JP2007091889A - Manufacturing system of biomass fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に林業系(製材廃材、除間伐材、薪炭林等)の廃木材や建設廃木材等に代表される木質系のバイオマス(以下、木質系バイオマスと称することもある)を対象として、前記木質系バイオマスを効率的に炭化及び粉砕することによって、バイオマスを燃料として有効活用するものである。 The present invention mainly targets woody biomass (hereinafter sometimes referred to as woody biomass) represented by forestry (sawmill waste, thinned wood, firewood, etc.) waste wood and construction waste wood. As described above, the woody biomass is efficiently carbonized and pulverized to effectively utilize the biomass as a fuel.
平成14年に「新エネルギ利用等の促進に関する特別措置法」が改正されたことを受けて、バイオマスエネルギが新エネルギとして認知されるとともに、この法律により、国内の電気事業者は、将来的に新エネルギを基準規定量以上利用することが義務付けられた。 In response to the amendment of the “Special Measures Law for Promotion of New Energy Use” in 2002, biomass energy has been recognized as new energy. It was obliged to use more than the standard amount of new energy.
新エネルギとして認知された「バイオマス」とは生物量の総称であって、農業系(麦わら、サトウキビ、米糠、草木等)、林業系(製材廃材、除間伐材、薪炭林等)、畜産系(家畜廃棄物)、水産系(水産加工残滓)、廃棄物系(生ごみ、建設廃材)等に分類されるものであり、前述の法目的の一つは、環境保護のために、これらのバイオマスを新エネルギとして活用することにある。現在、バイオマスの有効利用方法を模索するため、多くの方案が試みられており、バイオマスをチップ化して燃焼させる、或いはガス化する等といった方法が既に公知である。 “Biomass”, recognized as new energy, is a collective term for biomass, such as agriculture (wheat straw, sugarcane, rice bran, vegetation, etc.), forestry (waste wood, thinned wood, wood firewood, etc.), livestock ( Livestock waste), fisheries (fishery processing residue), waste (garbage, construction waste), etc. One of the aforementioned legal purposes is to protect these biomass for environmental protection. Is to be used as new energy. At present, in order to search for an effective utilization method of biomass, many schemes have been tried, and methods such as chipping and burning biomass or gasifying it are already known.
前述したバイオマス利用方法の一つとして、火力発電設備等では、石炭等と共に木質系のバイオマスを燃料として混焼する方法に期待がもたれており、電気事業者も積極的に検討を進めている。
なお、石炭火力発電設備で前述の木質系バイオマスを混焼する際においては、木質系バイオマスを炭化した状態で所定の粒度以下の細粉にすることが効率的であるということが、特許文献1に記載されている。
As one of the biomass utilization methods described above, in thermal power generation facilities and the like, there is an expectation for a method of co-firing woody biomass with coal and the like as a fuel, and electric companies are also actively investigating.
In addition, when co-firing the woody biomass described above with a coal-fired power generation facility, it is efficient to make fine powder having a predetermined particle size or less in a carbonized state of the woody biomass. Are listed.
しかし、前述の特許文献1に開示される方法は、木質系バイオマスを、そのままボイラなどに燃料として投入する場合と異なり、木質系バイオマスを炭化するための熱エネルギが必要であり、このエネルギを如何に効率化できるかが問題となる。
However, the method disclosed in
また、一般的に炭化する前の木質系のバイオマスは、嵩高いために、トラック等の輸送手段によって一度に搬送できる量が限られ、輸送効率が悪い。そのため、木質系のバイオマスを、そのまま発電設備等に持ち込んで、そこで炭化及び粉砕して、燃料とした場合に、輸送効率が悪いという問題が生じる。 In addition, generally, woody biomass before carbonization is bulky, so that the amount that can be transported at one time by transportation means such as a truck is limited, and transportation efficiency is poor. Therefore, when woody biomass is directly brought into a power generation facility or the like and carbonized and pulverized there to obtain a fuel, there arises a problem that transportation efficiency is poor.
