JP2017132146A - Wood chip-drying container, and wood chip production system using the container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材チップの乾燥用コンテナおよびこの乾燥用コンテナを使用した木材チップの製造システムに関する。 The present invention relates to a wood chip drying container and a wood chip manufacturing system using the drying container.
木材を使ってエネルギーに変換するには、植林などの一次事業（林業）と、伐採した樹木をチップなどに加工する二次事業（加工・流通業）と、プラント内でチップを燃焼させてエネルギーを取り出す三次事業（発電業）とから成り立っている。これら３つの事業を経済的に成り立たせることにより、木材を使用した発電事業を発展させることができる。 In order to convert wood into energy, primary business (forestry) such as tree planting, secondary business (processing / distribution business) that processes felled trees into chips, etc., and energy by burning chips in the plant It consists of a tertiary business (power generation industry) that takes out the power. By making these three businesses economically viable, it is possible to develop a power generation business using wood.
ところで、木材を破砕してチップ化したものは一般的に含水量が高いため、木材チップを燃料として使用する場合には、二次あるいは三次事業者などが所定の含水率以下になるまで木材チップを乾燥させる必要がある。 By the way, crushed wood into chips generally has a high water content, so when using wood chips as fuel, wood chips are used until the secondary or tertiary operator falls below a predetermined moisture content. Need to be dried.
一方、三次事業者である火力発電所やバイオマス発電所などの大型の発電所では、木材チップの需要はあっても、そこで使用されている大型の燃焼装置から木材チップを乾燥させるために少量の熱エネルギーを取り出して使用することは困難とされ、大規模な三次事業者が木材チップを乾燥させるには、木材チップを乾燥させるための新たな乾燥施設を別途設ける必要があった。 On the other hand, in large power plants such as thermal power plants and biomass power plants that are tertiary operators, even if there is demand for wood chips, a small amount is used to dry the wood chips from the large combustion devices used there. It was considered difficult to take out and use the thermal energy, and in order for a large-scale tertiary company to dry the wood chips, it was necessary to provide a new drying facility for drying the wood chips.
一方、林業などの一次事業者にとっては、木材を発電用の材料として供給する場合に、燃焼効率の良好な木材の主要部分のみを取り出して、土のついた根などはそのまま燃焼して破棄するか、堆肥とすることなどが一般的だった。 On the other hand, for primary businesses such as forestry, when supplying wood as a material for power generation, only the main part of wood with good combustion efficiency is taken out and the roots with soil are burned and discarded as they are Or compost was common.
また、一次事業者あるいは二次事業者が行うように、木材の主要部分を木材破砕装置により破砕して多量の木材チップとして加工する作業は、通常樹木を伐採する森林の近くで行い、その場所から木材チップの需要先または乾燥先までトラックで木材チップを運搬するのが一般的である。 In addition, as primary and secondary operators do, the main part of timber is crushed with a timber crusher and processed into a large amount of timber chips, usually in the vicinity of the forest where the trees are felled. Generally, wood chips are transported by truck from the demand for wood chips to the destination for drying.
さらに、木材チップを加工する加工現場には、箱状の運搬コンテナが待機され、多量の木材チップはその運搬コンテナ内に収容されている。そして、木材チップで満載とされた運搬コンテナは、トラックに搭載され、そのトラックで需要先または乾燥先まで搬送され、そこで木材チップが荷降ろしされ、空とされた運搬コンテナが、再びトラックに搭載されてチップ化を行う作業現場まで送り返されるという工程を繰り返して行っていた。 Further, a box-shaped transport container is waiting at a processing site for processing wood chips, and a large amount of wood chips are accommodated in the transport container. Then, the transport container filled with wood chips is mounted on a truck and transported to the customer or drying destination by the truck, where the wood chips are unloaded and the transport container emptied is mounted on the truck again. Then, the process of sending it back to the work site where chips were made was repeated.
