JP5793125B2 - Carbonization and gasification method and system - Google Patents

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Description

本発明は、炭化・ガス化方法並びにシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、ガスエンジン等で発電する技術と組み合わせて用いて好適であって、木質系バイオマスや都市ゴミ等の廃棄物系バイオマス並びにこれらの混合バイオマス等のバイオマス燃料を熱分解して炭化し更にガス化するバイオマスの炭化・ガス化方法並びにシステムに関する。   The present invention relates to a carbonization / gasification method and system. More specifically, the present invention is suitable for use in combination with a technology for generating electricity with a gas engine or the like, and thermally decomposes biomass fuel such as woody biomass, waste biomass such as municipal waste, and mixed biomass thereof. The present invention relates to a carbonization / gasification method and system for biomass that is carbonized and further gasified.

本明細書において、バイオマス燃料とは、農林資源とその残渣物及び建築廃材等の木質系バイオマス、畜産・水産資源とその残渣物及び食品廃棄物や汚泥等の廃棄物系バイオマス、並びにこれらの混合バイオマスを意味するものとして用いている。また、炭化・ガス化方法並びにシステムとは、バイオマス燃料を炭化装置を用いて熱分解して炭化し、さらにガス化炉を用いてガス化する方法並びにシステムを意味するものとして用いている。   In this specification, biomass fuel refers to woody biomass such as agricultural and forestry resources and their residues and building waste, livestock and fishery resources and their residues, and waste biomass such as food waste and sludge, and mixtures thereof. Used to mean biomass. The carbonization / gasification method and system are used to mean a method and system in which biomass fuel is pyrolyzed and carbonized using a carbonizer and further gasified using a gasifier.

バイオマスや有機性廃棄物に対して適用可能な従来の炭化・ガス化方法に関する技術としては、例えば、バイオマス又は有機性廃棄物を３００℃ないし８００℃で炭化処理して得た炭化物と、水蒸気と、空気とを熱分解ガス化炉内に投入し、水性ガス化反応により可燃性ガスを得る熱分解ガス化装置がある（特許文献１）。   Examples of techniques related to conventional carbonization and gasification methods applicable to biomass and organic waste include, for example, carbide obtained by carbonizing biomass or organic waste at 300 ° C. to 800 ° C., steam, There is a pyrolysis gasification apparatus in which air is introduced into a pyrolysis gasification furnace to obtain a combustible gas by a water gasification reaction (Patent Document 1).

特開２００４−３５８３７号JP 2004-35837 A

しかしながら、特許文献１の熱分解ガス化装置では、炭化物を部分燃焼させて水性ガス化反応により可燃性ガスを得るために炭化物をガス化炉内に投入する際に、炭化装置による炭化処理で得られた炭化物をそのままガス化炉内に投入するので、ガス化炉に投入される炭化物の大きさにばらつきがあり、ガス化炉内での燃焼や反応にばらつきが生じる。このため、ガス発熱量が大きいなど品質が高水準の可燃性ガスを継続的に生成するというガス化性能を発揮することが保証されているとは言い難い。   However, in the pyrolysis gasification apparatus of Patent Document 1, when the carbide is introduced into the gasification furnace in order to partially combust the carbide and obtain a combustible gas by the water gasification reaction, it is obtained by carbonization treatment by the carbonization apparatus. Since the generated carbide is directly put into the gasification furnace, the size of the carbide put into the gasification furnace varies, and the combustion and reaction in the gasification furnace vary. For this reason, it cannot be said that it is guaranteed that the gasification performance of continuously generating a combustible gas having a high quality such as a large gas calorific value is exhibited.

また、例えばガスエンジンを用いた発電設備など連続運転が要求される設備や施設に対して可燃性ガスを供給する場合には、ガス発熱量など品質が高水準且つ一定に保たれている可燃性ガスを連続して安定的に供給することが必要とされる。   In addition, when supplying flammable gas to equipment or facilities that require continuous operation, such as power generation equipment using a gas engine, the flammability is maintained at a high level and constant quality such as the amount of heat generated by the gas. It is necessary to supply gas continuously and stably.

そこで、本発明は、ガス化性能を向上させることができる炭化・ガス化方法並びにシステムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、バイオマスを連続して安定的にガス化することができる炭化・ガス化方法並びにシステムを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the carbonization and gasification method and system which can improve gasification performance. Furthermore, an object of the present invention is to provide a carbonization / gasification method and system capable of continuously and stably gasifying biomass.

かかる目的を達成するため、請求項１記載の炭化・ガス化方法は、バイオマス燃料を炭化処理して炭化物を生成すると共にバイオマス燃料の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガスをガス化炉に送り込み、さらに、炭化物をミクロンオーダーに粉砕して微粉状炭化物を生成すると共にこの微粉状炭化物を噴出してガス化炉に供給してガス化炉内全体に微粉状炭化物を拡散させ、可燃性熱分解ガスを１１００℃以上で改質して可燃性ガスを生成するようにしている。 In order to achieve this object, the carbonization / gasification method according to claim 1 is a method in which biomass fuel is carbonized to produce carbides, and combustible pyrolysis gas generated at the time of carbonization of biomass fuel is fed to a gasifier. In addition, the carbide is pulverized to the micron order to produce fine powder carbide, and the fine powder carbide is ejected and supplied to the gasification furnace to diffuse the fine powder carbide throughout the gasification furnace, thereby combustible pyrolysis. The gas is reformed at 1100 ° C. or higher to generate a combustible gas.

請求項７記載の炭化・ガス化システムは、バイオマス燃料を炭化処理して炭化物を生成する炭化装置と、バイオマス燃料の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガスの改質を１１００℃以上で行うガス化炉と、炭化物をミクロンオーダーに粉砕して微粉状炭化物を生成する粉砕機と、微粉状炭化物を噴出してガス化炉に供給してガス化炉内全体に微粉状炭化物を拡散させる粉体噴出手段とを有するようにしている。 The carbonization / gasification system according to claim 7 includes a carbonization device that carbonizes biomass fuel to generate carbides, and a gas that reforms combustible pyrolysis gas generated during carbonization of biomass fuel at 1100 ° C or higher. furnace and a grinder to produce a finely divided carbides and ground to micron order carbides, Ru is diffused pulverulent carbide ejected pulverulent carbides supplied to the gasification furnace to the whole gasification furnace flour Body ejecting means.