木質系バイオマスは、炭化及び粉砕処理によって、減量及び減容積するので、炭化粉砕後のバイオマスの輸送は、炭化前のバイオマスの輸送に比較して効率的であり、炭化前のバイオマスの輸送距離を、できるかぎり短縮できる木質系バイオマスの製造システムが求められていた。 Since woody biomass is reduced in weight and volume by carbonization and pulverization, the transport of biomass after carbonization and pulverization is more efficient than the transport of biomass before carbonization, and the transport distance of biomass before carbonization is reduced. There was a need for a woody biomass production system that could be shortened as much as possible.
本発明は、前述の問題に係り、木質系バイオマスを効率よく炭化、粉砕して、発電設備等に燃料として供給できる木質系バイオマス燃料の製造システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a production system of woody biomass fuel that can efficiently carbonize and pulverize woody biomass and supply it as a fuel to a power generation facility.
上記の目的を達成するため、本発明は、
(1) ごみ焼却炉の廃熱を利用して木質系バイオマスを炭化する炭化炉と、該木質系バイオマスを炭化した後に粉砕する粉砕機と、を備えたバイオマス燃料の製造システムであって、該炭化炉で木質系バイオマスを炭化する際に生じる乾留ガスを、該炭化炉から該ごみ焼却炉まで、燃料の一部として送給する配管を備えた構成とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
(1) A biomass fuel production system comprising: a carbonization furnace that carbonizes woody biomass using waste heat from a waste incinerator; and a pulverizer that carbonizes the woody biomass and then pulverizes the woody biomass, It is set as the structure provided with the piping which supplies the carbonization gas produced when carbonizing wood type biomass with a carbonization furnace from this carbonization furnace to this garbage incinerator as a part of fuel.
(2) (1)に記載のバイオマス燃料の製造方法において、前記炭化した後の木質系バイオマスを、竪型粉砕機によって粉砕する構成とした。 (2) In the method for producing biomass fuel according to (1), the carbonized woody biomass after the carbonization is pulverized by a vertical pulverizer.
本発明によれば、ごみ焼却場の廃熱を利用して、木質系バイオマスの炭化をおこなうとともに、炭化の際に発生する乾留ガスを、ごみ焼却炉のボイラに送給して燃料とするので効率よくバイオマス燃料を製造することができる。
また、ごみ焼却場は、国内に数多く設備されており、廃熱を利用できるので、木質系のバイオマスを炭化するためのエネルギ代が節約できる。
なお、炭化する前の木質系のバイオマスは嵩が大きいために、一度に搬送できる量が限られ搬送効率が悪いという問題点を有しており、木質系のバイオマスを、そのまま発電設備等に持ち込んで、燃料とした場合は、どうしても輸送コストが高くなる。しかし、本願発明であれば,国内に数多く設備されているごみ焼却場を利用することによって、バイオマスの発生個所に近い場所で炭化及び粉砕が可能になり、減量又減容積した状態で、発電設備等に輸送することができる。
According to the present invention, the waste biomass of the waste incineration plant is used to carbonize the woody biomass, and the dry distillation gas generated during the carbonization is supplied to the boiler of the waste incinerator for fuel. Biomass fuel can be produced efficiently.
In addition, many waste incinerators are installed in the country, and waste heat can be used, so energy costs for carbonizing woody biomass can be saved.
