JP5595089B2 - Gasifier and boiler equipment - Google Patents

Description

本発明は、バイオマスを燃焼・ガス化してガス燃料を生成するガス化炉、バイオマスを用いて生成したガス燃料と石炭や油などの化石燃料とを燃料として併用して燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラ設備に関するものである。   The present invention is a gasification furnace that burns and gasifies biomass to generate gas fuel, and uses gas fuel generated using biomass and fossil fuels such as coal and oil as fuels for combustion, and is generated by this combustion. The present invention relates to a boiler facility capable of recovering the generated heat.

バイオマスを燃料として燃焼ガス化させることで一酸化炭素や水素などを発生させ、これをガス燃料として生成するガス化炉が各種提案されている。また、石炭や油などの化石燃料を燃料として燃焼させることで熱を発生させ、この発生した熱を回収するボイラが各種提案されている。そして、ガス化炉で生成したガス燃料をボイラに供給し、このガス燃料と化石燃料とを燃料として併用して燃焼させ、熱を回収するようにした設備が、例えば、下記特許文献１に記載されている。   Various gasification furnaces have been proposed in which carbon monoxide, hydrogen, and the like are generated by burning biomass gas into fuel and generating it as gas fuel. In addition, various boilers have been proposed in which heat is generated by burning fossil fuels such as coal and oil as fuel, and the generated heat is recovered. And the equipment which supplies the gas fuel produced | generated with the gasification furnace to a boiler, uses this gas fuel and a fossil fuel together as a fuel, burns, and collect | recovers heat is described in the following patent document 1, for example Has been.

米国特許第４６７６１７７号公報US Pat. No. 4,676,177

このようなガス化炉とボイラとを組み合わせた設備において、ガス化炉は、バイオマスと共に高温空気を供給することで、このバイオマスを燃焼・ガス化させ、発生した可燃性のガスを燃料ガスとして取り出している。この場合、バイオマスは、一つの燃料供給系からガス化炉内に投入されている。ところが、バイオマスは、色々な状態（例えば、種類、大きさ、形状、水分率など）のものがあり、最適な空気比が相違することからガス化炉内での反応速度が異なる。そのため、異なる状態のバイオマスをガス化炉内に一度に投入すると、ガス化炉内での反応速度が変動し、バイオマスのガス化率が低下してしまうという問題がある。   In facilities that combine such a gasification furnace and boiler, the gasification furnace supplies high-temperature air together with the biomass to combust and gasify the biomass, and the generated combustible gas is taken out as fuel gas. ing. In this case, the biomass is fed into the gasifier from one fuel supply system. However, there are biomass in various states (for example, type, size, shape, moisture content, etc.), and the optimum air ratio is different, so that the reaction rates in the gasification furnace are different. For this reason, when biomass in different states is introduced into the gasification furnace at once, there is a problem that the reaction rate in the gasification furnace fluctuates and the biomass gasification rate decreases.

本発明は上述した課題を解決するものであり、ガス化率を向上することで燃料ガスの生成効率の向上を可能とすると共に、熱回収効率の向上を可能とするボイラ設備を提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and while providing the gasification rate, while improving the production | generation efficiency of fuel gas, it provides the boiler equipment which enables the improvement of heat recovery efficiency. Objective.

上記の目的を達成するための本発明のガス化炉は、バイオマスを燃料として燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉であって、中空形状をなすガス化炉本体と、該ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系と、前記ガス化炉本体内に燃焼・ガス化用空気を供給可能な空気供給系と、を備えることを特徴とするものである。   The gasification furnace of the present invention for achieving the above object is a gasification furnace that generates gas fuel by burning and gasifying biomass as fuel, the gasification furnace main body having a hollow shape, A plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasification furnace main body, and an air supply system capable of supplying combustion / gasification air into the gasification furnace main body. .

従って、ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系が設けられることで、異なる状態のバイオマスを別々の燃料供給系からガス化炉本体内における最適な空気比の位置に供給することができ、ガス化炉内での反応速度を上げてガス化率を向上することができ、その結果、燃料ガスの生成効率を向上することができる。   Therefore, by providing a plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass in the gasifier main body, biomass in different states is supplied from different fuel supply systems to the position of the optimum air ratio in the gasifier main body. It is possible to improve the gasification rate by increasing the reaction rate in the gasification furnace, and as a result, the generation efficiency of the fuel gas can be improved.

本発明のガス化炉では、前記複数の燃料供給系は、前記ガス化炉本体の下部にバイオマスを供給可能な第１燃料供給系と、前記ガス化炉本体における前記第１燃料供給系より上方にバイオマスを供給可能な第２燃料供給系とを有することを特徴としている。   In the gasification furnace of the present invention, the plurality of fuel supply systems include a first fuel supply system capable of supplying biomass to a lower portion of the gasification furnace main body, and an upper side of the first fuel supply system in the gasification furnace main body. And a second fuel supply system capable of supplying biomass.

従って、第１燃料供給系と第２燃料供給系とでガス化炉本体に対するバイオマスの供給位置を上下に相違させることで、バイオマスの状態に応じてガス化炉本体に対するバイオマスの供給位置を変更することができ、バイオマスをその状態に適応した最適な空気比の位置で燃焼してガス化炉内での反応速度を上げることができ、容易にガス化率を向上することができる。   Therefore, the biomass supply position with respect to the gasifier main body is changed according to the state of the biomass by changing the biomass supply position with respect to the gasifier main body vertically in the first fuel supply system and the second fuel supply system. It is possible to increase the reaction rate in the gasification furnace by burning the biomass at the position of the optimum air ratio adapted to the state, and to easily improve the gasification rate.

本発明のガス化炉では、前記第１燃料供給系は、前記第２燃料供給系から供給されるバイオマスより反応速度が低いバイオマスを供給することを特徴としている。   In the gasification furnace of the present invention, the first fuel supply system supplies biomass having a lower reaction rate than biomass supplied from the second fuel supply system.

従って、第１燃料供給系からは、反応速度が低いバイオマスをガス化炉本体の下部に供給することで、反応速度が低いバイオマスは、空気比の高い領域で適正に燃焼・ガス化することとなり、ガス化炉内での反応速度を上げてガス化率を向上することができる。   Accordingly, by supplying biomass with a low reaction rate to the lower part of the gasifier main body from the first fuel supply system, biomass with a low reaction rate is properly combusted and gasified in a region with a high air ratio. The gasification rate can be improved by increasing the reaction rate in the gasification furnace.

本発明のガス化炉では、前記第２燃料供給系は、前記ガス化炉本体における鉛直方向の中間位置にバイオマスを供給することを特徴としている。   In the gasifier according to the present invention, the second fuel supply system supplies biomass to an intermediate position in a vertical direction in the gasifier main body.

従って、第２燃料供給系からは、反応速度が低くないバイオマスをガス化炉本体の中間位置に供給することで、反応速度が高いバイオマスは、空気比の低い領域でも適正に燃焼・ガス化することができ、ガス化炉内での反応速度を上げてガス化率を向上することができる。   Therefore, by supplying biomass with a low reaction rate to the intermediate position of the gasification furnace main body from the second fuel supply system, biomass with a high reaction rate is properly combusted and gasified even in a region with a low air ratio. It is possible to improve the gasification rate by increasing the reaction rate in the gasification furnace.