この場合には、炭化物をミクロンオーダーに粉砕してからガス化炉に供給するようにしているので、原料のバイオマス燃料の種類によっては生成された炭化物の燃焼速度が遅い場合であっても、炭化物がガス化炉内で燃え残ることなく十分に燃焼される。さらに、炭化装置から排出される炭化物をそのままガス化炉に供給する場合と比べ、炭化物の大きさが細かく且つ炭化物が噴出して供給されるのでガス化炉内全体に炭化物が拡散されると共に、炭化物の大きさが細かく且つ一定に保たれるのでガス化炉内全体に亘って炭化物が均一に拡散される。 In this case, since the carbide is pulverized to micron order and then supplied to the gasifier, depending on the type of raw material biomass fuel, even if the combustion rate of the generated carbide is slow, the carbide Is sufficiently burned in the gasification furnace without remaining unburned. Furthermore, compared with the case where the carbide discharged from the carbonization apparatus is supplied to the gasification furnace as it is, the size of the carbide is fine and the carbide is ejected and supplied, so that the carbide is diffused throughout the gasification furnace , Since the size of the carbide is kept small and constant, the carbide is uniformly diffused throughout the gasification furnace.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の炭化・ガス化方法において、バイオマス燃料の炭化処理を炭化装置を複数用いて行うと共にこれら複数の炭化装置による炭化処理が交互に終了するようにしている。 The invention according to claim 2 is the carbonization / gasification method according to claim 1 , wherein the carbonization treatment of the biomass fuel is performed using a plurality of carbonization devices, and the carbonization treatment by the plurality of carbonization devices is alternately terminated. I have to.

請求項８記載の発明は、請求項７記載の炭化・ガス化システムにおいて、バイオマス燃料の炭化処理が交互に終了するように設定された炭化装置を複数有するようにしている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the carbonization / gasification system according to the seventh aspect , a plurality of carbonization apparatuses are set so that the carbonization treatment of the biomass fuel is alternately terminated.

この場合には、複数の炭化装置の間で炭化処理が所定の間隔で交互に終了するように設定されているので、ガス化炉に炭化物が途切れることなく連続して供給される。さらに、バイオマス燃料の炭化処理を複数の炭化装置で行い、複数の炭化装置からガス化炉に炭化物を供給するようにしているので、一台の炭化装置における一回当たりの炭化処理後の炭化物の量のばらつきが緩和されて一定量の炭化物が連続して安定的にガス化炉に供給される。   In this case, since the carbonization treatment is set to be alternately ended at a predetermined interval between the plurality of carbonization apparatuses, the carbide is continuously supplied to the gasifier without interruption. Further, since carbonization of biomass fuel is performed by a plurality of carbonization apparatuses and carbide is supplied from the plurality of carbonization apparatuses to the gasifier, the carbonization after one carbonization process in one carbonization apparatus is performed. The variation in amount is alleviated and a certain amount of carbide is continuously and stably supplied to the gasifier.

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の炭化・ガス化方法において、バイオマス燃料の炭化処理の初期に発生する可燃性熱分解ガスはガス化炉に供給しないようにしている。 The invention according to claim 3 is the carbonization / gasification method according to claim 1 or 2 , wherein the combustible pyrolysis gas generated at the initial stage of the carbonization treatment of the biomass fuel is not supplied to the gasification furnace. Yes.

請求項９記載の発明は、請求項７または８に記載の炭化・ガス化システムにおいて、バイオマス燃料の炭化処理の初期に発生する可燃性熱分解ガスを燃焼処理するフレアースタックを更に有するようにしている。 The invention according to claim 9 is the carbonization / gasification system according to claim 7 or 8 , further comprising a flare stack for combusting a combustible pyrolysis gas generated at an early stage of carbonization of biomass fuel. Yes.

この場合には、バイオマス燃料の炭化処理の初期に発生し水分を多く含んで燃焼性能が低い可燃性熱分解ガスがガス化炉内に送り込まれることが防止される。   In this case, the combustible pyrolysis gas that is generated in the initial stage of the carbonization treatment of the biomass fuel and contains a large amount of moisture and has low combustion performance is prevented from being sent into the gasification furnace.

また、請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法において、炭化処理を行う前にバイオマス燃料を乾燥させるようにしている。 The invention according to claim 4 is the carbonization and gasification method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the biomass fuel is dried before the carbonization treatment.

請求項１０記載の発明は、請求項７から９のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システムにおいて、バイオマス燃料を乾燥させる乾燥機構を更に有するようにしている。 A tenth aspect of the present invention is the carbonization / gasification system according to any one of the seventh to ninth aspects, further comprising a drying mechanism for drying the biomass fuel.

この場合には、バイオマス燃料中の水分が予め低減されるので、バイオマス燃料の炭化処理中に発生する可燃性熱分解ガスに含まれる水分が低減される。   In this case, since the moisture in the biomass fuel is reduced in advance, the moisture contained in the combustible pyrolysis gas generated during the carbonization treatment of the biomass fuel is reduced.

また、請求項５並びに１１記載の発明は、請求項１から４のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法並びに請求項７から１０のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システムにおいて、ガス化炉に送り込むガス化剤として酸素を混ぜた空気を用いるようにしている。この場合には、ガス化炉内において酸素富化運転が行われる。 Further, the invention according to claims 5 and 11 is the carbonization / gasification method according to any one of claims 1 to 4 and the carbonization / gasification system according to any one of claims 7 to 10 . In addition, air mixed with oxygen is used as a gasifying agent fed into the gasification furnace. In this case, the oxygen enrichment operation is performed in the gasification furnace.