Since woody biomass before carbonization is bulky, there is a problem that the amount that can be conveyed at one time is limited and the conveyance efficiency is poor, and the woody biomass is brought directly into power generation facilities etc. In the case of fuel, transportation costs are inevitably high. However, in the case of the present invention, by using a waste incineration plant that is installed in large numbers in Japan, it is possible to carbonize and pulverize in a place close to the place where the biomass is generated, and the power generation equipment is in a reduced or reduced volume state. Can be transported to etc.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について好ましい例を説明する。
図1〜図6は本発明の実施形態を説明する図であって、図1は実施形態に用いる木質系バイオマス燃料の製造システムの概念図であり、図2は実施形態に用いる竪型粉砕機の構造を説明するための要部断面図である。
図3は一次破砕機を説明するための斜視図であり、図5は造粒機を説明するための斜視図である。図4及び図6は炭化炉構造を説明するため概念図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a conceptual diagram of a woody biomass fuel production system used in the embodiment. FIG. 2 is a vertical crusher used in the embodiment. It is principal part sectional drawing for demonstrating this structure.
FIG. 3 is a perspective view for explaining the primary crusher, and FIG. 5 is a perspective view for explaining the granulator. 4 and 6 are conceptual diagrams for explaining the carbonization furnace structure.
本発明の実施形態に用いるバイオマス燃料の製造システムの好ましい1例について、図1を用いて説明する。
本実施形態に用いるバイオマス燃料の製造システムは、国内各所に設置されたごみ焼却場100に隣接して、製材廃材や除間伐材等の木質系バイオマスを炭化炉50に投入できる寸法まで裁断する一次破砕機40、ごみ焼却場の廃熱を使用する炭化炉50、炭化炉50から排出された木質系のバイオマスの炭化物を冷却する冷却装置60、冷却された炭化物を予備粉砕(粗粉砕)する予備粉砕機70、予備粉砕された炭化物から異物を除去する遠心分離機80、炭化した原料を燃焼に適したサイズに粉砕(細粉砕)する竪型粉砕機1、及び粉砕した原料を造粒してペレット化する造粒機90を備えており、また、バイオマス燃料を使用するボイラ設備(発電所等)に、前記ペレット化したバイオマス燃料を解砕する解砕機150を備えている。
A preferred example of a biomass fuel production system used in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The biomass fuel manufacturing system used in the present embodiment is a primary system that cuts woody biomass such as sawmill waste and thinned wood into a carbonization furnace 50 adjacent to the waste incineration plant 100 installed in various places in Japan.
また、本実施形態においては、炭化炉50で木質系バイオマスを炭化する際に生じる乾留ガスを、炭化炉50からごみ焼却場100のごみ焼却炉まで、燃料の一部として送給する乾留ガス送給配管Lを備えている。
ここで、炭化する前の木質系のバイオマスは、嵩が大きいために、一度に搬送できる量が限られ、搬送効率が悪く、燃料として輸送するためにコストが高くなる。
この問題を解決するためには、木質系バイオマスの発生個所に、できるかぎり近い場所で炭化して、減量又減容積してから後、発電設備等に輸送することが好ましい形態である。本願発明者らは、国内各所に広く設備されているごみ焼却場100であれば木質系バイオマスの収集が容易で、炭化のために廃熱を利用することが可能であり、かつ、炭化の際に発生した乾留ガスを焼却炉の燃料として使用できるという点に着目し、ごみ焼却場100の排気ガスによる廃熱を利用し、さらに乾留ガスをごみ焼却場100に備えた焼却炉のボイラ用燃料として使用しながら木質系バイオマスの炭化をおこなう。
従って、本実施形態においては、炭化炉50で木質系バイオマスを炭化する際に生じる乾留ガスを、ごみ焼却炉のボイラに送給して燃料とするので効率よくバイオマス燃料を製造することができる。
Further, in the present embodiment, the dry distillation gas is supplied as a part of fuel from the carbonization furnace 50 to the waste incinerator of the waste incineration plant 100 from the carbonization furnace 50 to carbonize the woody biomass in the carbonization furnace 50. A supply pipe L is provided.
Here, since the woody biomass before carbonization is bulky, the amount that can be transported at one time is limited, the transport efficiency is poor, and the cost is high because it is transported as fuel.
