(57)【要約】【課題】原料投入から発電に至る各過程における熱損失を低減し、発電効率を高めるバイオマス発電システムを提供する。【解決手段】バイオマス発電システム１０は、バイオマス原料１２を炭化処理してバイオマス炭化物１６を生成し、炭化処理の際に発生するガス及びタールの一部を取り込んで、炭化処理の別の加熱源とする炭化装置１４と、バイオマス炭化物１６が投入されるガス化室２０Ａ、２０Ｂを備え、ガス化室２０Ａ、２０Ｂに燃焼用空気を供給し、バイオマス炭化物１６を加熱して可燃性ガスを発生させる炭化物ガス化装置１８と、可燃性ガスを燃焼させて発電するガスエンジン発電機４０と、ガスエンジン発電機４０の排気ガスを利用して水蒸気を発生させる排熱ボイラー４２と、排熱ボイラー４２が発生させた水蒸気を用いて発電する蒸気発電機４４とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス原料を炭化処理してバイオマス炭化物を生成し、前記炭化処理の際に発生するガス及びタールの一部を取り込んで、前記炭化処理の別の加熱源とする炭化装置と、
前記バイオマス炭化物が投入されるガス化室を備え、前記ガス化室に燃焼用空気を供給し、前記バイオマス炭化物を加熱して可燃性ガスを発生させる炭化物ガス化装置と、
前記可燃性ガスを燃焼させて発電するガスエンジン発電機と、
前記ガスエンジン発電機の排気ガスを利用して水蒸気を発生させる排熱ボイラーと、
前記排熱ボイラーが発生させた前記水蒸気を用いて発電する蒸気発電機と、
を有するバイオマス発電システム。
【請求項２】
前記バイオマス炭化物が加熱されたまま、前記炭化装置から前記ガス化室へ供給される請求項１に記載のバイオマス発電システム。
【請求項３】
前記ガス化室は、第１ガス化室と第２ガス化室に区画され、
前記バイオマス炭化物は、前記第１ガス化室又は前記第２ガス化室のいずれか一方へ、予め定められたインターバルで交互に投入される請求項１又は２に記載のバイオマス発電システム。
【請求項４】
前記炭化物ガス化装置には、前記第１ガス化室又は前記第２ガス化室のいずれか一方へ、予め定められたインターバルで交互に、前記燃焼用空気を供給する空気供給機が設けられ、
前記空気供給機と前記排熱ボイラーは、排気ガス用の配管で連結され、
前記空気供給機には、前記水蒸気を発生させた前記排気ガスが、前記燃焼用空気として供給され、又は前記燃焼用空気の予熱用熱源として供給される請求項３に記載のバイオマス発電システム。
【請求項５】
前記ガス化室の外周壁は、前記炭化処理の際に発生する前記ガス及び前記タールの残りで加熱される請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオマス発電システム。
【請求項６】
前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、
前記配管には、前記可燃性ガスの顕熱を回収して前記炭化装置の予熱用熱源として供給する顕熱回収手段が設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載のバイオマス発電システム。
【請求項７】
前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、
前記配管の途中には、前記可燃性ガスと、前記可燃性ガスと異なるガスとを混合するミキサーが設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオマス発電システム。
【請求項８】
前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、
前記配管の途中には、前記可燃性ガスが貯蔵されるガスホルダーが設けられ、
前記ガスホルダーには、投入された廃棄プラスチックを熱分解し、発生させた生成ガスを前記ガスエンジン発電機に供給するプラスチック熱分解装置の生成ガス供給用の配管が接続されている請求項１〜７のいずれか１項に記載のバイオマス発電システム。
【請求項９】
前記可燃性ガス用の配管には、前記可燃性ガスの顕熱を回収する顕熱回収手段が設けられ、
前記顕熱回収手段は、前記顕熱を、前記炭化装置の予熱用熱源、又は前記プラスチック熱分解装置の予熱用熱源として供給する請求項８に記載のバイオマス発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な発電装置による発電システムを補完すべく、地域の特性を生かした小規模な発電システムの開発が進められている。小規模な発電システムでは、熱損失によるエネルギー効率の低下が大規模なものより顕著となるため、エネルギーの有効利用がより強く求められている。