また、請求項６並びに１２記載の発明は、請求項１から５のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法並びに請求項７から１１のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システムにおいて、ガス化炉に送り込むガス化剤の温度を予め上昇させるようにしている。この場合には、ガス化炉内の温度の低下を防ぐことができる。 The inventions described in claims 6 and 12 are the carbonization / gasification method according to any one of claims 1 to 5 and the carbonization / gasification system according to any one of claims 7 to 11 . The temperature of the gasifying agent fed into the gasification furnace is raised in advance. In this case, it is possible to prevent the temperature in the gasification furnace from decreasing.

請求項１並びに７記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、生成された炭化物の燃焼速度が遅い場合でも炭化物をガス化炉内で十分に燃焼させることが可能であり、ガス化性能の向上を図ることができる。また、ガス化炉内全体に炭化物を拡散させると共にガス化炉内全体に亘って炭化物を均一に拡散させることが可能であり、ガス化性能の向上を図ることができる。 According to 請 Motomeko 1 and 7 carbonization and gasification methods and systems described, a carbide even when the combustion rate of the produced carbides is slower it is possible to sufficiently combusted in the gasification furnace, the gasification performance Can be improved. Further, it is possible to uniformly diffuse the carbides throughout the gasification furnace together to spread the carbides throughout the gasification furnace, it is possible to improve the gasification performance.

さらに、請求項２並びに８記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、ガス化炉に炭化物を途切れることなく連続して供給することが可能であり、可燃性ガスの連続的且つ安定的な生成を行うことができる。また、一定量の炭化物を連続して安定的にガス化炉に供給することが可能であり、可燃性ガスの連続的且つ安定的な生成を行うことができる。 Furthermore, according to the carbonization / gasification method and system according to claims 2 and 8, it is possible to continuously supply carbide to the gasification furnace without interruption, and continuous and stable combustion of the combustible gas. Generation can be performed. In addition, a certain amount of carbide can be continuously and stably supplied to the gasification furnace, so that a combustible gas can be continuously and stably generated.

さらに、請求項３並びに９記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、水分を多く含んで燃焼性能が低い可燃性熱分解ガスがガス化炉内に送り込まれることを防止することが可能であり、ガス化炉内の温度を高温に保つことができるのでガス化性能の向上が図られると共に、ガス化生成ガス（可燃性ガス）中の水分の低減が図られることから、水分の多い燃料の利用が可能になる。 Furthermore, according to the carbonization / gasification method and system according to claims 3 and 9, it is possible to prevent combustible pyrolysis gas containing a lot of moisture and having low combustion performance from being sent into the gasification furnace. Yes, because the temperature in the gasification furnace can be maintained at a high temperature, the gasification performance is improved and the moisture in the gasification product gas (combustible gas) is reduced. Can be used.

さらに、請求項４並びに１０記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、バイオマス燃料の炭化処理中に発生する可燃性熱分解ガスに含まれる水分を低減することが可能であり、ガス化炉内の温度を高温に保つことができるのでガス化性能の向上が図られると共に、ガス化生成ガス（可燃性ガス）中の水分の低減が図られる。また、炭化機投入前に水分を除去することで一回の炭化処理において生成される炭化物並びに熱分解ガスの量が増加するため、ガス化炉内の温度を高温に保つことができるのでガス化性能の向上が図られ、水分の多い燃料の利用が可能になる。 Furthermore, according to the carbonization / gasification method and system according to claims 4 and 10, it is possible to reduce moisture contained in the combustible pyrolysis gas generated during the carbonization treatment of the biomass fuel. Since the inside temperature can be maintained at a high temperature, the gasification performance is improved and the moisture in the gasification product gas (combustible gas) is reduced. Also, by removing moisture before charging the carbonizer, the amount of carbides and pyrolysis gas generated in one carbonization process increases, so the temperature in the gasifier can be maintained at a high temperature. The performance is improved and fuel with a high water content can be used.

さらに、請求項５並びに１１記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、ガス化炉内で酸素富化運転を行ってガス化炉内の温度を高温に保つことができるのでガス化性能の向上が図られ、これにより発熱量の低い燃料や水分の多い燃料の利用を可能として燃料種の拡大を図ることができる。 Furthermore, according to the carbonization / gasification method and system according to claims 5 and 11 , since the oxygen enrichment operation can be performed in the gasification furnace and the temperature in the gasification furnace can be maintained at a high temperature, Improvement can be achieved, thereby enabling the use of a fuel with a low calorific value or a fuel with a high water content, and an increase in the number of fuel types.

さらに、請求項６並びに１２記載の炭化・ガス化方法並びにシステムによれば、ガス化炉内の温度の低下を防ぐことができるのでガス化性能の向上が図られ、これにより発熱量の低い燃料や水分の多い燃料の利用を可能として燃料種の拡大を図ることができる。 Furthermore, according to the carbonization / gasification method and system according to claims 6 and 12 , since the temperature inside the gasification furnace can be prevented from being lowered, the gasification performance can be improved, and thereby the fuel having a low calorific value. In addition, it is possible to use a fuel with a high water content and to expand the fuel type.

本発明の炭化・ガス化方法を装置化した場合の炭化・ガス化装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of embodiment of the carbonization / gasification apparatus at the time of device-izing the carbonization / gasification method of this invention. 本実施形態の炭化・ガス化装置の燃料供給並びに炭化物等の生成及び運搬処理系統の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel supply of the carbonization-gasification apparatus of this embodiment, and the production | generation of a carbide | carbonized_material, and a conveyance processing system.

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on the best mode shown in the drawings.