このような作業工程であると、木材チップを加工しさらに乾燥させて燃料とするまでに、木材チップの積み込み作業と積み降ろし作業を何回も行わなければならず、作業が煩雑であるとともに、結果的に、木材チップの原料コストが高くなるという問題があった。
また、このような問題が、木材チップを燃料とする発電事業が普及されない要因になっている。
In such a work process, the wood chip must be loaded and unloaded many times before the wood chip is processed and further dried to obtain fuel, and the work is complicated. As a result, there is a problem that the raw material cost of the wood chip increases.
In addition, such a problem is a factor that prevents power generation business using wood chips as fuel.
一方、欧州では、図４に示したように、コンテナ本体の底面を二重底とし、上側の底板を、多数の孔５４を設けた多孔板５２から構成するとともに、この多孔板５２の下側に熱風を供給し、これら多数の孔５４から上方に向かって一様に熱風を供給する木材チップ用の乾燥コンテナ５０が実用化されている。しかしながら、この場合、多孔板５２の熱供給機構や満載チップの荷重がかかる側壁面の強度アップなど、このためにコンテナ本体を特注製作する必要があった。
On the other hand, in Europe, as shown in FIG. 4, the bottom surface of the container body is a double bottom, and the upper bottom plate is composed of a
本発明は、このような実情に鑑み、木材チップの原料コストを低下させることができ、また大規模な発電所に係わらず様々な場所で容易に使用することができ、さらには、これまで発電の材料とするには不向きとされていた土のついた根の部分などの木材の非主要部分をチップ乾燥用の熱源として有効利用することができる乾燥用コンテナおよびこの乾燥用コンテナを使用した木材チップの製造システムを提供することを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention can reduce the cost of raw materials for wood chips, and can be easily used in various places regardless of a large-scale power plant. A drying container that can effectively use a non-major part of wood, such as a root part with soil, which has been considered unsuitable as a material for chips, as a heat source for drying chips, and wood using this drying container The object is to provide a chip manufacturing system.
本発明では、汎用のコンテナ本体を簡単な改造で乾燥利用できること及び、これまで発電に有効利用されていなかった土のついた根などの木質材料を、木材チップを乾燥させるための熱源として有効利用できることを特徴としている。 In the present invention, a general-purpose container body can be used for drying by simple modification, and a wooden material such as a soiled root that has not been effectively used for power generation until now is effectively used as a heat source for drying wood chips. It is characterized by being able to do it.
すなわち、本発明に係る木材チップの乾燥用コンテナは、
内部空間が乾燥室として構成された箱状のコンテナ本体内に熱風取り入れ口が接続されているとともに、前記コンテナ本体内に熱風送出装置が具備されており、前記熱風送出装置は、周面に孔が形成された複数のパイプが組み込まれて構成されていることを特徴とする。
That is, the container for drying wood chips according to the present invention,
A hot air intake port is connected to a box-shaped container body whose internal space is configured as a drying chamber, and a hot air delivery device is provided in the container body, and the hot air delivery device has a hole in its peripheral surface. A plurality of pipes each having a shape formed therein are incorporated.
このような構成の木材チップの乾燥用コンテナでは、木材チップを一旦収容したら、そのままの状態で木材チップを燃料として好適になるまでコンテナ本体内で乾燥させることができる。これにより、木材チップを乾燥させるまでに何度も積み込んだり積み降ろしたりする作業が必要でない。 In the wood chip drying container having such a configuration, once the wood chip is received, the wood chip can be dried in the container body until it becomes suitable as a fuel as it is. This eliminates the need to load and unload the wood chips many times before drying them.
また、本発明では、前記コンテナ本体内には、少なくとも湿度センサと温度センサとが具備されており、前記コンテナ本体内の湿度が所定の前記湿度以下になったとき、あるいは前記コンテナ内の温度が所定の温度以上になったときに、前記湿度センサまたは前記温度センサに検出されて、前記熱風送出装置による熱風の供給が停止されることが好ましい。
このような構成であれば、木材チップが必要以上に乾燥することを防止でき、過乾燥による火災等の発生を防止することもできる。
In the present invention, at least a humidity sensor and a temperature sensor are provided in the container body, and when the humidity in the container body becomes equal to or lower than the predetermined humidity, or the temperature in the container is It is preferable that the supply of hot air by the hot air sending device is stopped when detected by the humidity sensor or the temperature sensor when a predetermined temperature or higher is reached.