小規模な発電システムとしては、例えば、バイオマス原料（草木、紙、廃材、間伐材、可燃性廃棄物等）の入手が容易な地域では、バイオマス原料を利用して発電し、発電した電力をその地域で消費する構成が考えられている。
バイオマス原料を用いた発電技術には、例えば特許文献１がある。
【０００３】
特許文献１は、バイオマス燃料（原料）を炭化処理する炭化装置、炭化処理された炭化物を粉体に加工する加工手段、及び炭化物の粉体から可燃性ガスを生成する二段式ガス化炉等を備えた構成である。
炭化装置により、バイオマス燃料から炭化物が生成されると共に、バイオマス燃料の炭化処理の際に発生する可燃性熱分解ガスが回収され、回収された可燃性熱分解ガスは、二段式ガス化炉の下段側のガス化・燃焼部、及び上段側のガス改質部に供給される。
一方、回収された炭化物は、粉砕機等の加工手段で粉体とされ、二段式ガス化炉のガス化・燃焼部に供給される。
これにより、炭化物の燃焼とガス化とを行う共に、ガス改質部に送り込まれた可燃性熱分解ガスを改質して可燃性ガスが生成される。この可燃性ガスを、ガスエンジン発電機に供給して発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４６５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１は、加工手段で粉体にされる際に、炭化処理時に加熱された炭化物を一旦冷却し、その後、粉体を二段式ガス化炉で再度加熱処理して可燃性ガスを発生させるため、大きな熱損失が発生する。また、可燃性ガスで発電する発電装置の発電効率を高める手段に関しては、何ら記載されていない。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑み、原料投入から発電に至る各過程における熱損失を低減し、発電効率を高めるバイオマス発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係るバイオマス発電システムは、バイオマス原料を炭化処理してバイオマス炭化物を生成し、前記炭化処理の際に発生するガス及びタールの一部を取り込んで、前記炭化処理の別の加熱源とする炭化装置と、前記バイオマス炭化物が投入されるガス化室を備え、前記ガス化室に燃焼用空気を供給し、前記バイオマス炭化物を加熱して可燃性ガスを発生させる炭化物ガス化装置と、前記可燃性ガスを燃焼させて発電するガスエンジン発電機と、前記ガスエンジン発電機の排気ガスを利用して水蒸気を発生させる排熱ボイラーと、前記排熱ボイラーが発生させた前記水蒸気を用いて発電する蒸気発電機と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、炭化装置により、バイオマス原料が炭化処理され、バイオマス炭化物、ガス及びタールが生成される。ガス及びタールは、一部が取り込まれて炭化処理の別の熱源に利用される。一方、バイオマス炭化物は、炭化物ガス化装置のガス化室に投入される。
続いて、炭化物ガス化装置により、ガス化室に投入されたバイオマス炭化物は、ガス化室で加熱されて可燃性ガスを発生させ、可燃性ガスはガスエンジン発電機に供給される。
ガスエンジン発電機は、供給された可燃性ガスを燃焼させて発電し、排気ガスを排熱ボイラーに供給する。排熱ボイラーは、ガスエンジン発電機の排気ガスを利用して水蒸気を発生させ、蒸気発電機に供給する。蒸気発電機は、排熱ボイラーが発生させた水蒸気を利用して発電する。
これにより、バイオマス原料の投入から発電までの一連の工程が連続して実行されるので、工程が中断されることに伴う熱損失を低減できる。また発電段階においても、ガスエンジン発電機と蒸気発電機を組み合わせてコンバインドサイクル発電とすることで、廃棄する熱量を減らし発電効率を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記バイオマス炭化物が加熱されたまま、前記炭化装置から前記ガス化室へ供給されることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、バイオマス炭化物が、加熱されたまま炭化装置からガス化室へ供給される。これにより、バイオマス炭化物が冷却されることなくガス化室で加熱されるので、可燃性ガス生成過程の熱損失を抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記ガス化室は、前記第１ガス化室と前記第２ガス化室に区画され、前記バイオマス炭化物は、前記第１ガス化室又は前記第２ガス化室のいずれか一方へ、予め定められたインターバルで交互に投入されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、バイオマス炭化物が、ガス化室を構成する第１ガス化室と第２ガス化室のいずれか一方へ、予め定められたインターバルで交互に投入される。