図１及び図２に、本発明の炭化・ガス化方法並びにシステムの実施形態の一例を示す。なお、本実施形態では、ガス化炉として、下部のガス化・燃焼部と上部のガス改質部とを有する二段式ガス化炉を用いる場合を例に挙げて説明する。この炭化・ガス化方法は、バイオマス燃料１を炭化処理して炭化物４を生成すると共にバイオマス燃料１の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガス３を二段式ガス化炉７のガス化・燃焼部８及びガス改質部９の両方に送り込み、炭化物４を二段式ガス化炉７のガス化・燃焼部８に供給して燃焼とガス化とを行う共にガス改質部９に送り込まれた可燃性熱分解ガス３を改質して可燃性ガス１１を生成するようにしている。   1 and 2 show an example of an embodiment of the carbonization / gasification method and system of the present invention. In the present embodiment, a case where a two-stage gasification furnace having a lower gasification / combustion section and an upper gas reforming section is used as the gasification furnace will be described as an example. In this carbonization / gasification method, biomass fuel 1 is carbonized to produce carbide 4 and combustible pyrolysis gas 3 generated during carbonization of biomass fuel 1 is gasified / combusted in a two-stage gasifier 7. Is sent to both the part 8 and the gas reforming part 9, and the carbide 4 is supplied to the gasification / combustion part 8 of the two-stage gasification furnace 7 to perform combustion and gasification, and is sent to the gas reforming part 9. The combustible pyrolysis gas 3 is reformed to generate the combustible gas 11.

上記炭化・ガス化方法は、本発明の炭化・ガス化システムとして装置化される。本実施形態の炭化・ガス化システムは、バイオマス燃料１を炭化処理して炭化物４を生成する炭化装置２と、炭化物４を粉砕して微粉状炭化物４’を生成する粉砕機６と、微粉状炭化物４’の燃焼とガス化とを行うガス化・燃焼部８及びバイオマス燃料１の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガス３の改質を行うガス改質部９を有する二段式ガス化炉７と、可燃性熱分解ガス３を炭化装置２から二段式ガス化炉７のガス化・燃焼部８及びガス改質部９のそれぞれに送り込む分岐管１２ａ及び１２ｂを備えたガス供給配管１２とを備える。   The carbonization / gasification method is apparatusized as the carbonization / gasification system of the present invention. The carbonization / gasification system of the present embodiment includes a carbonization device 2 that carbonizes biomass fuel 1 to generate carbides 4, a pulverizer 6 that pulverizes the carbides 4 to generate fine powdered carbides 4 ', and a fine powdery state. Two-stage gasification having a gasification / combustion unit 8 that performs combustion and gasification of the carbide 4 ′ and a gas reforming unit 9 that reforms the combustible pyrolysis gas 3 generated during carbonization of the biomass fuel 1. A gas supply pipe having a furnace 7 and branch pipes 12a and 12b for feeding the combustible pyrolysis gas 3 from the carbonization device 2 to the gasification / combustion unit 8 and the gas reforming unit 9 of the two-stage gasification furnace 7, respectively. 12.

なお、二段式ガス化炉（以下、単にガス化炉と呼ぶ）７で生成される可燃性ガス１１は、例えばガスエンジン、ガスタービン、燃料電池等（以下、生成ガス利用装置と呼ぶ；図示省略）に供給されて発電等に利用される。   The combustible gas 11 generated in the two-stage gasifier (hereinafter simply referred to as a gasifier) 7 is, for example, a gas engine, a gas turbine, a fuel cell or the like (hereinafter referred to as a generated gas utilization device; Omitted) and used for power generation and the like.

炭化装置２は、バイオマス燃料１をバイオマス燃料１中の水分及び揮発分を含んだ可燃性熱分解ガス３と固定炭素や灰分を主成分とした炭化物４とに分離して炭化処理を行うものである。具体的には、バイオマス燃料１を加熱し、外気から遮断された無酸素状態の中で水分の蒸発と有機物の熱分解反応とにより炭化処理を行う。本発明で用いられる炭化装置は特に限定されるものではなく、上述のような炭化処理が可能であればどのような炭化装置であっても良い（炭化装置については例えば株式会社オカドラ製カーボナイザー等）。なお、本実施形態では、炭化装置２としてバッチ式の炭化装置を用いているが、本発明で用いられる炭化装置はバッチ式のものに限られない。   The carbonization apparatus 2 performs carbonization by separating the biomass fuel 1 into a combustible pyrolysis gas 3 containing moisture and volatiles in the biomass fuel 1 and a carbide 4 mainly composed of fixed carbon and ash. is there. Specifically, the biomass fuel 1 is heated, and carbonization is performed by evaporation of moisture and thermal decomposition reaction of organic matter in an oxygen-free state blocked from outside air. The carbonization apparatus used in the present invention is not particularly limited, and any carbonization apparatus may be used as long as the above-described carbonization treatment is possible (for example, a carbonizer manufactured by Okadora Corporation). ). In the present embodiment, a batch type carbonization apparatus is used as the carbonization apparatus 2, but the carbonization apparatus used in the present invention is not limited to a batch type.

ここで、バイオマス燃料１の種類によっては含水率が高い場合があり、その場合には炭化処理中に発生する可燃性熱分解ガス３に水分が多く含まれることになる。そして、水分が多く含まれる可燃性熱分解ガス３がガス化炉７に送り込まれると、ガス化炉７内の温度が低下し、発熱量が低減するなど可燃性ガス１１の品質が悪化してしまうおそれがある。   Here, depending on the type of the biomass fuel 1, the moisture content may be high, and in that case, the combustible pyrolysis gas 3 generated during the carbonization treatment contains a large amount of moisture. When the combustible pyrolysis gas 3 containing a large amount of moisture is sent to the gasification furnace 7, the quality of the combustible gas 11 deteriorates, for example, the temperature in the gasification furnace 7 decreases and the amount of heat generation decreases. There is a risk that.

そこで、含水率が高いバイオマス燃料を原料として用いる場合には、炭化装置２に投入する前に乾燥機（図示省略）を用いてバイオマス燃料１を予め乾燥させるようにしても良い。具体的には、好ましくは４０Ｗ％を下回るまで、更に好ましくは２０Ｗ％（以下、含水率基準値という）を下回るまで乾燥させる。   Therefore, when biomass fuel having a high moisture content is used as a raw material, the biomass fuel 1 may be dried in advance using a dryer (not shown) before being introduced into the carbonization apparatus 2. Specifically, it is preferably dried until it falls below 40 W%, more preferably below 20 W% (hereinafter referred to as a moisture content reference value).