With such a configuration, it is possible to prevent the wood chips from drying more than necessary, and it is possible to prevent the occurrence of fire and the like due to overdrying.
さらに本発明では、前記コンテナ本体に通信機能とＧＰＳ機能が具備され、遠隔で乾燥状態と位置情報が得られることが好ましい。
このような構成であればで、乾燥状態が遠隔で監視でき、需要先への乾燥チップのタイムリーな輸送計画が可能となる。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the container main body is provided with a communication function and a GPS function so that the dry state and position information can be obtained remotely.
With such a configuration, the dry state can be monitored remotely, and a timely transportation plan for the dry chips to the customer can be made.
さらに、本発明に係る木材チップの製造システムでは、上記いずれかに記載の乾燥用コンテナに、前記多量のチップが、前記コンテナ本体内に貯留されるとともに、前記コンテナ本体内に貯留された多量の木材チップが、前記残材燃焼装置から前記コンテナ本体内に供給された熱風により乾燥されることを特徴としている。 Furthermore, in the wood chip manufacturing system according to the present invention, in the drying container according to any one of the above, the large amount of chips is stored in the container body, and a large amount of the chips stored in the container body. The wood chip is dried by hot air supplied into the container body from the residual material combustion apparatus.
このような構成の木材チップの製造システムによれば、これまで有効利用されていなかった木材の主要部分以外の部分を単に焼却して廃棄するのではなく、木材チップを乾燥させる熱源として使用するので、チップの乾燥と、木材の非主要部分の処分を同時に行うことができ、乾燥木材チップ製造費の削減などに寄与することができる。 According to the wood chip manufacturing system having such a configuration, the wood chip, which has not been effectively used so far, is not simply incinerated and discarded, but is used as a heat source for drying the wood chip. The drying of chips and the disposal of non-major parts of wood can be performed at the same time, which can contribute to the reduction of manufacturing costs of dry wood chips.
さらに、本発明では、前記残材燃焼装置に供給される木材の主要部分以外の部分は、土の付いた根、小枝、葉のいずれかを含んでいても良い。
このような構成であれば、伐採してきた樹木を余すことなく有効利用することができる。
Furthermore, in this invention, parts other than the main part of the timber supplied to the said remaining material combustion apparatus may contain either a root with a soil, a twig, and a leaf.
With such a configuration, it is possible to effectively use the trees that have been cut down.
さらに、本発明では、前記残材燃焼装置に蓄熱装置が接続されており、前記コンテナ本体内の湿度が所定の湿度以下になった場合、あるいは前記コンテナ本体内の温度が所定の温度以上になった場合に、前記残材燃焼装置から前記乾燥用コンテナに供給される熱風の熱が、前記蓄熱装置に蓄熱されることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, a heat storage device is connected to the residual material combustion device, and when the humidity in the container body becomes a predetermined humidity or lower, or the temperature in the container body becomes a predetermined temperature or higher. In this case, it is preferable that the heat of hot air supplied from the residual material combustion device to the drying container is stored in the heat storage device.
さらに、本発明では、前記残材燃焼装置にもしくは前記蓄熱槽地に廃熱発電装置が接続されており、前記残材燃焼装置の廃熱が余剰となる場合、あるいは前記コンテナ本体内の温度が所定の温度以上になった場合に、前記残材燃焼装置から前記乾燥用コンテナに供給されていた熱風の熱が前記蓄熱装置から前記廃熱発電装置に供給されて発電が可能となる。
このような木材チップの製造システムによれば、残材燃焼装置から得られた余剰分を他の事業者に売電することができる。
Furthermore, in the present invention, a waste heat power generation device is connected to the residual material combustion device or to the heat storage tank, and when the waste heat of the residual material combustion device becomes excessive, or the temperature in the container body is When the temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the heat of the hot air supplied from the residual material combustion device to the drying container is supplied from the heat storage device to the waste heat power generation device, thereby enabling power generation.
