害されることがある。特許文献１に記載されたものでは、炉内に撹拌手段を設けて、バイオマスのブリッジ現象を防止するようにしている。
【０００４】
なお、バイオマスのガス化炉には、運転開始時に底部の火格子上に複数の金属球またはセラミックス球等の耐火球を層状に敷設して予熱し、運転立ち上がり時間を短縮するようにしたものがある。このガス化炉は、運転立ち上がり時間は短縮できるが、火格子上に層状に敷設された耐火球が、火格子から落下する燃焼残渣の妨げとなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４６１８８号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたバイオマスのガス化炉は、嵩密度の低いバイオマスを原料としても、撹拌手段で炉内を撹拌してバイオマスのブリッジ現象を解消できるが、高温の炉内に撹拌手段を設ける必要があるので、設備コストが高くなるとともに、メンテナンスに手間がかかる問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、安価で余分なメンテナンスを必要とせずに、炉内でのバイオマスのブリッジ現象を解消できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、上部に原料の供給口が設けられ、底部に火格子が設けられた竪型の炉内に、バイオマスを原料として上方から供給し、供給されたバイオマスを炉内で下方へ移動させながらガス化反応させて、このガス化反応で生成されるバイオマスガスを排出するガス化炉において、前記火格子の隙間よりも大きい金属またはセラミックスで形成された複数の小球を上方から炉内に投入する投入手段と、この炉内に投入されて前記火格子上に溜まる小球を外部へ取り出す手段と、この外部へ取り出された小球を前記投入手段へ戻し搬送する手段とを設けた構成を採用した。
【０００９】
すなわち、火格子の隙間よりも大きい金属またはセラミックスで形成された複数の小球を上方から炉内に投入する投入手段と、この炉内に投入されて火格子上に溜まる小球を外部へ取り出す手段と、この外部へ取り出された小球を投入手段へ戻し搬送する手段とを設けることにより、炉内でバイオマスのブリッジ現象が生じたときに、小球を上部から炉内に投入してブリッジ現象を解消し、ブリッジ現象を解消した後は、火格子上に溜まる小球を外部へ取り出して、火格子から落下する燃焼残渣の妨げとならないようにするとともに、外部へ取り出した小球を戻し搬送して繰り返し使用可能とし、安価で余分なメンテナンスを必要とせずに、ブリッジ現象を解消できるようした。
【００１０】
前記ガス化炉の運転開始時に、前記投入手段によって前記複数の小球を前記火格子上に投入し、これらの小球を予熱することにより、運転立ち上がり時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガス化炉は、火格子の隙間よりも大きい金属またはセラミックスで形成された複数の小球を上方から炉内に投入する投入手段と、この炉内に投入されて火格子上に溜まる小球を外部へ取り出す手段と、この外部へ取り出された小球を投入手段へ戻し搬送する手段とを設けることにより、炉内でバイオマスのブリッジ現象が生じたときに、小球を上部から炉内に投入してブリッジ現象を解消し、ブリッジ現象を解消した後は、火格子上に溜まる小球を外部へ取り出して、火格子から落下する燃焼残渣の妨げとならないようにするとともに、外部へ取り出した小球を戻し搬送して繰り返し使用可能としたので、安価で余分なメンテナンスを必要とせずに、ブリッジ現象を解消することができる。
【００１２】
前記ガス化炉の運転開始時に、前記投入手段によって前記複数の小球を前記火格子上に投入し、これらの小球を予熱することにより、運転立ち上がり時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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、竪型の炉体１の上部にバイオマスＡの供給口２が設けられて、側壁に燃焼用空気Ｂを供給する空気供給管３と着火用のバーナ４が設けられ、底部にすり鉢状の火格子５が設けられており、供給口２から供給されて炉内に堆積されたバイオマスＡが空気Ｂとガス化反応して、このガス化反応で生成されるバイオマスガスＣが、火格子５の下側に設けられたガス排出口６から排出され、サイクロン７でチャーやアッシュ等の異物Ｄを除去された後、製品ガスＥとして回収される。また、ガス化反応によって生じる燃焼残渣Ｆは火格子５から落下して、底部に接続された排出管８からスクリュコンベア９によって外部に排出される。
【００１４】
前記炉体１の上方には、金属またはセラミックスで形成され、火格子５の隙間より大きい直径が数ｍｍの小球Ｇを供給する定量供給機１０が配設され、炉内でバイオマスＡのブリッジ現象が生じたときに、定量供給機１０から供給される複数の小球Ｇが上方から炉内に投入されて、ブリッジ現象を解消するようになっている。この定量供給機１０は、運転開始時にも小球Ｇを炉内に供給し、火格子５上に投入された小球Ｇが、斜め下向きとされたバーナ４で予熱されるようになっている。
【００１５】
前記すり鉢状の火格子５の底部５ａは水平方向へスライド可能とされ、ブリッジ現象の解消後や運転立ち上がり後に火格子５上に溜まる小球Ｇを、排出管８からスクリュコンベア９によって外部に取り出すようになっている。スクリュコンベア９によって燃焼残渣Ｆと一緒に排出される小球Ｇは、篩式の分離器１１で燃焼残渣Ｆと分離され、搬送管１２によって定量供給機１０へ戻し搬送されて、そのホッパ１０ａに貯留される。ホッパ１０ａに貯留された小球Ｇは、前記ブリッジ現象の発生時や運転開始時に、定量供給機１０から再び炉内へ供給され、繰り返し使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ガス化炉の実施形態を示す縦断面図
【符号の説明】
【００１７】
Ａ  バイオマス
Ｂ  燃焼用空気
Ｃ  バイオマスガス
Ｄ  異物
Ｅ  製品ガス
Ｆ  燃焼残渣
Ｇ  小球
１  炉体
２  供給口
３  空気供給管
４  バーナ
５  火格子
５ａ  底部
６  ガス排出口
７  サイクロン
８  排出管
９  スクリュコンベア
１０  定量供給機
１０ａ  ホッパ
１１  分離器
１２  搬送管
【図１】
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