本発明のガス化炉では、前記空気供給系は、前記ガス化炉本体にて、前記第１燃料供給系によりバイオマスが供給される供給位置の近傍にガス化空気を供給することを特徴としている。   In the gasification furnace of the present invention, the air supply system supplies gasified air in the vicinity of a supply position where biomass is supplied by the first fuel supply system in the gasification furnace main body. .

従って、ガス化炉本体における第１燃料供給系からバイオマスが供給される供給位置の近傍を高空気比領域とすることができ、反応速度が低いバイオマスをこの高空気比領域で適正に燃焼・ガス化することができる。   Therefore, the vicinity of the supply position where the biomass is supplied from the first fuel supply system in the gasifier main body can be set as the high air ratio region, and the biomass having a low reaction rate is appropriately combusted and gasified in the high air ratio region. Can be

また、本発明のボイラ設備は、バイオマスを燃料として燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉と、該ガス化炉で生成されたガス燃料と化石燃料を燃焼させて発生した熱を回収するボイラと、を備え、前記ガス化炉は、中空形状をなすガス化炉本体と、該ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系と、前記ガス化炉本体内に燃焼・ガス化空気を供給可能な空気供給系と、を有する、ことを特徴とするものである。   In addition, the boiler equipment of the present invention includes a gasification furnace that generates gas fuel by burning and gasifying biomass as fuel, and heat generated by burning the gas fuel and fossil fuel generated in the gasification furnace. A gasification furnace body having a hollow shape, a plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasification furnace body, and an interior of the gasification furnace body And an air supply system capable of supplying combustion / gasification air.

従って、ガス化炉にて、異なる状態のバイオマスを別々の燃料供給系からガス化炉本体内における最適な空気比の位置に供給することができ、ガス化炉内での反応速度を上げてガス化率を向上することができ、燃料ガスの生成効率を向上することができ、その結果、ボイラにて、熱回収効率を向上することができる。   Therefore, in the gasifier, biomass in different states can be supplied from different fuel supply systems to the position of the optimal air ratio in the gasifier main body, and the reaction rate in the gasifier can be increased to increase the gas. The conversion rate can be improved, the fuel gas production efficiency can be improved, and as a result, the heat recovery efficiency can be improved in the boiler.

本発明のボイラ設備では、前記複数の燃料供給系は、前記ガス化炉本体の下部にバイオマスを供給可能な第１燃料供給系と、前記ガス化炉本体における前記第１燃料供給系より上方にバイオマスを供給可能な第２燃料供給系とを有し、前記第１燃料供給系は、前記第２燃料供給系から供給されるバイオマスより反応速度が低いバイオマスを供給することを特徴としている。   In the boiler facility according to the present invention, the plurality of fuel supply systems may include a first fuel supply system capable of supplying biomass to a lower portion of the gasification furnace main body, and an upper side of the first fuel supply system in the gasification furnace main body. A second fuel supply system capable of supplying biomass, wherein the first fuel supply system supplies biomass having a lower reaction rate than biomass supplied from the second fuel supply system.

従って、第１燃料供給系からは、反応速度が低いバイオマスをガス化炉本体の下部に供給することで、この反応速度が低いバイオマスは、空気比の高い領域で適正に燃焼・ガス化することとなり、ガス化炉内での反応速度を上げることができ、容易にガス化率を向上することができる。   Therefore, by supplying biomass with a low reaction rate to the lower part of the gasifier main body from the first fuel supply system, the biomass with a low reaction rate can be properly combusted and gasified in a region with a high air ratio. Thus, the reaction rate in the gasification furnace can be increased, and the gasification rate can be easily improved.

本発明のガス化炉及びボイラ設備によれば、ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系を設けるので、異なる状態のバイオマスを別々の燃料供給系からガス化炉本体内における最適な空気比の位置に供給することができ、ガス化炉内での反応速度を上げてガス化率を向上することができ、その結果、燃料ガスの生成効率の向上を可能とすると共に、熱回収効率の向上を可能とすることができる。   According to the gasifier and boiler equipment of the present invention, since a plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass are provided in the gasifier main body, different states of biomass are supplied from separate fuel supply systems in the gasifier main body. It can be supplied to the position of the optimal air ratio, the reaction rate in the gasification furnace can be increased and the gasification rate can be improved. As a result, the generation efficiency of fuel gas can be improved, It is possible to improve the heat recovery efficiency.

図１は、本発明の一実施例に係るボイラ設備を表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating boiler equipment according to an embodiment of the present invention.

以下に添付図面を参照して、本発明に係るガス化炉及びボイラ設備の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。   Exemplary embodiments of a gasification furnace and boiler equipment according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.

図１は、本発明の一実施例に係るボイラ設備を表す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating boiler equipment according to an embodiment of the present invention.

本実施例のボイラ設備は、バイオマスを用いて生成したガス燃料と石炭や油などの化石燃料とを燃料として併用して燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラ設備である。   The boiler equipment of this embodiment is a boiler equipment that can burn gas fuel generated using biomass and fossil fuel such as coal and oil together as fuel and recover the heat generated by this combustion. is there.

この本実施例のボイラ設備は、図１に示すように、バイオマスを燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉１０と、このガス化炉１０で生成したガス燃料と化石燃料とを燃焼することで発生した熱を回収するボイラ３０を有している。   As shown in FIG. 1, the boiler facility of the present embodiment includes a gasification furnace 10 that generates gas fuel by burning and gasifying biomass, and gas fuel and fossil fuel generated in the gasification furnace 10. The boiler 30 which collect | recovers the heat | fever generate | occur | produced by burning is produced.

ここで、バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源であって、化石資源を除いたものと定義する。例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを減量としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などであり、ここに提示したものに限定されることはない。   Here, biomass is defined as organic resources derived from renewable organisms, excluding fossil resources. For example, thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) with reduced amounts thereof are not limited to those presented here.

ガス化炉１０は、循環流動層形式のガス化炉であって、ガス化炉本体１１を有している。この場合、循環流動層形式に限らず気泡型循環流動層形式であってもよい。このガス化炉本体１１は、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、上下及び周囲の各壁部が全面耐火材料により構成され、外部への放熱が防止可能な構造であり、例えば、５００〜１０００℃で運転可能となっている。このガス化炉本体１１は、流動材としての流動砂と燃料としてのバイオマスを供給可能となっており、内部でバイオマスを燃焼・ガス化することで流動砂を高温化すると共に、二酸化炭素を主成分とする可燃性ガスが発生し、この可燃性ガスをガス化剤としてガス化反応が起こる。ここで、流動砂としては、例えば、珪砂（主成分として、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３など）であり、また、ガス化炉本体１１内で発生したガスから硫黄を除去（脱硫）するために、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を投入してもよい。 The gasification furnace 10 is a circulating fluidized bed type gasification furnace, and has a gasification furnace body 11. In this case, not only a circulating fluidized bed format but also a bubble type circulating fluidized bed format may be used. This gasification furnace main body 11 has a hollow shape and is installed along the vertical direction, and each of the upper and lower walls and the surrounding walls are entirely made of a refractory material, and is capable of preventing heat dissipation to the outside. Operation is possible at 500 to 1000 ° C. The gasification furnace main body 11 can supply fluidized sand as a fluidized material and biomass as a fuel. The temperature of the fluidized sand is increased by burning and gasifying the biomass inside, and carbon dioxide is mainly used. A combustible gas is generated as a component, and a gasification reaction occurs using this combustible gas as a gasifying agent. Here, as the fluidized sand, for example, silica sand (as a main component, SiO ₂ , Al ₂ O _3, etc.) is used to remove (desulfurize) sulfur from the gas generated in the gasification furnace main body 11. , Calcium carbonate (CaCO ₃ ) may be added.