これにより、第１ガス化室と第２ガス化室のいずれか一方で、バイオマス炭化物から可燃性ガスを発生させ、他方に蓄積されたバイオマス炭化物の燃焼灰を処理することができる。投入するインターバルを適切に選択することで、連続的にバイオマス炭化物から可燃性ガスを発生させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記炭化物ガス化装置には、前記第１ガス化室又は前記第２ガス化室のいずれか一方へ、予め定められたインターバルで交互に、前記燃焼用空気を供給する空気供給機が設けられ、前記空気供給機と前記排熱ボイラーは、排気ガス用の配管で連結され、前記空気供給機には、前記水蒸気を発生させた前記排気ガスが、前記燃焼用空気として供給され、又は前記燃焼用空気の予熱用熱源として供給されることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、ガスエンジン発電機から供給された排気ガスは、水蒸気を発生させた後、空気供給機へ供給される。空気供給機は、供給された排気ガスを、燃焼用空気として第１ガス化室及び第２ガス化室へ供給する。又は、空気供給機へ供給された排気ガスで、燃焼用空気を予熱する。
これにより、排気ガスは高い温度が維持されているので、燃焼用空気を加熱する加熱量を少なくできる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記ガス化室の外周壁は、前記炭化処理の際に発生する前記ガス及び前記タールの残りで加熱されることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、炭化装置が発生させたガス及びタールの残りで、ガス化室の外周壁が加熱される。これにより、残ったガス及びタールを有効に活用することができる。この結果、ガス化室の外周壁を加熱するための、ガス及びタール以外の加熱源の加熱量を低減することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、前記配管には、前記可燃性ガスの顕熱を回収し、前記顕熱を前記炭化装置の予熱用熱源として供給する顕熱回収手段が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、顕熱回収手段により、炭化物ガス化装置からガスエンジン発電機へ供給される可燃性ガスの顕熱が回収される。回収した顕熱は、炭化装置の予熱用熱源として供給される。
これにより、可燃性ガス用の配管における熱損失を少なくすることができる。更に、炭化装置の別の予熱用熱源の加熱量を減らすことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、前記配管の途中には、前記可燃性ガスと、前記可燃性ガスと異なるガスとを混合するミキサーが設けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、ミキサーにより、ガスエンジン発電機に供給されるガス燃料を、可燃性ガスと、可燃性ガスと異なる可燃性ガス以外のガス燃料との混合ガスとすることができる。
これにより、バイオマス原料で生成した可燃性ガスが安定供給できなくても、例えば、ガソリンやプロパンガス等との混合ガスを安定供給できるので、ガスエンジン発電機に安定して発電させることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記炭化物ガス化装置と前記ガスエンジン発電機は可燃性ガス用の配管で連結され、前記配管の途中には、前記可燃性ガスが貯蔵されるガスホルダーが設けられ、前記ガスホルダーには、投入された廃棄プラスチックを熱分解し、発生させた生成ガスを前記ガスエンジン発電機に供給するプラスチック熱分解装置の生成ガス供給用の配管が接続されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、プラスチック熱分解装置により、投入された廃棄プラスチックが熱分解され、発生させた生成ガスがガスエンジン発電機に供給される。