In order to solve this problem, it is preferable to carbonize the place where the woody biomass is generated as close as possible, reduce the volume or reduce the volume, and then transport to a power generation facility or the like. The inventors of the present application can easily collect woody biomass with the waste incineration plant 100 widely installed in various places in Japan, and can use waste heat for carbonization. Focusing on the fact that the dry distillation gas generated in the waste incinerator can be used as fuel for the incinerator, the waste heat from the exhaust gas from the waste incineration plant 100 is used, and the boiler fuel for the incinerator equipped with the dry distillation gas in the waste incineration plant 100 Carbonize woody biomass while using as
Therefore, in the present embodiment, the dry distillation gas generated when carbonizing the woody biomass in the carbonization furnace 50 is supplied to the boiler of the waste incinerator and used as the fuel, so that the biomass fuel can be efficiently manufactured.
以下、前記バイオマス燃料の製造システムにおける工程の流れを簡単に説明すると、ごみ焼却場100まで搬送されて収集された廃木材等の木質系バイオマスは、一次破砕機40に投入されて炭化炉50に投入できるサイズまで裁断される。
そして、破砕後の木質系バイオマスは、炭化炉50に投入されて炭化(乾留と称することもある)された後、冷却装置60で冷却されてから、予備粉砕機70に投入されて粗粉砕される。
Hereinafter, the process flow in the biomass fuel production system will be briefly described. Woody biomass such as waste wood that has been transported and collected to the waste incineration plant 100 is input to the
The crushed woody biomass is charged into the carbonization furnace 50 and carbonized (sometimes referred to as dry distillation), then cooled by the cooling device 60, and then charged into the preliminary pulverizer 70 and coarsely pulverized. The
予備粉砕機70から取り出された木質系バイオマスは、遠心分離装置80に投入されて異物を除去された後、竪型粉砕機1に投入され、燃焼に適した粒度になるまで粉砕されて細粉になる。細粉になった木質系バイオマスは、竪型粉砕機1から取り出された後、造粒機90に投入されて、ペレット化された状態で、その後、搬送される。
The woody biomass taken out from the preliminary pulverizer 70 is put into the centrifugal separator 80 to remove foreign matter, and then put into the
前記ペレット状の木質系バイオマスは、発電所等のボイラ保有施設に輸送された後、そこに備えられた解砕機150によって、再度、細粉化され、その状態で燃料として使用される。 The pellet-like woody biomass is transported to a boiler-holding facility such as a power plant, and then finely pulverized again by the crusher 150 provided therein, and used as fuel in that state.
ここで、図1で説明する実施形態に用いた炭化炉50は、図4及び図6にその構造を概念的に記載するように、2層管式のロータリキルン型炭化炉であって、炭化の熱源にごみ焼却施設の排ガスを使用している。図4に原料の流れとガスの流れを概念的に示すが、炭化炉50の原料投入口43より木質系のバイオマスを投入して空気の供給が制限された内筒42の炉管44を通過させるとともに、該内筒42の外側に配した外筒41と内筒42の間の空間45に、ごみ焼却場100に設置されたごみ焼却炉からの排気ガスを流して、該排気ガスの熱量で木質系バイオマスを加熱して炭化する方式とした。
Here, the carbonization furnace 50 used in the embodiment described in FIG. 1 is a two-layered rotary kiln type carbonization furnace, as shown conceptually in FIG. 4 and FIG. Waste heat from waste incineration facilities is used as a heat source. FIG. 4 conceptually shows the flow of raw material and the flow of gas, but passes
なお、本願発明による適応の範囲は、前述の実施形態に限るものでなく、公知の炭化方法等を行っても良く、例えば、炭化炉50は、密閉型の炭窯式、トロリー式、かくはん式等、或いは、連続式のロータリー式や反復揺動式等、スクリュー式等であっても良い。 The scope of application according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a known carbonization method or the like may be performed. For example, the carbonization furnace 50 is a closed type charcoal furnace type, a trolley type, a stirring type, or the like. Alternatively, a screw type or the like such as a continuous rotary type or a repetitive swing type may be used.