ガス化炉１０は、ガス化炉本体１１内にバイオマスを供給可能な複数（本実施例では、２個）の燃料供給系を有している。即ち、ガス化炉本体１１の下部にバイオマスを供給可能な第１燃料供給系６１と、ガス化炉本体１１における第１燃料供給系６１のバイオマス供給位置より上方にバイオマスを供給可能な第２燃料供給系６２が設けられている。この場合、第２燃料供給系６２は、反応速度が高いバイオマスを供給するものであり、第１燃料供給系６１は、この第２燃料供給系６２から供給されるバイオマスより反応速度が低いバイオマスを供給するものである。なお、第２燃料供給系６２は、ガス化炉本体１１における鉛直方向の中間位置にバイオマスを供給するように配置されている。   The gasifier 10 has a plurality (two in this embodiment) of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasifier main body 11. That is, the first fuel supply system 61 capable of supplying biomass to the lower part of the gasifier main body 11 and the second fuel capable of supplying biomass above the biomass supply position of the first fuel supply system 61 in the gasifier main body 11. A supply system 62 is provided. In this case, the second fuel supply system 62 supplies biomass having a high reaction rate, and the first fuel supply system 61 supplies biomass having a reaction rate lower than that of biomass supplied from the second fuel supply system 62. To supply. The second fuel supply system 62 is disposed so as to supply biomass to an intermediate position in the vertical direction of the gasifier main body 11.

ここで、反応速度が高いバイオマスとは、水分量の少ないものであり、例えば、廃材木、流木、草類、廃棄物、ペレット、廃紙、廃プラスチック（樹脂）、石炭などであり、反応速度が低いバイオマスとは、水分量の多いものであり、例えば、間伐材、汚泥、タイヤなどであり、ここに提示したものに限定されることはない。なお、木材などのバイオマスに含まれるリグニン（木質素）は、もともと反応性が低く、炭素質は低温、低空気比の雰囲気で粒子中に残存することが懸念されるため、このリグニンのような反応性が低い物質を含むバイオマスも反応速度が低い部類に判別することが望ましい。更に、反応速度が高いバイオマスには、ガス化炉本体１１内から飛散して排出されたチャーを含んでおり、このチャーを、後述する除塵装置２５、サイクロン２６、電気集塵機５５で捕集してガス化炉本体１１に再供給してもよい。   Here, the biomass having a high reaction rate is one having a low water content, such as waste wood, driftwood, grass, waste, pellets, waste paper, waste plastic (resin), coal, etc. Biomass with a low water content is a material with a large amount of water, such as thinned wood, sludge, tires, etc., and is not limited to those presented here. In addition, lignin (woody element) contained in biomass such as wood is originally low in reactivity, and there is a concern that carbonaceous matter may remain in particles at low temperature and low air ratio. It is desirable to discriminate biomass containing a low-reactivity substance into a class with a low reaction rate. Furthermore, the biomass having a high reaction rate includes char scattered and discharged from the gasification furnace main body 11, and this char is collected by a dust removing device 25, a cyclone 26, and an electric dust collector 55 described later. The gasification furnace main body 11 may be supplied again.

第１燃料供給系６１として、ホッパ１２ａ、スクリューフィーダ１３ａ、コンベア１４ａ、供給配管１５ａを有している。ホッパ１２ａは、所定量のバイオマスを貯留可能であり、スクリューフィーダ１３ａは、このホッパ１２ａに貯留されたバイオマスを所定量ずつ供給することができる。コンベア１４ａは、スクリューフィーダ１３ａから供給されたバイオマスを搬送可能であり、ここで、図示しない磁選機により釘や蝶番など、混入している金属製の異物を除去する。そして、バイオマスは、供給配管１５ａを通して側部からガス化炉本体１１内に投入される。また、ホッパ１２ａの上方には、バイオマスに含まれる水分を除去する乾燥装置１６ａが設けられている。   The first fuel supply system 61 includes a hopper 12a, a screw feeder 13a, a conveyor 14a, and a supply pipe 15a. The hopper 12a can store a predetermined amount of biomass, and the screw feeder 13a can supply a predetermined amount of biomass stored in the hopper 12a. The conveyor 14a can convey the biomass supplied from the screw feeder 13a, and removes mixed metal foreign matters such as nails and hinges by a magnetic separator (not shown). And biomass is thrown in into the gasifier main body 11 from the side part through the supply piping 15a. A drying device 16a for removing moisture contained in the biomass is provided above the hopper 12a.

第２燃料供給系６２として、ホッパ１２ｂ、スクリューフィーダ１３ｂ、コンベア１４ｂ、供給配管１５ｂを有している。ホッパ１２ｂは、所定量のバイオマスを貯留可能であり、スクリューフィーダ１３ｂは、このホッパ１２ｂに貯留されたバイオマスを所定量ずつ供給することができる。コンベア１４ｂは、スクリューフィーダ１３ｂから供給されたバイオマスを搬送可能であり、ここで、図示しない磁選機により釘や蝶番など、混入している金属製の異物を除去する。そして、バイオマスは、供給配管１５ｂを通して側部からガス化炉本体１１内に投入される。また、ホッパ１２ｂの上方には、バイオマスに含まれる水分を除去する乾燥装置１６ｂが設けられている。   The second fuel supply system 62 includes a hopper 12b, a screw feeder 13b, a conveyor 14b, and a supply pipe 15b. The hopper 12b can store a predetermined amount of biomass, and the screw feeder 13b can supply a predetermined amount of biomass stored in the hopper 12b. The conveyor 14b can convey the biomass supplied from the screw feeder 13b, and removes mixed metal foreign matters such as nails and hinges by a magnetic separator (not shown). And biomass is thrown in into the gasifier main body 11 from the side part through the supply piping 15b. A drying device 16b that removes moisture contained in the biomass is provided above the hopper 12b.

また、ガス化炉本体１１は、可燃性ガスと流動砂を分離するサイクロン１７が接続されている。即ち、ガス化炉本体１１は、上側部が排出配管１８を介してサイクロン１７の上側部に連結されており、このサイクロン１７は、下部が循環配管１９を介してガス化炉本体１１の下側部に連結されており、この循環配管１９にシールポッド２０が装着されている。   The gasifier main body 11 is connected to a cyclone 17 that separates combustible gas and fluidized sand. That is, the upper part of the gasifier main body 11 is connected to the upper part of the cyclone 17 via the discharge pipe 18, and the lower part of the cyclone 17 is below the gasifier main body 11 via the circulation pipe 19. The seal pod 20 is attached to the circulation pipe 19.