ここで、炭化装置２を、バイオマス燃料１を熱分解させて炭化させる内側部分とこの内側部分を囲繞する外側のジャケット部とからなる二層構造とすると共に、生成ガス利用装置から排出される例えば６００℃程度の高温の排ガスをジャケット部に送り込んでバイオマス燃料１を加熱するようにしても良い。このように、ガス化炉７で生成される可燃性ガス１１を利用して稼働する生成ガス利用装置から排出される高温の排ガスを利用してバイオマス燃料１の炭化処理を行う構成とすることにより、生成ガス利用装置まで含めたシステム全体としてエネルギーの有効活用を図ることができる。   Here, the carbonization device 2 has a two-layer structure including an inner portion that pyrolyzes and carbonizes the biomass fuel 1 and an outer jacket portion that surrounds the inner portion, and is discharged from the generated gas utilization device, for example. The biomass fuel 1 may be heated by sending high-temperature exhaust gas of about 600 ° C. into the jacket portion. Thus, by setting it as the structure which carbonizes the biomass fuel 1 using the high temperature waste gas discharged | emitted from the generated gas utilization apparatus which operate | moves using the combustible gas 11 produced | generated in the gasification furnace 7 In addition, it is possible to effectively use energy as a whole system including the generated gas utilization device.

ガス化炉７は、二室二段の噴流床方式のガス化炉である。ガス化炉７は、炭化装置２で生成される炭化物を下段のガス化・燃焼部８で燃焼させて１５００℃程度の高温ガス１０にして上段のガス改質部９に送り出すと共に、ガス改質部９において高温ガス１０と炭化装置２における炭化処理で発生する可燃性熱分解ガス３とを接触させる。そして、シフト反応（具体的には、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ←→ＣＯ２＋Ｈ２）を主とした改質反応並びに可燃性熱分解ガス３中のタールの分解により一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）とを主成分とした可燃性ガス１１を生成する。なお、可燃性熱分解ガス３中のタールを分解するために、ガス化炉７上段のガス改質部９に送り込まれて可燃性熱分解ガス３と接触した段階でガス改質部９内のガス温度は１１００℃以上であることが必要とされる。すなわち、ガス化炉７が良好なガス化性能を発揮するためには、ガス化・燃焼部８に十分な熱量が投入される必要がある。 The gasification furnace 7 is a two-chamber, two-stage spouted bed type gasification furnace. The gasification furnace 7 burns the carbide produced in the carbonization apparatus 2 in the lower gasification / combustion unit 8 to form a high-temperature gas 10 of about 1500 ° C. and sends it to the upper gas reforming unit 9, and also gas reforming In the part 9, the high-temperature gas 10 is brought into contact with the combustible pyrolysis gas 3 generated by the carbonization treatment in the carbonization apparatus 2. Then, carbon monoxide (CO) and hydrogen (H) are obtained by a reforming reaction mainly based on a shift reaction (specifically, CO + H 2 O ← → CO 2 + H 2 ) and decomposition of tar in the combustible pyrolysis gas 3. 2 ) is generated as a main component. In order to decompose the tar in the combustible pyrolysis gas 3, the gas in the gas reforming section 9 is sent to the gas reforming section 9 in the upper stage of the gasification furnace 7 and comes into contact with the combustible pyrolysis gas 3. The gas temperature is required to be 1100 ° C. or higher. That is, in order for the gasification furnace 7 to exhibit good gasification performance, it is necessary to input a sufficient amount of heat to the gasification / combustion unit 8.

ガス化炉７のガス化・燃焼部８には、ガス化剤供給手段１４によってガス化剤５が送り込まれて燃焼反応が起こされる。ガス化剤５としては例えば空気又は酸素を適量混ぜた空気が用いられる。空気に酸素を適量混ぜてガス化剤５として用いる場合、空気に混ぜる酸素の量は特に限定されるものではなく、生成ガス利用装置によって決定される可燃性ガス１１の必要カロリーや可燃性ガス１１中のガス性状等に応じて適宜設定される。具体的には例えば、ガス化剤５中の酸素濃度が２５〜５０ｖｏｌ％になるように設定されることが考えられる。ガス化剤５としての空気に酸素を適量混ぜることによりガス化・燃焼部８内では酸素富化運転が行われ、ガス化・燃焼部８内の温度を上昇させてガス化性能の向上が図られ、これにより発熱量の低い燃料や水分の多い燃料の利用を可能として燃料種の拡大を図ることができる。   The gasification / combustion section 8 of the gasification furnace 7 is fed with the gasification agent 5 by the gasification agent supply means 14 to cause a combustion reaction. As the gasifying agent 5, for example, air or air mixed with an appropriate amount of oxygen is used. When an appropriate amount of oxygen is mixed with air and used as the gasifying agent 5, the amount of oxygen mixed with air is not particularly limited, and the required calories of the flammable gas 11 determined by the generated gas utilization device or the flammable gas 11 It is set as appropriate according to the gas properties inside. Specifically, for example, it can be considered that the oxygen concentration in the gasifying agent 5 is set to 25 to 50 vol%. By mixing an appropriate amount of oxygen into the air as the gasifying agent 5, an oxygen enrichment operation is performed in the gasification / combustion unit 8, and the gasification performance is improved by raising the temperature in the gasification / combustion unit 8. As a result, it is possible to use a fuel with a low calorific value or a fuel with a high water content, and to expand the types of fuel.