According to such a wood chip manufacturing system, the surplus obtained from the remaining material combustion device can be sold to other businesses.
本発明に係る木材チップの乾燥用コンテナによれば、木材チップを収容するコンテナ本体内に、周面に孔が形成された複数のパイプが組み込まれてなる熱風送出装置が予め具備されているので、満載に収容した木材チップを乾燥用コンテナから他の場所に移しかえることなく、コンテナ本体内でそのまま乾燥させることができる。よって、木材チップを乾燥させるまでに、積み込んだり積み降ろしたりする無駄な作業を必要としないので、木材チップのコストダウンに寄与する。 According to the wood chip drying container according to the present invention, a hot air sending device in which a plurality of pipes having holes formed in the peripheral surface are incorporated in the container main body containing the wood chips is provided in advance. The fully loaded wood chips can be directly dried in the container body without being transferred from the drying container to another location. Therefore, since the wasteful work of loading and unloading the wood chips is not required until the wood chips are dried, it contributes to the cost reduction of the wood chips.
さらに、本発明に係る木材チップの製造システムによれば、これまで有効利用されていなかった土の着いた根の部分など木材の非主要部分を、単に燃焼して破棄したりするのではなく、木材チップを乾燥させる熱源として有効利用するので、木材チップの乾燥と、木材の非主要部分の処分を同時に行うことができ、結果として乾燥木材チップ製造のコストダウンに寄与することができる。 Furthermore, according to the wood chip manufacturing system according to the present invention, rather than simply burning and discarding non-major parts of wood such as soiled root parts that have not been effectively used so far, Since the wood chips are effectively used as a heat source for drying the wood chips, the drying of the wood chips and the disposal of the non-major part of the wood can be performed at the same time.
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態（実施例）について説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る木材チップの製造システム１０の概略図で、図２は熱風送出装置３０が具備された乾燥用コンテナを示したものである。
Hereinafter, preferred embodiments (examples) of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a wood
図１に示したように、本発明の一実施例に係る木材チップの製造システム１０では、森林で伐採された樹木２の主要部分４が丸太状に加工される。そして、それらの主要部分４は、木材破砕装置６で小片化される。木材破砕装置６により小片化された木材チップ８は、木材破砕装置６から直接、あるいは一旦周辺に積み上げた後、間接的に乾燥用コンテナ１４内に収容される。なお、この乾燥用コンテナ１４は、後述する残材燃焼装置２２の近傍に置かれることが好ましい。
As shown in FIG. 1, in the wood
乾燥用コンテナ１４は、例えば、断熱部材が内張りされた鋼製の箱体であり、コンテナ本体１４Ａの上面開口１４Ｂは開閉可能に構成され、その開口１４Ｂは必要に応じて蓋体１４Ｃにより覆うことが可能にされている。
The
このような乾燥用コンテナ１４は、上述した運搬コンテナに対応するものである。しかしながら、この乾燥用コンテナ１４には、従来の運搬コンテナとは異なり、コンテナ本体１４Ａ内に熱風送出装置３０が具備されており、熱風送出装置３０が具備されることにより、多量の木材チップ８を直接乾燥させることが可能にされている。
Such a
この乾燥用コンテナ１４は、公知の運搬コンテナと同様に、例えば、トラックの荷台に搭載して移送することが可能である。
一方、森林から伐採されてきた樹木２のうち、木材の主要部分以外の部分は、他の場所に取り分けられて一カ所に収容される。
The
On the other hand, among the trees 2 cut from the forest, the parts other than the main part of the timber are separated into other places and accommodated in one place.