そして、ガス化炉本体１１に対して、燃焼・ガス化用の空気を供給する空気供給系が設けられている。この空気供給系は、ガス化炉本体１１にて、第１燃料供給系６１によりバイオマスが供給される供給位置の近傍、つまり、ガス化炉本体１１の下部に燃焼・ガス化用の空気を供給可能となっている。即ち、空気供給系を構成する空気供給配管２１は、端部がガス化炉本体１１の下部に連結されると共に、この空気供給配管２１から分岐した空気供給分岐配管２２がシールポッド２０に連結されている。この空気供給配管２１は、後述するが、２００〜３５０℃に加熱された高温空気をガス化炉本体１１の下部から内部に供給することができると共に、空気供給分岐配管２２によりシールポッド２０に供給することができる。   An air supply system for supplying combustion / gasification air to the gasification furnace main body 11 is provided. This air supply system supplies combustion and gasification air to the vicinity of the supply position where biomass is supplied from the first fuel supply system 61 in the gasifier main body 11, that is, to the lower part of the gasifier main body 11. It is possible. That is, the end of the air supply pipe 21 constituting the air supply system is connected to the lower portion of the gasification furnace main body 11, and the air supply branch pipe 22 branched from the air supply pipe 21 is connected to the seal pod 20. ing. As will be described later, the air supply pipe 21 can supply high-temperature air heated to 200 to 350 ° C. from the lower part of the gasification furnace main body 11 to the inside, and is supplied to the seal pod 20 through the air supply branch pipe 22. can do.

ガス化炉本体１１は、下部にバイオマスに混入していた異物を除去する異物排出配管２３が連結されている。   The gasification furnace main body 11 is connected to a lower portion of a foreign matter discharge pipe 23 for removing foreign matters mixed in the biomass.

また、サイクロン１７は、上部に生成した可燃性ガス、つまり、ガス燃料を送給するガス燃料配管２４が連結されている。このガス燃料配管２４は、ガス燃料をボイラ３０まで搬送するためのものであり、中途部に除塵装置２５とサイクロン２６が設けられている。この除塵装置２５は、流速を低減することで、比重が重く、ガス燃料の気流に乗りにくい燃料とならない成分、具体的には、珪砂を主成分とする粉体を集塵除去する。そのため、除塵装置２５は、下部に粉体排出配管２７が設けられている。また、サイクロン２６は、セラミックフィルタを有し、サイクロン１７で除去できなかった微細なチャーを除去する。そのため、サイクロン２６は、下部にチャー排出配管２８が設けられている。   The cyclone 17 is connected to a combustible gas generated in the upper portion, that is, a gas fuel pipe 24 for supplying gaseous fuel. The gas fuel pipe 24 is for conveying the gas fuel to the boiler 30, and a dust removing device 25 and a cyclone 26 are provided in the middle part. The dust removing device 25 collects and removes a component that does not become a fuel that has a high specific gravity and is difficult to ride on a gas fuel flow, specifically, powder mainly composed of silica sand, by reducing the flow velocity. Therefore, the dust removing device 25 is provided with a powder discharge pipe 27 in the lower part. The cyclone 26 has a ceramic filter and removes fine char that could not be removed by the cyclone 17. Therefore, the cyclone 26 is provided with a char discharge pipe 28 in the lower part.

なお、ガス化炉１０で生成されるガス燃料は、主成分が一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ_２）、二酸化炭素（ＣＯ_２）、窒素（Ｎ）などから構成され、３００〜１１００ｋｃａｌ／Ｎｍ^３程度の低カロリーガスであり、６５０〜８５０℃の範囲でガス化炉１０により生成される。 The gas fuel generated in the gasification furnace 10 is composed mainly of carbon monoxide (CO), hydrogen (H ₂ ), carbon dioxide (CO ₂ ), nitrogen (N), etc., and has a viscosity of 300 to 1100 kcal / It is a low calorie gas of about Nm ³ and is produced by the gasifier 10 in the range of 650 to 850 ° C.

従って、ガス化炉１０にて、ガス化炉本体１１は、図示しない供給経路から流動砂が供給されており、バイオマスは、各燃料供給系６１，６２にて、各乾燥装置１６ａ，１６ｂで乾燥された後にホッパ１２ａ，１２ｂに貯留され、このホッパ１２ａ，１２ｂからスクリューフィーダ１３ａ，１３ｂ及びコンベア１４ａ，１４ｂにより供給配管１５ａ，１５ｂを通してガス化炉本体１１に投入される。また、ガス化炉本体１１は、空気供給配管２１により下部から燃焼・ガス化用の高温空気が供給される。すると、ガス化炉本体１１内にて、流動砂とバイオマスとが流動混合すると共に、バイオマスが燃焼・ガス化して可燃性ガスが発生する。   Therefore, in the gasification furnace 10, the gasification furnace main body 11 is supplied with fluid sand from a supply path (not shown), and the biomass is dried by the drying devices 16a and 16b in the fuel supply systems 61 and 62, respectively. Then, it is stored in the hoppers 12a and 12b, and is introduced into the gasifier main body 11 from the hoppers 12a and 12b through the supply pipes 15a and 15b by the screw feeders 13a and 13b and the conveyors 14a and 14b. The gasification furnace main body 11 is supplied with high-temperature air for combustion and gasification from the lower part through an air supply pipe 21. Then, fluidized sand and biomass are fluidly mixed in the gasification furnace main body 11, and the biomass is combusted and gasified to generate combustible gas.

この燃焼・ガス化により発生した可燃性ガスは、流動砂と共に排出配管１８を通してサイクロン１７に排出され、このサイクロン１７により可燃性ガスと流動砂とに分離される。そして、分離された可燃性ガスは、ガス燃料としてガス燃料配管２４を通してボイラ３０に供給される。このとき、ガス燃料配管２４を流動するガス燃料は、除塵装置２５により珪砂を主成分とする粉体が集塵除去され、サイクロン２６により微細なチャーが除去される。また、サイクロン１７で分離された高温の流動砂は、シールポッド２０を介して循環配管１９によりガス化炉本体１１に戻される。   The combustible gas generated by the combustion and gasification is discharged to the cyclone 17 through the discharge pipe 18 together with the fluidized sand, and is separated into the combustible gas and the fluidized sand by the cyclone 17. The separated combustible gas is supplied as gas fuel to the boiler 30 through the gas fuel pipe 24. At this time, the gas fuel flowing through the gas fuel pipe 24 collects and removes powder mainly composed of silica sand by the dust removing device 25, and fine char is removed by the cyclone 26. Further, the high-temperature fluidized sand separated by the cyclone 17 is returned to the gasifier main body 11 by the circulation pipe 19 through the seal pod 20.