また、ガス化剤５の温度を予め上昇させてからガス化・燃焼部８内に送り込むようにしても良い。この場合のガス化剤５の温度は、特に限定されるものではなく、炭化・ガス化システムを構成する配管等の耐熱性能の範囲で高ければ高いほど良い。具体的には例えば、ガス化剤５の温度を３００℃〜４００℃程度に上昇させることが考えられる。これにより、ガス化性能の向上を図ることができる。そして、ガス化剤５の温度を上昇させる場合、本発明の炭化・ガス化システム並びに生成ガス利用装置まで含めたシステム内の余剰熱を用いることによりエネルギーの有効活用を図ることができる。システム全体のうちのいずれの構成の余剰熱を利用するかは特に限定されるものではないが、本実施形態の場合には、生成ガス利用装置から排出される高温の排ガスであって炭化装置２による炭化処理の熱源として利用された高温ガスを用いてガス化剤５の温度を上昇させる。   Alternatively, the temperature of the gasifying agent 5 may be raised in advance and then fed into the gasification / combustion unit 8. The temperature of the gasifying agent 5 in this case is not particularly limited, and the higher the temperature within the range of the heat resistance performance of the pipes constituting the carbonization / gasification system, the better. Specifically, for example, it is conceivable to raise the temperature of the gasifying agent 5 to about 300 ° C to 400 ° C. Thereby, the improvement of gasification performance can be aimed at. When the temperature of the gasifying agent 5 is increased, energy can be effectively utilized by using surplus heat in the system including the carbonization / gasification system of the present invention and the generated gas utilization device. There is no particular limitation as to which surplus heat of the entire system is used, but in the case of the present embodiment, the carbonization device 2 is a high-temperature exhaust gas discharged from the generated gas utilization device. The temperature of the gasifying agent 5 is raised using a high-temperature gas used as a heat source for carbonization treatment.

ガス化剤供給手段１４は、具体的には、空気等を送り込む送気装置や配管などから構成される。   Specifically, the gasifying agent supply means 14 is composed of an air supply device or piping for sending air or the like.

炭化装置２とガス化炉７との間にはガス供給配管１２が設けられる。ガス供給配管１２は、一端が炭化装置２の上部に接続され、炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガス３をガス化炉７に送り込む。なお、ガス供給配管１２内周面へのタールの付着を防ぐため、必要な場合には、ガス供給配管１２を保温材で覆ったりヒータやシステム中の余剰熱を利用して温めるなどの処置が適宜施される。   A gas supply pipe 12 is provided between the carbonization apparatus 2 and the gasification furnace 7. One end of the gas supply pipe 12 is connected to the upper part of the carbonization apparatus 2, and sends the combustible pyrolysis gas 3 generated during the carbonization process to the gasification furnace 7. In addition, in order to prevent tar from adhering to the inner peripheral surface of the gas supply pipe 12, if necessary, measures such as covering the gas supply pipe 12 with a heat insulating material or heating the heater or surplus heat in the system are used. Appropriately applied.

本発明では、ガス供給配管１２のガス化炉７側が分岐管１２ａと分岐管１２ｂとの二つに分岐し、可燃性熱分解ガス３をガス化炉７のガス化・燃焼部８及びガス改質部９の両方に供給可能な構成となっている。このように、従来はガス改質部９のみに供給されていた可燃性熱分解ガス３をガス化・燃焼部８にも供給可能とすることにより、従来の場合と比べてガス化・燃焼部８の温度を十分に上昇させてガス化・燃焼部８に供給される炭化物４を完全に燃焼させることが可能となり、ガス化炉７のガス化性能を向上させることができる。なお、可燃性熱分解ガス３のガス化・燃焼部８への供給は常時でなくても良く、ガス改質部９のみに供給することを基本としつつ、例えばガス化・燃焼部８内の温度が低下した場合など所定の場合にはガス化・燃焼部８にも供給するようにしても良い。   In the present invention, the gas supply furnace 12 side of the gas supply pipe 12 branches into a branch pipe 12a and a branch pipe 12b, and the combustible pyrolysis gas 3 is converted into the gasification / combustion section 8 and the gas reformer of the gasification furnace 7. The structure can be supplied to both of the mass parts 9. As described above, the combustible pyrolysis gas 3 that has been supplied only to the gas reforming unit 9 can be supplied to the gasification / combustion unit 8 as compared with the conventional case. The temperature of 8 can be sufficiently raised to completely burn the carbide 4 supplied to the gasification / combustion unit 8, and the gasification performance of the gasification furnace 7 can be improved. Note that the combustible pyrolysis gas 3 may not be supplied to the gasification / combustion unit 8 at all times. For example, in the gasification / combustion unit 8, the supply is performed only to the gas reforming unit 9. In a predetermined case such as when the temperature drops, the gasification / combustion unit 8 may be supplied.

ここで、バイオマス燃料１の種類によっては、炭化装置２による炭化処理の初期段階に発生する可燃性熱分解ガス３に水分が多く含まれている場合がある。そして、水分が多く含まれる可燃性熱分解ガス３がガス化炉７に送り込まれると、ガス化炉７内の温度が低下し、発熱量が低減するなど可燃性ガス１１の品質が悪化してしまうおそれがある。   Here, depending on the type of the biomass fuel 1, a large amount of moisture may be contained in the combustible pyrolysis gas 3 generated in the initial stage of the carbonization treatment by the carbonizer 2. When the combustible pyrolysis gas 3 containing a large amount of moisture is sent to the gasification furnace 7, the quality of the combustible gas 11 deteriorates, for example, the temperature in the gasification furnace 7 decreases and the amount of heat generation decreases. There is a risk that.

そこで、本実施形態の炭化・ガス化システムは、炭化処理の初期段階に発生する可燃性熱分解ガス３をガス化炉７には送り込まずに別途処理する仕組みを有する。具体的には、炭化装置２とガス化炉７との間に設けられたガス供給配管１２の中間にバルブ２６を有すると共に、バルブ２５ａを備える導管２５ｂがガス供給配管１２のバルブ２６の炭化装置２側に連接されたフレアースタック２５を備える。   Therefore, the carbonization / gasification system of the present embodiment has a mechanism for separately processing the combustible pyrolysis gas 3 generated in the initial stage of the carbonization process without sending it to the gasification furnace 7. Specifically, the gas supply pipe 12 provided between the carbonization apparatus 2 and the gasification furnace 7 has a valve 26 in the middle, and a conduit 25b including the valve 25a is a carbonization apparatus for the valve 26 of the gas supply pipe 12. A flare stack 25 connected to the two sides is provided.