これら木材の主要部分以外の部分とは、例えば、土のついた根１６、小枝１８、葉２０などであり、本明細書では、これらを総称して残材あるいは非主要部分と称する。
これらの残材は、公知の残材燃焼装置２２に供給され、この残材燃焼装置２２により熱源として使用される。なお、この残材燃焼装置２２では、他の燃料を特に用いなくても、残材を焼焼させることができる。
These parts other than the main part of the wood are, for example, a
These remaining materials are supplied to a known remaining
本実施例では、このような残材燃焼装置２２と乾燥用コンテナ１４とを断熱性を備えた蛇腹状の管路などで接続することが可能であり、両者が管路で接続された場合には、残材燃焼装置２２で発生した熱がコンテナ本体１４Ａ内に供給され、その熱によりコンテナ本体１４Ａ内に貯留された多量の木材チップ８が乾燥される。
In the present embodiment, it is possible to connect such a remaining
以下、本実施例の要部である乾燥用コンテナ１４について説明する。
乾燥用コンテナ１４は、箱状のコンテナ本体１４Ａの側面に、熱風取り入れ口３６が接続されている。
Hereinafter, the drying
The drying
さらに、コンテナ本体１４Ａの内部には、図２に示したように、熱風送出装置３０が具備されている。
この熱風送出装置３０は、複数のパイプ３２を格子状あるいは井桁状などに組み込んだ簡易な構成を有するものであり、パイプ３２の組み方は特に限定されるものではない。但し、パイプ３２の配置は、開口１４Ｂからの木材チップ８の投入や開口１４Ｂからの排出に支障がないよう十分なスペースを設けておくことが必要である。またコンテナの壁にパイプを溶接することで構造部材を兼用することができ、満載のチップを入れることを想定していない汎用のコンテナであっても容易に流用ができる。このように配置されるパイプ３２の周面には、予め多数の孔３４が形成されている。本実施例の熱風送出装置３０では、パイプ３２に多数の孔３４が形成されることにより、熱風取り入れ口３６からコンテナ本体１４Ａ内に取り入れられた熱風を、図３に示したように、コンテナ本体１４Ａ内に分散して送出することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, a hot
The hot
本実施例において、パイプ３２に形成する孔３４の数、孔３４の口径、孔３４の密度なども特に限定されるものではない。特に、パイプ３２の末端部付近などでは、孔３４の口径を大きくしたり、孔３４の数を多くしたりすることも可能である。また、パイプ３２の終端部は掃除用のキャップをかぶせるなどして閉塞しておくことが好ましい。
In the present embodiment, the number of
このように、本実施例の熱風送出装置３０は、基本的構成が安易であるため、故障などが生じ難く、製作とメンテナンスの費用を安価に抑えることができる。
また、熱風が供給された場合に乾燥室となるコンテナ本体１４Ａ内には、湿度センサと温度センサとが具備されていることが好ましい。これらのセンサは一カ所に限らず、複数箇所に設けても良い。
As described above, the hot
Moreover, it is preferable that a humidity sensor and a temperature sensor are provided in the container
このように、湿度センサと温度センサとがコンテナ本体１４Ａ内に複数箇所に設けられていれば、コンテナ本体１４Ａ内の全体の湿度が設定湿度以下になったことや、あるいはコンテナ本体１４Ａ内の全体の温度が設定温度以上になったことを、湿度センサや温度センサで検出することができ、これらの検出時に熱風の取り入れ口３６からの熱風の取り入れを停止することが可能となる。
As described above, if the humidity sensor and the temperature sensor are provided at a plurality of locations in the container
このような設定により、木材チップ８の必要以上の乾燥を防止でき、さらには、火災発生の防止にも寄与することができる。
一方、本実施例では、残材燃焼装置２２に、蓄熱装置４０や廃熱発電装置４２や廃熱発電装置４２が具備されていることが好ましい。
By such setting, it is possible to prevent the
On the other hand, in the present embodiment, it is preferable that the remaining
残材燃焼装置２２に蓄熱装置４０が具備されていれば、残材燃焼装置２２から乾燥用コンテナ１４への熱供給が停止された場合に、残材燃焼装置２２で発生する熱量を蓄熱装置４０に蓄熱させることができる。なお、蓄熱装置４０に蓄熱された熱量は、廃熱発電装置４２を用いて売電用として供給することができる。