一方、ボイラ３０は、コンベンショナルボイラであって、ガス燃料と化石燃料とを燃焼可能なボイラ本体３１を有している。このボイラ本体３１は、中空形状をなして鉛直方向に設置され、このボイラ本体３１を構成するボイラ本体壁の下部に燃焼装置３２が設けられている。この燃焼装置３２は、ボイラ本体壁に装着された複数の化石燃料用の燃焼バーナ３３と、複数のガス燃料用の燃焼バーナ３４とを有している。本実施例にて、化石燃料用の燃焼バーナ３３は、周方向に沿って４個配設されたものが上下方向に４段配置されている。一方、ガス燃料用の燃焼バーナ３４は、複数の化石燃料用の燃焼バーナ３３の下方であって、周方向に沿って４個配設されたものが上下方向に１段配置されている。なお、化石燃料用の燃焼バーナ３３とガス燃料用の燃焼バーナ３４の配置関係は上下逆であってもよい。また、各燃焼バーナ３３,３４にて、周方向の数は４個に限るものではなく、段数も４段や１段に限るものではない。更に、各燃焼バーナ３３，３４対向するように配置してもよい。   On the other hand, the boiler 30 is a conventional boiler and has a boiler body 31 capable of burning gas fuel and fossil fuel. The boiler main body 31 has a hollow shape and is installed in the vertical direction, and a combustion device 32 is provided at the lower part of the boiler main body wall constituting the boiler main body 31. The combustion device 32 includes a plurality of fossil fuel combustion burners 33 mounted on the boiler body wall and a plurality of gas fuel combustion burners 34. In the present embodiment, four combustion burners 33 for fossil fuels are arranged in four stages along the circumferential direction. On the other hand, four combustion burners 34 for gas fuel are disposed below the plurality of combustion burners 33 for fossil fuels, and four are disposed along the circumferential direction in the vertical direction. The arrangement relationship between the combustion burner 33 for fossil fuel and the combustion burner 34 for gas fuel may be upside down. In each combustion burner 33, 34, the number in the circumferential direction is not limited to four, and the number of stages is not limited to four or one stage. Furthermore, you may arrange | position so that each combustion burner 33 and 34 may be opposed.

そして、化石燃料用の燃焼バーナ３３は、微粉炭供給部３５が供給配管３６を介して連結されると共に、燃料油（または、燃料ガス）供給部３７が供給配管３８を介して連結されており、この場合、化石燃料として、微粉炭または燃料油を供給可能となっている。一方、ガス燃料用の燃焼バーナ３４は、ガス化炉１０からのガス燃料配管２４が連結されている。この場合、ガス燃料配管２４からガス燃料用の燃焼バーナ３４に供給されるガス燃料は、４００℃以上に維持することが望ましい。   The combustion burner 33 for fossil fuel is connected to a pulverized coal supply unit 35 via a supply pipe 36 and to a fuel oil (or fuel gas) supply part 37 via a supply pipe 38. In this case, pulverized coal or fuel oil can be supplied as the fossil fuel. On the other hand, the gas fuel combustion burner 34 is connected to the gas fuel pipe 24 from the gasification furnace 10. In this case, the gas fuel supplied from the gas fuel pipe 24 to the combustion burner 34 for gas fuel is preferably maintained at 400 ° C. or higher.

また、燃焼装置３２は、各燃焼バーナ３３，３４に燃焼用空気を供給可能な空気供給配管３９を有しており、この空気供給配管３９は、基端部に送風機４０が装着され、先端部がボイラ本体３１の外周側に設けられた風箱４１に連結されている。そのため、この風箱４１に供給された空気を各燃焼バーナ３３，３４に供給することができる。   Further, the combustion device 32 has an air supply pipe 39 capable of supplying combustion air to the combustion burners 33 and 34. The air supply pipe 39 has a blower 40 attached to a base end portion thereof, and a distal end portion. Is connected to a wind box 41 provided on the outer peripheral side of the boiler body 31. Therefore, the air supplied to the wind box 41 can be supplied to the combustion burners 33 and 34.

ボイラ本体３１は、上部に煙道４２が連結されており、この煙道４２に、対流伝熱部として排ガスの熱を回収するための、過熱器４３，４４、再熱器４５，４６、節炭器４７，４８，４９が設けられており、ボイラ本体３１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。   The boiler body 31 has a flue 42 connected to the upper portion thereof, and the superheaters 43 and 44, the reheaters 45 and 46, and the nodes for recovering the heat of the exhaust gas as a convection heat transfer section are connected to the flue 42. Charcoal units 47, 48, and 49 are provided, and heat exchange is performed between the exhaust gas generated by the combustion in the boiler body 31 and water.

煙道４２は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス配管５０が連結されている。この排ガス配管５０は、空気供給配管３９との間にエアヒータ５１が設けられ、空気供給配管３９を流れる空気と、排ガス配管５０を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ３３，３４に供給する燃焼用空気を２００〜３００℃の範囲に昇温することが望ましい。   The flue 42 is connected to an exhaust gas pipe 50 through which the exhaust gas subjected to heat exchange is discharged downstream. The exhaust gas pipe 50 is provided with an air heater 51 between the air supply pipe 39 and performs heat exchange between the air flowing through the air supply pipe 39 and the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 50, and It is desirable to raise the temperature of the combustion air to be supplied to a range of 200 to 300 ° C.

また、空気供給配管３９は、エアヒータ５１より下流側の位置から分岐して、空気供給配管２１が設けられている。この空気供給配管２１は、塵や埃などの粒子状物質を除去可能な除塵装置５２と、高温空気を昇圧可能なブロア５３が装着されており、エアヒータ５１で２００〜３００℃に加熱した空気をガス化炉１０のガス化炉本体１１内に供給することができる。なお、この場合、エアヒータ５１で２００〜３００℃に加熱した空気を用いずに、外部から空気を吸引してから必要に応じて昇温した後、空気供給配管２１を通してガス化炉１０のガス化炉本体１１内に供給してもよい。空気を昇温する熱源としては、ガス化炉１０で生成したガス燃料、サイクロン１７で分離した流動砂などを用いると効率的である。   The air supply pipe 39 is branched from a position downstream of the air heater 51, and the air supply pipe 21 is provided. The air supply pipe 21 is equipped with a dust removing device 52 capable of removing particulate matter such as dust and dust, and a blower 53 capable of boosting high-temperature air. Air heated by an air heater 51 to 200 to 300 ° C. The gasification furnace 10 can be supplied into the gasification furnace body 11. In this case, without using the air heated to 200 to 300 ° C. by the air heater 51, after the air is sucked from the outside and heated as necessary, the gasification of the gasifier 10 is performed through the air supply pipe 21. You may supply in the furnace main body 11. FIG. As the heat source for raising the temperature of the air, it is efficient to use gas fuel generated in the gasification furnace 10, fluidized sand separated by the cyclone 17, or the like.

なお、排ガス配管５０は、エアヒータ５１より上流側に位置して、選択還元型触媒５４が設けられ、エアヒータ５１より下流側に位置して、電気集塵機５５、誘引送風機５６、脱硫装置５７が設けられ、下流端部に煙突５８が設けられている。   The exhaust gas pipe 50 is located upstream of the air heater 51 and is provided with a selective reduction catalyst 54, and is located downstream of the air heater 51 and is provided with an electric dust collector 55, an induction blower 56, and a desulfurization device 57. A chimney 58 is provided at the downstream end.

従って、ボイラ３０にて、送風機４０を駆動して空気を吸引すると、この空気は、空気供給配管３９を通してエアヒータ５１で加熱された後に風箱４１を介して各燃焼バーナ３３，３４に供給される。また、化石燃料としての微粉炭または燃料油は、供給配管３６，３８を通して化石燃料用の燃焼バーナ３３に供給されると共に、ガス化炉１０からのガス燃料は、ガス燃料配管２４を通してガス燃料用の燃焼バーナ３４に供給される。   Accordingly, when the blower 40 is driven in the boiler 30 to suck air, the air is heated by the air heater 51 through the air supply pipe 39 and then supplied to the combustion burners 33 and 34 through the wind box 41. . Further, pulverized coal or fuel oil as fossil fuel is supplied to the combustion burner 33 for fossil fuel through the supply pipes 36 and 38, and gas fuel from the gasifier 10 is supplied to the gas fuel through the gas fuel pipe 24. The combustion burner 34 is supplied.