また、炭化炉50で用いる炭化条件は、炭化炉50の種類や処理する木質系バイオマスの種類等によって異なるため、特に限定できないが、前述した範囲にある木質系バイオマスであれば、概ね400℃から700℃程度の範囲で炭化することが一般的である。 Further, the carbonization conditions used in the carbonization furnace 50 vary depending on the type of the carbonization furnace 50, the type of woody biomass to be treated, and the like. It is common to carbonize in the range of about 700 ° C.
次に、図3を用いて本実施形態に用いた一次破砕機40について簡略に説明すれば、一次破砕機40の原料投入口42から投入した原料を破砕用ローラ43に挟み込んで所定の寸法まで破砕する
なお、一次破砕機の他の形態として、例えば、一般的にジョークラッシャと呼ばれるタイプの一次破砕機を使用しても良く、一般的にジョークラッシャと呼ばれるタイプの一次破砕機は、ケーシングの中で、一端を支持したスイングジョー(可動板)を固定板に向けて前後揺動させることにより、固定板との間でスイングジョーとの間で破砕物を破砕する装置である。なお、前述した炭化炉50と同様に、一次破砕機40についても、前述の形態に限るものではないことは勿論であって、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、公知の破砕機又破砕方法を使用しても良い。
Next, the
また、詳細を図示しないが、図1で説明する製造システムの実施形態においては、冷却装置60として水冷式のものを用いた。なお、前述した炭化炉50或いは一次破砕機40と同様に、冷却装置60が、本実施の形態に限るものではないことは勿論であって、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、公知の冷却装置を使用しても良い。
Further, although not shown in detail, in the embodiment of the manufacturing system described in FIG. 1, a water-cooled type is used as the cooling device 60. In addition, like the carbonization furnace 50 or the
次に、図1で用いた予備粉砕機70について説明する。
図1で説明する粉砕システムの実施形態においては、一次破砕機40と同様に、図3に示されるタイプの破砕機を予備粉砕機70として使用した。
例えば、処理する木質系バイオマスが建設(建築)廃木材であって、その中に金属異物が混入している場合においては、炭化前の一次粉砕機40で裁断しても、金属異物は木質系バイオマスの中に食い込んだままとなって分離しにくい。
一次破砕機40で、細かく破砕すれば異物は分離するが、異物が残った状態で細かく破砕すると、金属異物によって一次破砕機40が損傷する可能性がある。
Next, the preliminary pulverizer 70 used in FIG. 1 will be described.
In the embodiment of the crushing system described in FIG. 1, the crusher of the type shown in FIG. 3 is used as the preliminary crusher 70 as with the
For example, when the woody biomass to be treated is construction (architectural) waste wood and metal foreign matter is mixed in it, the metal foreign matter is woody even if it is cut by the
If the
それに比較して、木質系バイオマスの炭化した後であれば、バイオマス自体がもろくなっているため、それほど細かく粉砕しなくても容易に異物を分離することが可能である。
また、仮に金属異物が残ったままの木質系バイオマスを、竪型粉砕機1に投入すると竪型粉砕機1の粉砕ローラ3、又回転テーブル上面2A等を傷つける恐れもあり、さらに最悪の場合は、金属同士が擦れあう事によって火花が発生し火災などの重大災害につながる恐れもある。以上説明した理由によって、処理する木質系バイオマスの中に金属異物が混入している場合には、予備粉砕機70を用いることが効果的である。
なお、前述の理由で設けた予備粉砕機70は、処理する木質系バイオマスの中に金属異物が混入していない場合で、炭化炉50から取り出した木質系バイオマスが竪型粉砕機1に直接投入できるサイズになっている場合(一次破砕機40により竪型粉砕機1に投入できるサイズまで破砕していた場合等)に省略できる。
In contrast, since the biomass itself is brittle after carbonization of the woody biomass, it is possible to easily separate foreign substances without pulverizing so finely.