If the remaining
以下、本発明に係る木材チップの製造システム１０の作用について説明する。
先ず、森林から樹木２が伐採される。伐採された樹木２は、その主要部分４が例えば丸太状にされ木材破砕装置６で多量のチップ８に破砕される。ここで、木材破砕装置６の近傍には、空の乾燥用コンテナ１４が待機されていることが好ましい。このように空の乾燥用コンテナ１４が木材破砕装置６の近くに待機されていれば、木材破砕装置６で破砕された多量の木材チップ８を、一次的に貯留することなく、コンテナ本体１４Ａ内に直接投入することができる。
The operation of the wood
First, the tree 2 is cut from the forest. The main part 4 of the felled tree 2 is made into a log shape, for example, and crushed into a large number of
一方、森林から伐採された樹木２のうち、主要部分４が取り分けられた非主要部分、すなわち、土の付いた根１６、小枝１８、葉２０などは、残材燃焼装置２２に供給され、この残材燃焼装置２２で燃焼される。この残材燃焼装置２２で発生する熱は、熱風として乾燥用コンテナ１４の熱風取り入れ口３６からコンテナ本体１４Ａ内に供給される。
On the other hand, among the trees 2 cut from the forest, the non-main parts to which the main parts 4 are separated, that is, the
これにより、乾燥用コンテナ１４内に収容されていた多量の木材チップ８が、供給されてくる熱風により乾燥されていくことになる。なお、コンテナ本体１４Ａ内のパイプ３２には多数の孔３４が形成されているので、コンテナ本体１４Ａ内のどの位置であっても熱風が供給されることになり、これにより木材チップ全体を略均一に乾燥させることができる。
Thereby, a large amount of the
そして、コンテナ本体１４Ａ内のある部位が所定の湿度以下になったり、あるいは所定の温度以上になったことが各センサで検出されたら、残材燃焼装置２２による熱風の供給が停止される。以後、コンテナ本体１４Ａ内での木材チップ８の乾燥が終了する。一方、残材燃焼装置２２で発生した熱は、それ以後乾燥用コンテナ１４にではなく蓄熱装置４０に供給される。その蓄熱装置４０に蓄熱された熱は、必要に応じて廃熱発電装置４２に供される。
Then, when each sensor detects that a certain part in the container
乾燥用コンテナ１４での木材チップ８の乾燥が終了したら、その乾燥用コンテナ１４を需用者に届ければ、その需用者は乾燥した木材チップ８をそのままの状態で、例えば乾燥チップを用いた小型の温水ボイラや木チップを用いたバイオマス発電に使用することができる。
When the drying of the
さらに、コンテナ本体１４Ａに通信機能とＧＰＳ機能が具備され、遠隔で乾燥状態と位置情報が得られれば、乾燥状態を遠隔で監視することができ、需要先への乾燥チップのタイムリーな輸送計画が可能となる。
Furthermore, if the container
本実施例で構成された木材チップの製造システム１０によれば、乾燥後の木材チップ８を火力発電所、木質バイオマス発電所などの大規模な発電所で直ちに使える状態の熱源材料として供給することができる。さらに、比較的小量の熱利用者である農業ハウスや温浴施設などに供給すれば、それらの事業者が木材チップ８を乾燥させることなく、そのままの状態で熱源材料として使用することができる。
このように、本実施例によれば、木材を使った発電事業の裾を広げることができ一次事業者、二次事業者、三次事業者のコスト削減に寄与することができる。
According to the wood
Thus, according to the present Example, the base of the electric power generation business using wood can be expanded, and it can contribute to the cost reduction of a primary enterprise, a secondary enterprise, and a tertiary enterprise.
２ 樹木
４ 木材の主要部分
６ 木材破砕装置
８ 木材チップ
１０ 木材チップの製造システム
１４ 乾燥用コンテナ
１４Ａ コンテナ本体
１６ 土の付いた根
１８ 小枝
２０ 葉
２２ 残材燃焼装置
３０ 熱風送出装置
３２ パイプ
３４ 孔
３６ 熱風取り入れ口
４０ 蓄熱装置
４２ 廃熱発電装置
2 Tree 4 Main part of
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