すると、化石燃料用の燃焼バーナ３３は、燃焼用空気と化石燃料をボイラ本体３１に噴射すると同時に着火し、また、ガス燃料用の燃焼バーナ３４は、燃焼用空気とガス燃料をボイラ本体３１に噴射すると同時に着火する。このボイラ本体３１では、燃焼用空気、化石燃料、ガス燃料が燃焼して火炎が生じる。ボイラ本体３１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガスがこのボイラ本体３１内を上昇し、煙道４２に排出される。   Then, the combustion burner 33 for fossil fuel injects combustion air and fossil fuel into the boiler body 31 and ignites at the same time, and the combustion burner 34 for gas fuel ignites combustion air and gas fuel to the boiler body 31. Ignites simultaneously with injection. In the boiler body 31, combustion air, fossil fuel, and gas fuel are burned to generate a flame. When a flame is generated in the lower part of the boiler body 31, the combustion gas rises in the boiler body 31 and is discharged to the flue 42.

このとき、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器４７，４８，４９によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給されボイラ本体壁の各水管（図示せず）に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器４３，４４に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器４３，４４で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント（例えば、タービン等）に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器４５，４６に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、ボイラ本体３１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。   At this time, water supplied from a water supply pump (not shown) is preheated by the economizers 47, 48, and 49, then supplied to a steam drum (not shown), and supplied to each water pipe (not shown) on the boiler body wall. It is heated to become saturated steam and fed into a steam drum (not shown). Further, saturated steam of a steam drum (not shown) is introduced into the superheaters 43 and 44 and is heated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 43 and 44 is supplied to a power plant (not shown) such as a turbine. Further, the steam taken out in the middle of the expansion process in the turbine is introduced into the reheaters 45 and 46, overheated again, and returned to the turbine. In addition, although the boiler main body 31 was demonstrated as a drum type | mold (steam drum), it is not limited to this structure.

その後、煙道４２の節炭器４７，４８，４９を通過した排ガスは、排ガス配管５０にて、選択還元型触媒５４でＮＯｘなどの有害物質が除去され、電気集塵機５５で粒子状物質が除去され、脱硫装置５７により硫黄分が除去された後、煙突５８から大気中に排出される。   Thereafter, the exhaust gas that has passed through the economizers 47, 48, and 49 of the flue 42 is removed of harmful substances such as NOx by the selective reduction catalyst 54 in the exhaust gas pipe 50, and the particulate matter is removed by the electric dust collector 55. After the sulfur content is removed by the desulfurization device 57, it is discharged from the chimney 58 to the atmosphere.

このように構成された本実施例のボイラ設備のガス化炉１０において、上述したように、ガス化炉本体１１にバイオマスを供給可能な第１、第２燃料供給系６１，６２が設けられ、第１燃料供給系６１は、ガス化炉本体１１の下部に反応速度が低いバイオマスを供給可能であり、第２燃料供給系６２は、ガス化炉本体１１の上下方向の中間部に反応速度が高いバイオマスを供給可能である。また、ガス化炉本体１１に燃焼・ガス化用の空気を供給する空気供給系として空気供給配管２１が設けられ、この空気供給配管２１は、ガス化炉本体１１の下部に燃焼・ガス化用の空気を供給可能である。   In the gasifier 10 of the boiler equipment of the present embodiment configured as described above, as described above, the first and second fuel supply systems 61 and 62 capable of supplying biomass to the gasifier main body 11 are provided, The first fuel supply system 61 can supply biomass having a low reaction rate to the lower part of the gasification furnace main body 11, and the second fuel supply system 62 has a reaction speed at an intermediate portion in the vertical direction of the gasification furnace main body 11. High biomass can be supplied. An air supply pipe 21 is provided as an air supply system for supplying combustion and gasification air to the gasifier main body 11, and the air supply pipe 21 is provided at the lower portion of the gasifier main body 11 for combustion and gasification. Of air can be supplied.

即ち、ガス化炉本体１１は、内部に流動砂と共にバイオマス及び燃焼・ガス化用の空気が供給されることで、バイオマスが燃焼・ガス化し、発生した一酸化炭素などの可燃性ガスが上昇し、上部に設けられたガス燃料配管２４から排出される。この場合、生成ガスが上昇すること、また、空気供給配管２１によりガス化炉本体１１の下部に燃焼用の空気が供給されることが起因し、ガス化炉本体１１は、下部で高い空気比となり、上部で低い空気比となっている。ガス化炉本体１１では、バイオマスを燃焼して効率良くガス化するために、空気比を０．３〜０．７の範囲に設定することで最適であると考えられているものの、ガス化炉本体１１の上方と下方では、この空気比がばらついている。   That is, the gasification furnace main body 11 is supplied with biomass and air for combustion and gasification together with fluidized sand, so that the biomass is combusted and gasified, and the generated combustible gas such as carbon monoxide increases. The gas fuel pipe 24 provided at the upper portion is discharged. In this case, the product gas rises and the combustion air is supplied to the lower part of the gasifier main body 11 by the air supply pipe 21, and the gasifier main body 11 has a high air ratio at the lower part. The upper air ratio is low. In the gasification furnace main body 11, in order to burn biomass efficiently and efficiently gasify, it is thought that it is optimal to set the air ratio in a range of 0.3 to 0.7, but the gasification furnace The air ratio varies above and below the main body 11.

そこで、本実施例では、第１燃料供給系６１により、空気比が高い領域であるガス化炉本体１１の下部に反応速度が低いバイオマスを供給することで、ガス化しにくいバイオマスであっても、高空気比の領域で適正に燃焼・ガス化して反応速度を上げるようにしている。一方、第２燃料供給系６２により、空気比が低い領域であるガス化炉本体１１の中間部（上部）に反応速度が高いバイオマスを供給することで、低空気比の領域であっても、反応速度が高くてガス化しやすいバイオマスを適正に燃焼・ガス化させて反応速度を上げるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the first fuel supply system 61 supplies biomass having a low reaction rate to the lower part of the gasification furnace main body 11 which is a region where the air ratio is high. It is designed to increase the reaction rate by burning and gasifying properly in the high air ratio region. On the other hand, by supplying biomass having a high reaction rate to the middle part (upper part) of the gasification furnace main body 11 which is the region where the air ratio is low by the second fuel supply system 62, even in the region where the air ratio is low, Biomass that has a high reaction rate and is easily gasified is appropriately burned and gasified to increase the reaction rate.

従って、ガス化炉１０のガス化炉本体１１にて、第１燃料供給系６１からガス化炉本体１１の下部に反応速度が低いバイオマスが供給され、第２燃料供給系６２からガス化炉本体１１の中間部に反応速度が高いバイオマスが供給される一方、空気供給配管２１から下部に燃焼・ガス化用の高温空気が供給される。   Therefore, in the gasifier main body 11 of the gasifier 10, biomass having a low reaction rate is supplied from the first fuel supply system 61 to the lower portion of the gasifier main body 11, and the gasifier main body is supplied from the second fuel supply system 62. While biomass having a high reaction rate is supplied to the middle part of 11, high-temperature air for combustion and gasification is supplied to the lower part from the air supply pipe 21.

