(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生炉下部に配置したロストル上に供給されるおが屑を原料としてガスを発生するガス発生炉に水封液柱計を設け、前記ガス発生炉内のガス圧力が過大になった時に、前記水封液柱計から炉内の生成ガスを放出できるようにしたガス発生炉安全装置において、前記水封液柱計は、一端が炉内に通じ、他端が水容器内に挿入される連通管と、水を貯留する水容器とから構成されており、前記水封液柱計はガス発生炉に少なくとも３本設置され、前記水封液柱計の３本の連通管のガス発生炉内の開口は、同炉内においてそれぞれ炉上部空間、おが屑上部付近、炉中央付近と高さを変えて配置してあり、さらに前記連通管には、連通管内の圧力を検知する圧力モニターが設けられていることを特徴とするガス発生炉安全装置。
【請求項２】
前記圧力モニターは連通管内の圧力を液柱により測定できることを特徴とする請求項１に記載のガス発生炉安全装置。
【請求項３】
前記連通管には、連通管内のガス温度を検知する温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス発生炉安全装置。
【請求項４】
前記ガス発生装置は、木質系バイオマスガス化発電固定床式ガス発生装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のガス発生炉安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、おがくず、チツプ、ペレツトなどの細片状乃至粒状燃料を原料として用いるガス発生炉の安全装置に関するものであり、特にバイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉に好適な安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に製材所等において多量に発生するおがくず（のこ屑）等の木質系廃棄物、および豆腐製造過程ででる「おから」、さらにコーヒー豆カス等は、ほとんど利用されることなく廃棄されていたが、産業廃棄物の有効活用技術の進展にともない、こうした廃棄物の処理方法が種々開発されてきている。それらの中で廃棄物をガス発生炉により熱分解し、一酸化炭素および水素を主可燃成分とする可燃性ガスを得、自家発電機駆動用内燃機関の燃料ガスとして使用するガス発生装置が提案されている（実開平６−８４１０９公報参照）。
【０００３】
この公報に記載のガス発生装置の概略構成を図面を参照して簡単に説明すると、図４は同ガス発生装置の縦断面図である。
図において、１０１はガス発生炉、１０２は炉殻、１０３はロストル、１０４は給気口、１０５は冷却筒である。ガス発生炉１０１は、内部に炉殻１０２を備え、炉殻１０２の下部にはロストル１０３が配置され、筒状の炉殻１０２の頂部には、筒壁内部に冷却水流通路をそなえた冷却筒１０５が連接して設けられている。冷却筒１０５の上部には炉蓋１０６が取付けられており、この炉蓋を貫通して前記炉殻内に開口する投入筒をそなえた燃料供給装置１０７が配置されており、またロストル１０３の下方には給気口１０４が、前記冷却筒の上部にはガス取出口１０８が設けられている。またガス発生装置には水封式防爆装置１１１が備えられている。
【０００４】
上記ガス発生装置においては、炉殻１０１内で発生した生成ガスは、冷却筒１０５内を低流速で上昇中に冷却されてガス温度が低下し、この温度低下によりガスの湿度が上昇して、ガス中のダストが吸湿して重くなり、比較的大粒度のダストはガス流中を炉殻内へ沈降して燃料層上へ落下し、ダスト含有量の少ない生成ガスがガス取出口１０８から流出する。さらに取り出し口１０８から流出したガスは冷却塔１０９、除塵塔１１０を経由してガス供給管へと流出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記装置では、ガス発生炉内のガス圧過大による爆発防止装置として水封式防爆装置１１１が設けられているものの、この水封式防爆装置には燃焼調整のため圧力分布の表示装置、炉内の異状反応を常時監視するシステムが装備されておらず、炉内の異状状態を検知することができない等の問題がある。
【０００６】
そこでこの発明は、ガス発生炉内のガス圧過大による爆発防止および燃焼調整のための圧力分布表示ができ、また、炉内と炉上部につながるガス圧開放ダクトの温度測定により炉内の異状反応を検知できる検知装置を備えた安全性の高い、ガス発生炉用安全装置を提供し、上記従来の問題点を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
ガス発生炉下部に配置したロストル上に供給されるおが屑を原料としてガスを発生するガス発生炉に水封液柱計を設け、前記ガス発生炉内のガス圧力が過大になった時に、前記水封液柱計から炉内の生成ガスを放出できるようにしたガス発生炉安全装置において、前記水封液柱計は、一端が炉内に通じ、他端が水容器内に挿入される連通管と、水を貯留する水容器とから構成されており、前記水封液柱計はガス発生炉に少なくとも３本設置され、前記水封液柱計の３本の連通管のガス発生炉内の開口は、同炉内においてそれぞれ炉上部空間、おが屑上部付近、炉中央付近と高さを変えて配置してあり、さらに前記連通管には、連通管内の圧力を検知する圧力モニターが設けられていることを特徴とするガス発生炉安全装置である。
また、前記圧力モニターは連通管内の圧力を液柱により測定できることを特徴とするガス発生炉安全装置である。
また、前記連通管には、連通管内のガス温度を検知する温度センサが設けられていることを特徴とするガス発生炉安全装置である。