これにより、バイオマスのみでなく、廃棄プラスチックでもガスエンジン発電機による発電を行うことができ、ガスエンジン発電機に使用できる燃料の選択の幅を広げることができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のバイオマス発電システムにおいて、前記可燃性ガス用の配管には、前記可燃性ガスの顕熱を回収する顕熱回収手段が設けられ、前記顕熱回収手段は、前記顕熱を、前記炭化装置の予熱用熱源、又は前記プラスチック熱分解装置の予熱用熱源として供給することを特徴としている。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、顕熱回収手段により、可燃性ガスの顕熱が回収され、回収された顕熱は、炭化装置の予熱用熱源、又はプラスチック熱分解装置の予熱用熱源として供給される。
これにより、可燃性ガスの有効利用が図れ、炭化装置又はプラスチック熱分解装置における熱損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、上記構成としてあるので、原料投入から発電に至る各過程における熱損失を低減し、発電効率を高めるバイオマス発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバイオマス発電システムの基本構成を模式的に示すシステム図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るバイオマス発電システムの基本構成を模式的に示すシステム図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るバイオマス発電システムの基本構成を模式的に示すシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係るバイオマス発電システム１０について説明する。
図１に示すように、バイオマス発電システム１０は、バイオマス原料１２が投入されて炭化処理される、炭化装置１４を有している。ここに、バイオマス原料１２とは、例えば、可燃性の草木、紙、廃材、間伐材、可燃性廃棄物等である。
【００２８】
炭化装置１４は、投入されたバイオマス原料１２を加熱して炭化処理し、バイオマス炭化物１６を生成する。このため、炭化装置１４には、バイオマス原料１２の投入部１４ａ、炭化処理部１４ｂ、バイオマス炭化物１６の取出し部１４ｃが設けられている。
生成されたバイオマス炭化物１６は、炭化装置１４の取出し部１４ｃから、次の処理工程である炭化物ガス化装置１８の投入口２２へ、投入管５８を通り投入される。
【００２９】
また、炭化装置１４は、炭化物ガス化装置１８と配管５２で連結されている。これにより、炭化装置１４の炭化処理部１４ｂにおける、炭化処理の際に発生するガス及びタールを、配管５２で炭化物ガス化装置１８へ供給することができる。また、配管５２は途中に設けられた分岐部５２Ｂで分岐され、炭化処理部１４ｂと配管５０で連結されている。
これにより、ガス及びタールは、一部が分岐部５２Ｂから配管５０を通り、炭化装置１４に戻される。炭化装置１４に戻されたガス及びタールは、炭化装置１４で加熱用燃料として燃焼され、バイオマス原料１２の炭化処理に利用される。
この結果、炭化処理に投入する、別の加熱用燃料の使用量を減らすことができる。
【００３０】
炭化物ガス化装置１８は、バイオマス炭化物１６が投入される投入口２２、投入されたバイオマス炭化物１６の供給先を切り替える切換え弁２４、及び、バイオマス炭化物１６から可燃性ガスを発生させるガス化室２０Ａ、２０Ｂを有している。
【００３１】
バイオマス炭化物１６は、バイオマス炭化物１６の取出し部１４ｃから、炭化物ガス化装置１８の投入口２２へ投入される。このとき、バイオマス炭化物１６を冷却させないよう、加熱されたまま、投入管５８を通り投入口２２へ投入される。これにより、温度が低下したバイオマス炭化物１６を、炭化物ガス化装置１８で再加熱するのに必要とされる加熱熱量を低減させることができる。
【００３２】
投入口２２の下部には、切換え弁２４が設けられ、投入口２２に投入されたバイオマス炭化物１６は、切換え弁２４で、供給先を切り替えて供給される。
【００３３】
炭化物ガス化装置１８には、並置された２つのガス化室２０Ａ（第１ガス化室）、２０Ｂ（第２ガス化室）が設けられている。
ガス化室２０Ａ、２０Ｂは、鋼板で密閉された加熱室であり、いずれも上端面に、蓋８６Ａ、８６Ｂが取付けられた開口部が設けられている。投入口２２に投入されたバイオマス炭化物１６は、蓋８６Ａ、８６Ｂが開放された開口部から、ガス化室２０Ａ、２０Ｂの内部へ供給される。