すると、このガス化炉本体１１は、下部にて、高空気比の領域で反応速度が低いバイオマスが燃焼・ガス化し、二酸化炭素を含む可燃性ガスが発生して上昇し、上部にて、低空気比の領域で反応速度が高いバイオマスが燃焼・ガス化し、可燃性ガスが発生する。この場合、ガス化炉本体１１は、下部で高空気比によりバイオマスの燃焼・ガス化反応が促進し、上部でガス促進剤となる二酸化炭素が発生する。一方、ガス化炉本体１１は、上部で、下部で発生した二酸化炭素により低空気比となる酸欠状態となり、バイオマスのガス化が促進する。そして、この燃焼・ガス化により発生した可燃性ガスは、サイクロン１７で流動砂が分離され、ガス燃料としてガス燃料配管２４を通してボイラ３０に供給される。   Then, in the gasification furnace main body 11, the biomass having a low reaction rate in the high air ratio region is combusted and gasified in the lower part, and a combustible gas containing carbon dioxide is generated and rises. Biomass with a high reaction rate in the air ratio region is combusted and gasified, and combustible gas is generated. In this case, in the gasification furnace main body 11, the combustion / gasification reaction of biomass is accelerated by a high air ratio in the lower part, and carbon dioxide serving as a gas promoter is generated in the upper part. On the other hand, the gasification furnace main body 11 is in an oxygen deficient state with a low air ratio due to carbon dioxide generated at the upper part and the gasification of the biomass is promoted. The combustible gas generated by the combustion and gasification is separated from the fluid sand by the cyclone 17 and supplied to the boiler 30 through the gas fuel pipe 24 as gas fuel.

このように本実施例のガス化炉にあっては、中空形状をなすガス化炉本体１１に対して、バイオマスを供給可能な第１、第２燃料供給系６１，６２と、燃焼・ガス化空気を供給可能な空気供給系として空気供給配管２１を設けている。   Thus, in the gasification furnace of the present embodiment, the first and second fuel supply systems 61 and 62 capable of supplying biomass to the gasification furnace main body 11 having a hollow shape, and combustion / gasification An air supply pipe 21 is provided as an air supply system capable of supplying air.

従って、ガス化炉本体１１内にバイオマスを供給可能な第１、第２燃料供給系６１，６２を設けることで、異なる状態のバイオマスを別々の燃料供給系６１，６２からガス化炉本体１１内における最適な空気比の位置に供給することができ、ガス化炉１０内での反応速度を上げてガス化率を向上することができ、その結果、ガス燃料の生成効率を向上することができる。   Therefore, by providing the first and second fuel supply systems 61 and 62 capable of supplying biomass in the gasifier main body 11, biomass in different states can be supplied from the separate fuel supply systems 61 and 62 to the gasifier main body 11. Can be supplied to the position of the optimal air ratio, the reaction rate in the gasification furnace 10 can be increased, the gasification rate can be improved, and as a result, the production efficiency of gas fuel can be improved. .

また、本実施例のガス化炉では、第１燃料供給系６１によりガス化炉本体１１の下部にバイオマスを供給可能とし、第２燃料供給系６２によりガス化炉本体１１における第１燃料供給系６１より上方にバイオマスを供給可能としている。従って、第１燃料供給系６１と第２燃料供給系６２とでガス化炉本体１１に対するバイオマスの供給位置を上下に相違させることで、バイオマスの状態に応じてガス化炉本体１１に対するバイオマスの供給位置を変更することができ、バイオマスをその状態に適応した最適な空気比の位置で燃焼・ガス化してガス化炉１０内での反応速度を上げることができ、容易にガス化率を向上することができる。   Further, in the gasification furnace of the present embodiment, biomass can be supplied to the lower part of the gasification furnace main body 11 by the first fuel supply system 61, and the first fuel supply system in the gasification furnace main body 11 by the second fuel supply system 62. It is possible to supply biomass above 61. Therefore, the biomass supply position to the gasification furnace main body 11 is made different between the first fuel supply system 61 and the second fuel supply system 62 in the vertical direction, thereby supplying the biomass to the gasification furnace main body 11 according to the state of the biomass. The position can be changed, and the biomass can be burned and gasified at the position of the optimal air ratio adapted to the state to increase the reaction rate in the gasification furnace 10 and easily improve the gasification rate. be able to.

また、本実施例のガス化炉では、第２燃料供給系６２は、反応速度が高いバイオマスを供給するものであり、第１燃料供給系６１は、この第２燃料供給系６２から供給されるバイオマスより反応速度が低いバイオマスを供給している。従って、第１燃料供給系６１からは、反応速度が低いバイオマスをガス化炉本体１１の下部に供給することで、反応速度が低いバイオマスは、空気比の高い領域で適正に燃焼・ガス化することとなり、ガス化炉１０内での反応速度を上げてガス化率を向上することができる。   In the gasification furnace of the present embodiment, the second fuel supply system 62 supplies biomass having a high reaction rate, and the first fuel supply system 61 is supplied from the second fuel supply system 62. We supply biomass that has a lower reaction rate than biomass. Therefore, by supplying biomass having a low reaction rate to the lower portion of the gasification furnace main body 11 from the first fuel supply system 61, the biomass having a low reaction rate is appropriately combusted and gasified in a region having a high air ratio. Thus, the reaction rate in the gasification furnace 10 can be increased and the gasification rate can be improved.

また、本実施例のガス化炉では、第２燃料供給系６２は、ガス化炉本体１１における鉛直方向の中間位置にバイオマスを供給している。従って、第２燃料供給系６２からは、反応速度が低くないバイオマスをガス化炉本体１１の中間位置に供給することで、反応速度が高いバイオマスは、空気比の低い領域でも適正に燃焼・ガス化することができ、ガス化炉１０内での反応速度を上げてガス化率を向上することができる。   Moreover, in the gasification furnace of the present embodiment, the second fuel supply system 62 supplies biomass to an intermediate position in the vertical direction in the gasification furnace main body 11. Therefore, by supplying biomass having a low reaction rate to the intermediate position of the gasification furnace main body 11 from the second fuel supply system 62, the biomass having a high reaction rate can be combusted and gas properly even in a region where the air ratio is low. The reaction rate in the gasification furnace 10 can be increased and the gasification rate can be improved.

また、本実施例のガス化炉では、空気供給配管２１は、第１燃料供給系６１によりバイオマスが供給される供給位置の近傍に燃焼・ガス化空気を供給している。従って、ガス化炉本体１１の下方を高空気比領域とすることができ、反応速度が低いバイオマスをこの高空気比領域で適正に燃焼・ガス化することができる。   In the gasification furnace of the present embodiment, the air supply pipe 21 supplies combustion / gasification air in the vicinity of a supply position where biomass is supplied by the first fuel supply system 61. Therefore, the lower part of the gasification furnace main body 11 can be set as a high air ratio region, and biomass having a low reaction rate can be appropriately combusted and gasified in the high air ratio region.