なお、炭化処理で発生する可燃性熱分解ガス３をガス化炉７に送り込むか否かの判断の方法は特に限定されるものではなく、使用する炭化装置２の特性や用いるバイオマス燃料１の特性などを考慮して適宜設定される。例えば、炭化装置２による炭化処理の開始から一定の時間は発生する可燃性熱分解ガス３をガス化炉７に送り込まないようにすることが考えられる。この場合には、実際に使用される炭化装置２とバイオマス燃料１との組み合わせで炭化処理を試験的に予め行い、排出される可燃性熱分解ガス３に含まれる水分量を経時的に計測し、この計測結果に基づいて可燃性熱分解ガス３をガス化炉７には送らないようにする一定の時間を決定しても良い。   The method for determining whether or not to send the combustible pyrolysis gas 3 generated in the carbonization process to the gasification furnace 7 is not particularly limited, and the characteristics of the carbonizer 2 to be used and the characteristics of the biomass fuel 1 to be used. It is set appropriately in consideration of the above. For example, it is conceivable that the combustible pyrolysis gas 3 generated for a certain time from the start of the carbonization treatment by the carbonizer 2 is not sent into the gasifier 7. In this case, the carbonization process is preliminarily performed in a combination of the carbonizer 2 and the biomass fuel 1 that are actually used, and the amount of water contained in the combustible pyrolysis gas 3 discharged is measured over time. Based on this measurement result, a certain time during which the combustible pyrolysis gas 3 is not sent to the gasification furnace 7 may be determined.

または、可燃性熱分解ガス３をガス化炉７に送り込むか否かの判断方法として、炭化装置２から排出される可燃性熱分解ガス３に含まれる水分の計測を継続して行い、含有水分量が一定量を超えた場合には可燃性熱分解ガス３をガス化炉７には送らないようにすることが考えられる。さらにまた、バイオマス燃料１を投入すると炭化装置２内の温度が急激に低下し、その後水分の蒸発が終了すると上昇に転じるので、バイオマス燃料１を投入した時から炭化装置２内の温度が上昇に転じるまでは可燃性熱分解ガス３をガス化炉７には送らないようにすることが考えられる。   Alternatively, as a method for determining whether or not to send the combustible pyrolysis gas 3 to the gasification furnace 7, the moisture contained in the combustible pyrolysis gas 3 discharged from the carbonization apparatus 2 is continuously measured, If the amount exceeds a certain amount, it is conceivable that the combustible pyrolysis gas 3 is not sent to the gasification furnace 7. Furthermore, when the biomass fuel 1 is introduced, the temperature in the carbonizer 2 rapidly decreases, and thereafter, when the evaporation of moisture is completed, the temperature starts to increase. Therefore, the temperature in the carbonizer 2 increases from the time when the biomass fuel 1 is introduced. It is conceivable that the combustible pyrolysis gas 3 is not sent to the gasification furnace 7 until it turns.

また、本実施形態の炭化・ガス化システムは、炭化物４を粉砕して微粉状炭化物４’を生成する粉砕機６を有する。粉砕機６は、炭化装置２から投入された炭化物４をミクロンオーダーに粉砕するものである。本発明で用いられる粉砕機は特に限定されるものではなく、炭化物をミクロンオーダーに粉砕可能であればどのような粉砕機であっても良い。本実施形態では、粉砕機６として、ピン状の衝撃柱が２〜３周列放射状に取り付けられた回転盤とこれに噛み合うように取り付けられた固定盤とから構成されるものが用いられる。そして、粉砕機６は、回転盤と固定盤との中心部から炭化物４を取り込み、空気の流れと共に拡散させて衝撃柱と固定柱とによって衝撃を与えると共に外周部に装着されたスクリーンで整粒した後、微粉状炭化物４’として排出する。   Further, the carbonization / gasification system of the present embodiment includes a pulverizer 6 that pulverizes the carbide 4 to generate fine powdered carbide 4 ′. The pulverizer 6 pulverizes the carbide 4 introduced from the carbonization apparatus 2 to the micron order. The pulverizer used in the present invention is not particularly limited, and any pulverizer may be used as long as the carbide can be pulverized to the micron order. In the present embodiment, as the pulverizer 6, a pulverizer 6 is used which is composed of a rotating disk on which pin-shaped impact pillars are mounted in a radial pattern of two to three circles and a fixed disk mounted so as to mesh with the rotating disk. The pulverizer 6 takes in the carbide 4 from the central part of the rotating disk and the fixed disk, diffuses it with the air flow, gives an impact by the impact column and the fixed column, and adjusts the size with a screen mounted on the outer periphery. And then discharged as finely divided carbide 4 '.

炭化装置２と粉砕機６との間には炭化物供給手段１３が設けられる。炭化物供給手段１３は、一端が炭化装置２の底部に接続され、炭化処理によって生成され炭化装置２の底部に残る炭化物４を取り出して搬送するものである。炭化物供給手段１３としては、具体的には例えば、スクリューフィーダが用いられる。   A carbide supply means 13 is provided between the carbonization device 2 and the pulverizer 6. One end of the carbide supply means 13 is connected to the bottom of the carbonization apparatus 2, and the carbide 4 generated by the carbonization process and remaining at the bottom of the carbonization apparatus 2 is taken out and conveyed. Specifically, as the carbide supply means 13, for example, a screw feeder is used.

ここで、図１では、システム全体構成の説明の簡単のためにバイオマス燃料１の供給並びに炭化物４及び微粉状炭化物４’の生成及び運搬の処理系統を一系統で示しているが、これらの処理系統は、一系統には限られず、複数の系統によって構成しても良い。   Here, in FIG. 1, the processing system for supplying the biomass fuel 1 and generating and transporting the carbide 4 and the finely divided carbide 4 ′ is shown as a single system for the sake of simplifying the explanation of the overall system configuration. A system | strain is not restricted to one system | strain, You may comprise by several systems.

本実施形態では、図２に示すように、バイオマス燃料１の供給並びに炭化物４及び微粉状炭化物４’の生成及び運搬を複数の系統で行うようにしている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the supply of biomass fuel 1 and the generation and transportation of carbide 4 and finely divided carbide 4 ′ are performed in a plurality of systems.