Further, if woody biomass with metal foreign matter remaining is put into the
The preliminary pulverizer 70 provided for the above-described reason is a case where no metal foreign matter is mixed in the woody biomass to be treated, and the woody biomass taken out from the carbonization furnace 50 is directly input to the
次に、予備粉砕機70で粉砕した木質系バイオマスを、遠心分離装置80に投入して、異物を除去する。なお、異物の除去方法については、遠心分離装置80であれば、金属異物以外の例えば、陶器類、セメント類、また土類等様様なものが除去できるという点で好ましい形態であるが、これに限るものではないことは勿論であって、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、公知の異物除去装置(例えば、マグネット式金属除去装置等)を使用しても良い。 Next, the woody biomass pulverized by the preliminary pulverizer 70 is put into the centrifugal separator 80 to remove foreign matters. As for the method for removing foreign matter, the centrifugal separator 80 is a preferable form in that it can remove things such as ceramics, cements, and earths other than metallic foreign matters. Of course, it is not limited, and a known foreign substance removing device (for example, a magnet type metal removing device) may be used without departing from the technical idea of the present invention.
以下、本実施形態に用いた竪型粉砕機1について説明する。本実施形態に用いた竪型粉砕機1は、図2に示すように竪型粉砕機1の下部に設置された減速機2Bを介して電動機2Mにより駆動される回転テーブル2と、回転テーブル2の上面(回転テーブル上面2Aと称することもある)外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ3とを備えている。そして、粉砕ローラ3は、回転テーブル上面2Aの方向に押圧されて、回転テーブル上面2Aに原料を介して従動することにより回転する。
Hereinafter, the
また、図2に示す竪型粉砕機1は、分級機能を有する回転式のセパレータ14を竪型粉砕機1の内部に備えた所謂、内部分級式のエアスエプトタイプと呼ばれるものである。このタイプの竪型粉砕機1は、運転中において、機内にガスを導入して、回転テーブル下方からセパレータ14を通過して上部取出口39へと流れるガスの気流を生じさせている。
The
原料投入シュート13から投入した原料は、回転テーブル上面2Aと粉砕ローラ3に噛み込まれ粉砕され後、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリング15を乗り越えて、環状通路30(環状空間部30と称することもある)へ到達して、そこで前記ガスにより搬送されてセパレータ14へと向かい、所定の粒度以下になった原料が粉砕品として上部取出口39からガスと共に取り出される。
The raw material charged from the raw material charging chute 13 is caught by the rotary table
なお、本発明に用いることのできる竪型粉砕機1の型式は、前述したエアスエプトの内部分級式に限らず、例えば、要求される製品の粒度に応じて、固定タイプのセパレータ14であっても良く、またセパレータを内部に備えない外部循環式の竪型粉砕機であっても良い。また、粉砕ローラ3の形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機1であっても良いことは勿論であって、説明するまでもない。
Note that the type of
また、図1に示す実施形態においては、竪型粉砕機1で粉砕されて細粉になった木質系バイオマスを、造粒機90に投入してペレット化する。図5に造粒機90の斜視図を示すが、本実施形態においては、構造が簡単なロール式のペレット装置を造粒機90として用いた。なお、木質系バイオマスをペレット化する理由は、保管性と輸送の効率化を目的とするものであるが、通常、ペレット状になった木質系バイオマス燃料より、細粉化された木質系バイオマスの方が、燃焼しやすいので、本製造システムでは、ペレット化後、発電所に輸送した後、その燃焼前の工程で、ペレットを解砕して、再度、燃焼しやすい細粉にする。従って、本製造システムでは、ペレット化する際に、強固な成形助剤など使用しないことが好ましく、適量の水添等で、必要に応じてすぐに解砕できるような状態のペレットとすることが好ましい。
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the woody biomass that has been pulverized by the
そして、解砕されて再度細粉化された木質系バイオマスは、木質系バイオマス燃料として、ボイラ等の中で燃焼する。 The woody biomass that has been crushed and finely ground again burns in a boiler or the like as woody biomass fuel.