また、本実施例のボイラ設備にあっては、バイオマスを燃料として燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉１０と、ガス化炉１０で生成されたガス燃料と化石燃料を燃焼・ガス化させて発生した熱を回収するボイラ３０とを設け、ガス化炉１０として、中空形状をなすガス化炉本体１１に対して、バイオマスを供給可能な第１、第２燃料供給系６１，６２と、燃焼・ガス化空気を供給可能な空気供給系として空気供給配管２１を設けている。   Moreover, in the boiler facility of the present embodiment, the gasification furnace 10 that generates gas fuel by burning and gasifying biomass as fuel, and the gas fuel and fossil fuel generated in the gasification furnace 10 are combusted. A first and second fuel supply system 61 capable of supplying biomass to a gasification furnace body 11 having a hollow shape as a gasification furnace 10 provided with a boiler 30 that recovers heat generated by gasification. , 62 and an air supply pipe 21 as an air supply system capable of supplying combustion / gasification air.

従って、ガス化炉１０にて、異なる状態のバイオマスを別々の燃料供給系６１，６２からガス化炉本体１１内における最適な空気比の位置に供給することができ、ガス化炉１０内での反応速度を上げてガス化率を向上することができ、燃料ガスの生成効率を向上することができ、その結果、ボイラ３０にて、熱回収効率を向上することができる。   Therefore, in the gasification furnace 10, biomass in different states can be supplied from the separate fuel supply systems 61 and 62 to the position of the optimum air ratio in the gasification furnace main body 11. The gasification rate can be improved by increasing the reaction rate, and the fuel gas generation efficiency can be improved. As a result, the boiler 30 can improve the heat recovery efficiency.

なお、上述した実施例では、ガス化炉本体としてのガス化炉本体１１内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系として、第１、第２燃料供給系６１，６２を設けたが、燃料供給系を３つ以上設けてもよい。   In the embodiment described above, the first and second fuel supply systems 61 and 62 are provided as the plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasifier main body 11 as the gasifier main body. Three or more supply systems may be provided.

本発明に係るガス化炉及びボイラ設備は、ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系を設けることで、ガス化率を向上することで燃料ガスの生成効率の向上を可能とすると共に、熱回収効率の向上を可能とするものであり、いずれのガス化炉やボイラ設備にも適用することができる。   The gasification furnace and boiler equipment according to the present invention can improve the generation efficiency of fuel gas by improving the gasification rate by providing a plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass in the gasification furnace main body. In addition, the heat recovery efficiency can be improved, and can be applied to any gasification furnace and boiler equipment.

１０ ガス化炉
１１ ガス化炉本体（ガス化炉本体）
１２ａ，１２ｂ ホッパ
１５ａ，１５ｂ 供給配管
１６ａ，１６ｂ 乾燥装置
１７ サイクロン
２１ 空気供給配管（空気供給系）
２４ ガス燃料配管
２５ 除塵装置
２６ サイクロン
３０ ボイラ
３１ ボイラ本体
３２ 燃焼装置
３３ 化石燃料用の燃焼バーナ
３４ ガス燃料用の燃焼バーナ
３９ 空気供給配管
４２ 煙道
５１ エアヒータ
５２ 除塵装置
５３ ブロア
６１ 第１燃料供給系
６２ 第２燃料供給系 10 Gasification furnace 11 Gasification furnace body (Gasification furnace body)
12a, 12b Hopper 15a, 15b Supply piping 16a, 16b Drying device 17 Cyclone 21 Air supply piping (air supply system)
24 Gas fuel piping 25 Dust removal device 26 Cyclone 30 Boiler 31 Boiler body 32 Combustion device 33 Combustion burner for fossil fuel 34 Combustion burner for gas fuel 39 Air supply piping 42 Smoke channel 51 Air heater 52 Dust removal device 53 Blower 61 First fuel supply Series 62 Second fuel supply system

Claims (4)

バイオマスを燃料として燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉であって、
中空形状をなすガス化炉本体と、
該ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系と、
前記ガス化炉本体内に燃焼・ガス化空気を供給可能な空気供給系と、
を備え、
前記複数の燃料供給系は、前記ガス化炉本体の下部にバイオマスを供給可能な第１燃料供給系と、前記ガス化炉本体における前記第１燃料供給系より上方にバイオマスを供給可能な第２燃料供給系とを有し、
前記第１燃料供給系が前記第２燃料供給系から供給されるバイオマスより反応速度の低いバイオマス供給用として用いられる、
ことを特徴とするガス化炉。 A gasification furnace that generates gas fuel by burning and gasifying biomass as fuel,
A gasification furnace body having a hollow shape;
A plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasifier body;
An air supply system capable of supplying combustion / gasification air into the gasification furnace body;
Bei to give a,
The plurality of fuel supply systems include a first fuel supply system capable of supplying biomass to a lower portion of the gasifier main body, and a second fuel capable of supplying biomass above the first fuel supply system in the gasifier main body. A fuel supply system,
The first fuel supply system is used for supplying biomass having a lower reaction rate than biomass supplied from the second fuel supply system.
A gasification furnace characterized by that. 前記第２燃料供給系は、前記ガス化炉本体における鉛直方向の中間位置にバイオマスを供給することを特徴とする請求項１に記載のガス化炉。 The gasifier according to claim 1 , wherein the second fuel supply system supplies biomass to an intermediate position in a vertical direction in the gasifier main body. 前記空気供給系は、前記ガス化炉本体にて、前記第１燃料供給系によりバイオマスが供給される供給位置の近傍に燃焼・ガス化空気を供給することを特徴とする請求項１または２に記載のガス化炉。 The air supply system, at the gasifier unit, to claim 1 or 2, characterized in that supplying the combustion and gasification air in the vicinity of the feed position biomass is supplied by the first fuel supply system The gasifier described. バイオマスを燃料として燃焼・ガス化させることでガス燃料を生成するガス化炉と、
該ガス化炉で生成されたガス燃料と化石燃料を燃焼させて発生した熱を回収するボイラと、
を備え、
前記ガス化炉は、
中空形状をなすガス化炉本体と、
該ガス化炉本体内にバイオマスを供給可能な複数の燃料供給系と、
前記ガス化炉本体内に燃焼空気を供給可能な空気供給系と、
を有し、
前記複数の燃料供給系は、前記ガス化炉本体の下部にバイオマスを供給可能な第１燃料供給系と、前記ガス化炉本体における前記第１燃料供給系より上方にバイオマスを供給可能な第２燃料供給系とを有し、
前記第１燃料供給系が前記第２燃料供給系から供給されるバイオマスより反応速度の低いバイオマス供給用として用いられる、
ことを特徴とするボイラ設備。
A gasification furnace that generates gas fuel by burning and gasifying biomass as fuel;
A boiler that recovers heat generated by burning the gas fuel and fossil fuel generated in the gasifier;
With
The gasifier is
A gasification furnace body having a hollow shape;
A plurality of fuel supply systems capable of supplying biomass into the gasifier body;
An air supply system capable of supplying combustion air into the gasification furnace body;
I have a,
The plurality of fuel supply systems include a first fuel supply system capable of supplying biomass to a lower portion of the gasifier main body, and a second fuel capable of supplying biomass above the first fuel supply system in the gasifier main body. A fuel supply system,
The first fuel supply system is used for supplying biomass having a lower reaction rate than biomass supplied from the second fuel supply system.
Boiler equipment characterized by that.

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