【００３４】
これにより、バイオマス炭化物１６の投入を、予め定められたインターバルで、ガス化室２０Ａ及びガス化室２０Ｂに、交互に行うことができる。開口部の蓋８６Ａ、８６Ｂは、バイオマス炭化物１６の投入に合わせて開放され、投入が終了すると閉じた状態に戻る。
【００３５】
ガス化室２０Ａとガス化室２０Ｂの、それぞれの内部には、高さ方向の中間位置に、受け金具２６Ａ、２６Ｂがそれぞれ取付けられている。受け金具２６Ａ、２６Ｂは、水平方向に配置された金属製の平板であり、受け金具２６Ａ、２６Ｂには、バイオマス炭化物１６の平均的な径より小さい径の開口部が、複数形成されている。
これにより、ガス化室２０Ａとガス化室２０Ｂに投入されたバイオマス炭化物１６を、受け金具２６Ａ、２６Ｂで受け止めて、保持、加熱することができる。
【００３６】
ガス化室２０Ａとガス化室２０Ｂの上部には、ガス化室２０Ａとガス化室２０Ｂを連通する連通部３２が設けられている、これにより、互いの上部空間が一体化されている。また、ガス化室２０Ａとガス化室２０Ｂの受け金具２６Ａ、２６Ｂよりも下部には、燃焼用空気を供給する供給部２８Ａ、２８Ｂと、可燃性ガスを取り出す排出部３０Ａ、３０Ｂが、それぞれが設けられている。
なお、燃焼用空気は、後述する空気供給機３６により、供給部２８Ａ、２８Ｂのいずれか一方から、ガス化室２０Ａ、２０Ｂへ交互に供給される。
【００３７】
これにより、開口部の蓋８６Ａ、８６Ｂを閉じた状態で、燃焼用空気の供給部２８Ａから供給した燃焼用空気を、ガス化室２０Ａ、連通部３２、ガス化室２０Ｂを通過させて、排出部３０Ｂから取出すことができる。
また同様に、燃焼用空気を、反対方向へ循環させることもできる。即ち、燃焼用空気の供給部２８Ｂから供給した燃焼用空気を、ガス化室２０Ｂ、連通部３２、ガス化室２０Ａを通過させて、排出部３０Ａから取出すことができる。
【００３８】
また、ガス化室２０Ａ、２０Ｂの外周壁には、炭化装置１４が発生させたガス及びタールの残りが配管５２により供給される。ガス化室２０Ａ、２０Ｂの外周壁は二重筒構造とされており、二重筒の内部に設けられたバーナで、ガス及びタールを燃焼させて、バイオマス炭化物１６を加熱させる。
【００３９】
これにより、ガス化室２０Ａ、２０Ｂの内部に投入されたバイオマス炭化物１６の一部を燃焼させ、残りのバイオマス炭化物１６を加熱して可燃性ガスを発生させる構成において、加熱用燃料としてのバイオマス炭化物１６の量を減らし、より多くのバイオマス炭化物１６を、可燃性ガスの発生に回すことができる。
なお、図１では、ガス化室２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ距離をあけて配置させた構成となっているが、１つの筒体の内部を、仕切り部材で２つに区画する構成でもよい。
【００４０】
また、可燃性ガスの排出部３０Ａ、３０Ｂは、合流部３８Ｇで、バイオマス炭化物１６が発生させた可燃性ガスを、ガスエンジン発電機４０に供給する可燃性ガス用の配管３８と接続されている。
これにより、バイオマス炭化物１６が投入されたガス化室２０Ａ、２０Ｂに交互に空気を供給し、バイオマス炭化物１６の下部の一部を燃焼させ、残りのバイオマス炭化物１６に可燃性ガスを発生させることができる。
【００４１】
本構成とすることにより、バイオマス炭化物１６から、可燃性ガスを連続的に発生させながら、バイオマス炭化物１６の燃焼灰８８を処理することができる。燃焼灰８８は、ガス化室２０Ａ、２０Ｂの底面から取り出される。
【００４２】
炭化物ガス化装置１８が発生させた可燃性ガスは、可燃性ガス用の配管３８でガスエンジン発電機４０に供給される。配管３８の途中には、可燃性ガスを貯蔵するガスホルダー７２が設けられている。ガスホルダー７２は、可燃性ガスを貯蔵する貯蔵容器であり、ガスエンジン発電機４０へ供給される可燃性ガスの量を、一定に調整する。
【００４３】
ガスエンジン発電機４０は、炭化物ガス化装置１８から供給された可燃性ガスを燃焼させて発電し、発電した電気４６を図示しない送電線を介して供給する。ここに、ガスエンジン発電機４０は、市販されている製品をそのまま利用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
ガスエンジン発電機４０は、排熱ボイラー４２と、排気ガス用の配管３３で連結されている。また、排熱ボイラー４２は、蒸気発電機４４と水蒸気用の配管で連結されている。