また、前記ガス発生装置は、木質系バイオマスガス化発電固定床式ガス発生装置であることを特徴とするガス発生炉安全装置である。
【０００８】
【実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係るガス発生炉安全装置の実施形態を説明すると、図１は本発明に係るバイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉の安全装置の斜視図、図２は一つの水封液柱計の構成図、図３はガス発生炉に水封液柱計を設置した状態の構成図である。なお、本発明はガス発生装置に付加する安全装置に特徴があることから、ガス発生装置の詳細な説明は省略する。
図中、１はガス発生炉の上部筒であり、この上部筒１の上面には蓋体２が配置されている。なお上部筒１は上述した例のように冷却筒として構成してもよいが、特に冷却筒でなくてもよい。蓋体２には公知の生成ガス取り出し口３、おが屑投入部Ｓが設けられており、また蓋体２の上面には取り出し口から吸引送風機５によって取り出したガス中の塵埃を除去すために除塵装置としてのサイクロン４なども配置されている。さらに蓋体にはガス発生炉内の圧力を検出するための複数（図では３個）の水封液柱計１０が配置される。
【０００９】
水封液柱計１０は図２に示すように、一端６ａがガス発生炉１内に開口し、他端６ｂが水容器７内に挿入される連通管６と、水を貯留する水容器７と、水容器内に貯留している水８から構成され、連通管６は水容器７内に貯留した水８により封止されている。また連通管６には連通管内のガス温度や温度分布を検知する温度計（温度センサ）９、およびマノメータからなる圧力モニター１１が配置され、さらに水容器７には水容器内の水位を検知する水位計１２が配置される。なお、温度計９は熱電対、棒状温度計、その他の簡易温度計等を使用することができ、さらに圧力モニター１１には従来公知の圧力計を使用することも可能である。
【００１０】
ガス発生炉に複数設置する水封液柱計１０は、図３に示すようにガス発生炉１内においてそれぞれの開口６ａの高さを変えて配置されており、これによってガス発生炉１内の高さ方向の圧力分布を監視することができるようになっている。なお図３では三つの開口６ａは炉上部空間、おが屑上部、炉中央付近の高さに設定されている。
【００１１】
上記水封液柱計１０は図２に示すように通常時は水容器７内の水８によって密封されているが、炉内のガス圧が上昇し、所定の圧力を超えると（ガス圧過大時になると）、炉内のガス圧力によって連通管６内の水が水容器７内に吐き出され、ガスが水容器内に噴出し、ガス圧を開放することができる。こうして炉内のガス圧が過大になることを防止している。また、ガス発生炉内の高さ方向の圧力および炉内のガス温度分布は、ガス発生炉に取り付けた複数の水封液柱計１０および温度計（温度センサ）９でモニターすることにより簡単に検知することができる。即ち、連通管６に設けるマノメータ１１により、連通管毎のガス圧を検知することができ、さらに連通管６に設けた温度計９により連通管６内のガス温度や温度分布を検知することができる。
【００１２】
また、前記連通管６内に配置した温度計９、圧力モニター１１からの出力は適宜、コンピュータ等の制御機器の入力され、図示せぬバルブ等を自動で制御することにより、安定したガス生成を行うことができるようにしている。また、バルブ制御は必要に応じて手動によることも可能である。
【００１３】
以上の実施形態は、バイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉に取り付けた安全装置について説明したが、本発明に係る安全装置はバイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉に限定することなく、ガス発生炉内のガス圧、温度等を検知することが必要な他のガス生成装置にも適用できることは当然である。また、ガス発生炉内の圧力計、連通管内の温度計は目的に合った種々の形態のものを使用することができ、さらに設置場所も連通管内であれば適宜位置（検出したい圧力や温度を正確に測定できる位置）に、適宜個数設けることができる。
さらに、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ガス発生炉内のガス圧過大による爆発防止および燃焼調整のための圧力分布表示が可能となる安全性の高いガス発生装置を提供することができる。また、炉内と炉上部につながるガス圧開放ダクトの温度測定により炉内の異状反応を検知することができるなど優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉の安全装置の斜視図である。
【図２】一つの水封液柱計の構成図である。
【図３】ガス発生炉に水封液柱計を設置した状態の構成図である。
【図４】従来のバイオマスガス化発電固定床式ガス発生炉の縦断面図である。
【符号の説明】
１        ガス発生炉の上部筒
２        蓋体
３        ガス取り出し口
４        サイクロン
５        吸引送風機
６        連通管
７        水容器
８        水
９        温度計（温度センサ）
１０        水封液柱計
１１        圧力モニター
１２        水位計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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