以下、図1のシステムを用いた本発明による木質系バイオマスの製造システムの運転状態について、好ましい実施形態の1例を以下、簡単に説明する。 Hereinafter, one example of a preferred embodiment will be briefly described below regarding the operating state of the woody biomass production system according to the present invention using the system of FIG.
トラックなどの輸送手段によって、ごみ焼却場100まで収集してきた金属異物を含む建設廃木材や間伐材等の木質系のバイオマスを、一次破砕機40に投入して、炭化炉50に投入できるサイズまで破砕する。
なお、本実施形態においては、炭化炉50の投入口から投入しやすいようにするために、間伐材を30cm角程度の大きさにまで破砕した。(収集した木質系バイオマスが、一次破砕しなくても炭化炉50に投入できる形状、寸法であれば、一次破砕の工程を省略しても良い)
Wood biomass such as construction waste timber and thinned wood that have been collected up to the garbage incineration plant 100 by means of transportation such as trucks is put into the
In the present embodiment, the thinned wood is crushed to a size of about 30 cm square so that it can be easily fed from the charging port of the carbonization furnace 50. (If the collected woody biomass has a shape and dimensions that can be charged into the carbonization furnace 50 without primary crushing, the primary crushing step may be omitted.)
次の工程として、破砕したバイオマスを、炭化炉50に投入して、炭化する。
なお、この際に用いる炭化炉50の炭化条件は、炭化炉50により処理する木質系バイオマスの種類によって、特に限定できないが、概ね500℃から600℃程度の範囲で炭化する。また、この際において炭化炉50の炉管44の中には、木質系バイオマスを加熱することによって乾留ガスが生じるが、該乾留ガスは、乾留ガス送給配管Lを流れて、焼却炉のボイラ用燃料として利用される。
As the next step, the crushed biomass is put into a carbonization furnace 50 and carbonized.
The carbonization conditions of the carbonization furnace 50 used at this time are not particularly limited depending on the type of woody biomass to be processed by the carbonization furnace 50, but are generally carbonized in the range of about 500 ° C to 600 ° C. In this case, dry distillation gas is generated in the
炭化後の木質系バイオマスは、炭化炉50から取り出された後、冷却装置60に投入されて、100℃以下になるまで冷却される。なお、この際の冷却温度は、炭化した木質系バイオマスを、大気中に出しても酸化が進まず、予備粉砕機70に投入できる温度であれば良い。 After the carbonization, the woody biomass is taken out from the carbonization furnace 50 and then charged into the cooling device 60 and cooled to 100 ° C. or lower. The cooling temperature at this time may be a temperature at which the carbonized woody biomass can be charged into the preliminary pulverizer 70 without being oxidized even if it is put into the atmosphere.
冷却された木質系バイオマスは、予備粉砕機70に投入されて、1cm角程度まで粉砕される。そして、予備粉砕機70で粉砕した木質系バイオマスを、遠心分離装置80に投入して、金属などの異物を除去する。ここで、炭化後の木質系バイオマスは、炭化前の木質系バイオマスと異なって非常にもろく崩れ易い。そのため、破砕、又粉砕が容易で、固着されていた金属異物なども、この工程で容易に分離することができる。 The cooled woody biomass is put into the preliminary pulverizer 70 and pulverized to about 1 cm square. Then, the woody biomass pulverized by the preliminary pulverizer 70 is put into the centrifugal separator 80 to remove foreign substances such as metals. Here, the woody biomass after carbonization is very fragile and easily broken unlike the woody biomass before carbonization. Therefore, crushing and crushing are easy, and the metal foreign matter and the like that have been fixed can be easily separated in this step.