これにより、ガスエンジン発電機４０から、可燃性ガスを燃焼させた排気ガスが排熱ボイラー４２へ供給される。また、排熱ボイラー４２は、排気ガスを利用して水蒸気を発生させ、蒸気発電機４４へ供給し、蒸気発電機４４は、排熱ボイラー４２が発生させた水蒸気を用いて発電する。発電された電気４８は、図示しない送電線を介して供給される。
排熱ボイラー４２及び蒸気発電機４４も、市販されている製品をそのまま利用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
炭化物ガス化装置１８とガスエンジン発電機を連結する配管３８の途中には、可燃性ガスの顕熱を回収し、回収した顕熱を炭化装置１４の予熱用熱源として供給する、顕熱回収装置５４が設けられている。
顕熱回収装置５４が回収した顕熱は、顕熱回収装置５４と炭化装置１４を連結する配管５６で、炭化装置１４へ供給される。供給された顕熱は、炭化装置１４の予熱用熱源として利用される。
【００４６】
炭化物ガス化装置１８には、ブロア（空気供給機）３６が設けられ、ブロア３６と排熱ボイラー４２は、排気ガス用の配管３４で連結されている。ブロア３６には、図示しない風向切替え装置が設けられている。
これにより、風向切替え装置をガス化室２０Ａ側へ切り替えたときは、供給部２８Ａを介して燃焼用空気をガス化室２０Ａへ供給し、ガス化室２０Ｂ側へ切り替えたときは、供給部２８Ｂを介して燃焼用空気をガス化室２０Ａへ供給する。
【００４７】
即ち、ブロア３６の風向切替え装置は、切換え弁２４と連動して風向を切り替える。これにより、予め定められたインターバルで交互に、ガス化室２０Ａ、２０Ｂのいずれか一方へ燃焼用空気を供給することができる。ガス化室２０Ａ、２０Ｂへ供給された排気ガスは、燃焼に必要な酸素を含んでおり、新鮮な空気の代わりの代用空気として供給され、燃焼用空気として機能する。このとき、排気ガスは高い温度が維持されているので、燃焼用空気を加熱する加熱量を少なくできる。
【００４８】
また、ブロア３６には、図示しない空気吸入部を設けてもよい。これにより、供給された排気ガスに含まれる酸素量が不足する場合や、供給された排気ガスの量が少なく、酸素量が不足する場合には、ブロア３６周囲から吸入した空気と、排気ガスを混合させることで、燃焼に必要な酸素量を確保することができる。
【００４９】
更に、ブロア３６に、図示しない空気吸入部と、空気吸入部から吸入された空気と排気ガスとの間で熱交換する熱交換部と、を取付けてもよい。これにより、ガスエンジン発電機から供給された排気ガスで、ブロア３６周囲から吸入した常温の燃焼用空気を予熱することができる。
なお、ガス化室２０Ａ又はガス化室２０Ｂへ供給する燃焼用空気の圧力が、ブロア３６では不足する場合には、ブロア３６に替えてコンプレッサを用いてもよい。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、炭化装置１４により、バイオマス原料１２が炭化処理され、バイオマス炭化物１６、ガス及びタールが生成される。ガス及びタールは回収されて、一部が炭化装置１４に戻され、燃焼されて炭化処理に利用される。残りのガス及びタールは、炭化物ガス化装置１８の、ガス化室２０Ａ、２０Ｂの外周壁に供給される。一方、バイオマス炭化物１６は、炭化物ガス化装置１８のガス化室２０Ａ、２０Ｂに投入される。
【００５１】
ガス化室２０Ａ、２０Ｂに投入されたバイオマス炭化物１６は、加熱手段で加熱されて可燃性ガスを発生させる。発生させた可燃性ガスは、ガスエンジン発電機４０に供給される。ガスエンジン発電機４０は、供給された可燃性ガスを燃焼させて発電する。また、排気ガスを排熱ボイラー４２に供給する。排熱ボイラー４２は、ガスエンジン発電機４０の排気ガスを利用して水蒸気を発生し、蒸気発電機４４に供給する。蒸気発電機４４は、排熱ボイラーが発生させた水蒸気を利用して発電する。
これにより、原料投入から発電に至る各過程における熱損失を低減し、発電効率を高めるバイオマス発電システム１０を提供することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
図２を用いて、本発明の第２実施形態に係るバイオマス発電システム６０について説明する。バイオマス発電システム６０は、ガスエンジン発電機４０に可燃性ガスを供給する可燃性ガス用の配管６４に、可燃性ガスと、他のガスとを混合するミキサー６２が設けられている点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
【００５３】
図２に示すように、バイオマス発電システム６０は、炭化物ガス化装置１８とガスエンジン発電機４０が、可燃性ガス用の配管６４で連結されている。配管６４の途中（ガスホルダー７２とガスエンジン発電機４０の間）には、ミキサー６２が取り付けられている。
ミキサー６２には、ガスホルダー７２から可燃性ガスが供給される供給部と、可燃性ガス以外のガス（例えばガソリンやプロパンガス等）が供給される供給部６２Ｅが、別個に設けられている。
【００５４】
これにより、炭化物ガス化装置１８で生成された可燃性ガスが、ガスエンジン発電機４０へ供給されるのみでなく、可燃性ガスと、ミキサー６２に接続された可燃性ガス以外のガスとをミキサー６２で混合し、混合ガスとしてガスエンジン発電機４０に供給することができる。
【００５５】
本実施形態とすることにより、バイオマス原料で生成された可燃性ガスが安定供給できなくても、ガスエンジン発電機４０に安定して混合ガスが供給される。この結果、ガスエンジン発電機４０及び蒸気発電機４４に、安定して発電させることができる。
他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。
【００５６】
（第３実施形態）
図３を用いて、本発明の第３実施形態に係るバイオマス発電システム７０について説明する。バイオマス発電システム７０は、プラスチック熱分解装置７８で発生させた生成ガスをガスエンジン発電機４０に供給する点において、第２実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
【００５７】
図３に示すように、バイオマス発電システム７０は、炭化物ガス化装置１８とガスエンジン発電機４０を連結する可燃性ガス用の配管７４を有している。配管７４の途中には、可燃性ガスを貯蔵するガスホルダー７２が接続され、ガスホルダー７２にプラスチック熱分解装置７８が接続されている。
【００５８】
即ち、ガスホルダー７２には、２つの接続口７２Ａ、７２Ｂが設けられ、接続口７２Ａには炭化物ガス化装置１８で発生させた可燃性ガス用の配管７４が接続され、接続口７２Ｂには、プラスチック熱分解装置７８が発生させた生成ガス供給用の配管８２が接続されている。
【００５９】
ここに、プラスチック熱分解装置７８は、投入された廃棄プラスチック７６を熱分解し、発生させた生成ガスをガスエンジン発電機４０に供給する構成である。なお、廃棄プラスチック７６の熱分解の過程で発生したオイル８０は、プラスチック熱分解装置７８に配管９６で戻され、加熱用燃料として供給される。これにより、プラスチック熱分解装置７８への別の加熱用熱源の供給量を低減できる。
【００６０】
本実施形態とすることにより、プラスチック熱分解装置７８に投入された廃棄プラスチックが熱分解され、発生させた生成ガスが、ガスホルダー７２を介してガスエンジン発電機４０に供給される。
また、バイオマス原料１２のみでなく、廃棄プラスチック７６でもガスエンジン発電機４０による発電を行うことができ、ガスエンジン発電機４０のガス燃料の選択の幅を広げることができる。
【００６１】
また、配管７４には、可燃性ガスの顕熱を回収する顕熱回収装置（顕熱回収手段）８４が設けられている。顕熱回収装置８４と炭化装置１４、及び顕熱回収装置８４とプラスチック熱分解装置７８は、それぞれ加熱用の配管９０で連結されている。
これにより、顕熱回収装置８４は、回収した顕熱を炭化装置１４の予熱用熱源、又はプラスチック熱分解装置７８の予熱用熱源として供給することができる。
この結果、プラスチック熱分解装置７８への外部からの別の加熱用熱源の供給量を抑制することができる。なお、本実施形態は、第１実施形態に適用してもよい。
他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。
【符号の説明】
【００６２】
１０、６０、７０  バイオマス発電システム
１２  バイオマス原料
１４  炭化装置
１６  バイオマス炭化物
１８  炭化物ガス化装置
２０  ガス化室
２０Ａ  第１ガス化室（ガス化室）
２０Ｂ  第２ガス化室（ガス化室）
３４  配管（排気ガス用の配管）
３６  ブロア（空気供給機）
４０  ガスエンジン発電機
４２  排熱ボイラー
４４  蒸気発電機
３８、６４、７４  配管（可燃性ガス用の配管）
５４、８４  顕熱回収装置（顕熱回収手段）
６２  ミキサー
７２  ガスホルダー
７８  プラスチック熱分解装置
８２  配管（生成ガス供給用の配管）
８４  顕熱回収装置（顕熱回収手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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