異物を除去した木質系バイオマスは、竪型粉砕機1に投入されて、木質バイオマス燃料として、燃焼に適した粒度まで粉砕される。
なお、粒度の調整は、竪型粉砕機1に流すガスの流量、粉砕ローラ3の押圧力、回転テーブル2回転数の変更等によって可能である。
The woody biomass from which foreign matter has been removed is put into the
The particle size can be adjusted by changing the flow rate of the gas flowing to the
次の工程で、細粉砕した木質系バイオマスは、造粒機90に投入されて、ペレット化された状態で発電所等に輸送される。なお、木質系バイオマスは、炭化及び粉砕して時点で、減量、又減容積して輸送し易くなっており、輸送効率の向上と言う効果が期待できる。
本実施形態においては、それをさらにペレット化することにより、粉塵爆発の恐れなどを低下させて、取り扱い容易にしている。
In the next step, the finely ground woody biomass is put into a
In the present embodiment, by further pelletizing it, the risk of dust explosion and the like is reduced to facilitate handling.
発電所等に輸送されたペレット状の木質系バイオマスは、発電所に設備された解砕機150により解砕されて、発電用ボイラに燃料として投入される。
ここで、竪型粉砕機1で粉砕された木質系バイオマスは、造粒されて凝集しているだけであるので、解砕機150により容易に細粉化が可能である。
The pellet-like woody biomass transported to a power plant or the like is crushed by a crusher 150 installed in the power plant and is charged as fuel into a power generation boiler.
Here, since the woody biomass pulverized by the
前述したように、炭化する前における木質系のバイオマスは、嵩が大きいため一度に運べる量が限られており、輸送が容易でない。従って、バイオマスの発生個所からできるかぎり近い場所で炭化して、炭化粉砕により木質系バイオマスの量を減量し、また減容積してから発電設備等に配送することが好ましい。
本実施形態においては、国内各所に広く設備されているごみ焼却炉を利用して、木質系のバイオマスを炭化することにより、炭化の際の熱エネルギを節約して、さらに、輸送効率の悪い炭化前の木質系バイオマスの輸送距離を短縮して、嵩を減らした状態で効率よく輸送することができるとともに、炭化の際に発生する乾留ガスを、ごみ焼却炉のボイラに送給して燃料とするので効率よくバイオマス燃料を製造することができる。
As described above, the woody biomass before carbonization is bulky, so the amount that can be carried at one time is limited, and transportation is not easy. Therefore, it is preferable to carbonize at a place as close as possible from the place where the biomass is generated, reduce the amount of the woody biomass by carbonization and reduce the volume, and then deliver to a power generation facility or the like.
In this embodiment, the woody biomass is carbonized using a waste incinerator widely installed in various places in Japan to save thermal energy during carbonization, and further, carbonization with poor transport efficiency. The transport distance of the previous woody biomass can be shortened and efficiently transported in a reduced volume, and the dry distillation gas generated during carbonization is sent to the waste incinerator boiler to produce fuel. Therefore, biomass fuel can be produced efficiently.
1 竪型粉砕機
2 テーブル
3 粉砕ローラ
13 シュート
14 セパレータ
15 ダムリング
33 ガス導入口
35 原料投入口
39 上部取出口
40 一次破砕機
50 炭化炉
60 冷却装置
70 予備粉砕機
80 遠心分離機(遠心分離装置)
90 造粒機
100 ごみ焼却場
150 解砕機
DESCRIPTION OF
90 Granulator 100 Garbage incinerator 150 Crusher
Claims (2)
該炭化炉で木質系バイオマスを炭化する際に生じる乾留ガスを、該炭化炉から該ごみ焼却炉まで、燃料の一部として送給する配管を備えたことを特徴とするバイオマス燃料の製造システム。 A biomass fuel production system comprising: a carbonization furnace that carbonizes wood biomass using waste heat from a waste incinerator; and a pulverizer that carbonizes the wood biomass and then pulverizes the wood biomass,
A biomass fuel production system comprising a pipe for feeding dry distillation gas generated when carbonizing woody biomass in the carbonization furnace from the carbonization furnace to the waste incinerator as a part of fuel.
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