具体的には、まず、原料受入ホッパ３０に投入され溜められたバイオマス燃料１を原料受入ホッパ３０から取り出す原料取出手段３１と、原料取出手段３１によって取り出されたバイオマス燃料１を二系統に分配する分配手段３２と、分配されたバイオマス燃料１を定量供給ホッパ２９まで運搬する移送手段３３とを有する。なお、原料取出手段３１としては例えば原料受入ホッパ３０の底部に設けられたスクリューフィーダとバケットコンベアとからなる機構が用いられ、分配手段３２としては例えば分配スクリューコンベアが用いられ、移送手段３３としては例えばスクリューコンベアが用いられる。   Specifically, first, the raw material take-out means 31 for taking out the biomass fuel 1 charged and stored in the raw material receiving hopper 30 from the raw material receiving hopper 30 and the biomass fuel 1 taken out by the raw material take-out means 31 are distributed into two systems. It has the distribution means 32 and the transfer means 33 which conveys the distributed biomass fuel 1 to the fixed quantity supply hopper 29. As the raw material take-out means 31, for example, a mechanism comprising a screw feeder and a bucket conveyor provided at the bottom of the raw material receiving hopper 30 is used. As the distribution means 32, for example, a distribution screw conveyor is used, and as the transfer means 33, For example, a screw conveyor is used.

そして、定量供給ホッパ２９は、溜められたバイオマス燃料１を二系統に分配しつつ炭化装置２の処理能力等を踏まえて予め設定された量のバイオマス燃料１を排出する。   Then, the fixed amount supply hopper 29 discharges the biomass fuel 1 in a predetermined amount based on the processing capacity of the carbonization apparatus 2 and the like while distributing the stored biomass fuel 1 into two systems.

本実施形態の炭化・ガス化システムは、定量供給ホッパ２９から分配され排出されたバイオマス燃料１を炭化装置２に供給する燃料供給手段２０を有する。燃料供給手段２０としては例えばスクリューフィーダが用いられる。   The carbonization / gasification system of the present embodiment has a fuel supply means 20 for supplying the biomass fuel 1 distributed and discharged from the fixed supply hopper 29 to the carbonizer 2. As the fuel supply means 20, for example, a screw feeder is used.

以上より、本実施形態は、原料受入ホッパ３０に溜められたバイオマス燃料１をまず二系統に分配し、それぞれの系統を更に二系統に分配しているので、合計四機の炭化装置２を用いて炭化処理を行う構成となっている。   As described above, in the present embodiment, the biomass fuel 1 stored in the raw material receiving hopper 30 is first distributed to two systems, and each system is further distributed to two systems. Therefore, a total of four carbonizers 2 are used. Thus, the carbonization treatment is performed.

なお、炭化装置２を複数用いて炭化処理を行う場合には、各炭化装置２にガス供給配管１２が設けられると共にこのガス供給配管それぞれにバルブ２６が設けられる。これにより、可燃性熱分解ガス３をガス化炉７に送るかフレアースタック２５に送るかの制御が炭化装置２毎に行われる。そして、炭化装置２を複数用いて炭化処理が行われると共に可燃性熱分解ガス３の送る先の制御が個別に行われることによって、ガス化炉７に対して可燃性熱分解ガス３が連続して送られる。   In addition, when performing a carbonization process using two or more carbonization apparatuses 2, the gas supply piping 12 is provided in each carbonization apparatus 2, and the valve | bulb 26 is provided in each of this gas supply piping. Thereby, the control of whether the combustible pyrolysis gas 3 is sent to the gasification furnace 7 or the flare stack 25 is controlled for each carbonizer 2. The carbonization process is performed using a plurality of carbonization apparatuses 2 and the destination of the combustible pyrolysis gas 3 is individually controlled, so that the combustible pyrolysis gas 3 continues to the gasifier 7. Sent.

さらに、本実施形態では、これら四機の炭化装置２による炭化処理開始のタイミングをずらし、四機の炭化装置２が交互に炭化処理を終了するように調整される。具体的には、炭化装置２各機は、一回当たりの処理量や出力を調整することによって一回の炭化処理が例えば３０分や４０分など一時間以内に終了するように調整される。さらに、四機の炭化装置２が、一時間の間に１５分ずつずれて炭化処理が終了するように調整される。これにより、システム全体では、１５分間隔で途切れることなく連続して炭化物４の生成が行われる。   Furthermore, in this embodiment, the timing of the carbonization process start by these four carbonization apparatuses 2 is shifted, and it is adjusted so that the four carbonization apparatuses 2 end the carbonization process alternately. Specifically, each carbonization apparatus 2 is adjusted such that one carbonization process is completed within one hour, for example, 30 minutes or 40 minutes, by adjusting the processing amount and output per one time. Further, the four carbonization apparatuses 2 are adjusted so that the carbonization process is completed with a 15-minute shift in one hour. Thereby, the carbide | carbonized_material 4 is continuously produced | generated in the whole system, without interrupting at intervals of 15 minutes.

そして、炭化物供給手段１３は、炭化装置２二機分の炭化物４をまとめて粉砕機供給ホッパ２８（図１においては図示省略）まで運搬する。そして、粉砕機供給ホッパ２８に溜められた炭化物４は、炭化物供給手段１３によって粉砕機６に供給されて微粉状炭化物４’に加工される。   And the carbide | carbonized_material supply means 13 conveys the carbide | carbonized_material 4 for two carbonization apparatuses 2 collectively to the grinder supply hopper 28 (illustration omitted in FIG. 1). Then, the carbide 4 stored in the pulverizer supply hopper 28 is supplied to the pulverizer 6 by the carbide supply means 13 and processed into fine powdered carbide 4 ′.

このように、炭化装置２二機分の炭化物４を一旦まとめて溜めてから粉砕機６に供給する構成にすることによって、炭化装置２単機による一回当たりの炭化処理によって生成される炭化物４の量にばらつきがあった場合でも、粉砕機６には連続して安定的に一定量の炭化物４を供給することができる。すなわち、ガス化炉７に対して一定量の微粉状炭化物４’の供給を継続して行うことが可能であり、バイオマス燃料１を連続的且つ安定的にガス化して安定した量の可燃性ガス１１を生成することができる。   In this way, by setting the carbides 4 for the two carbonization apparatuses 2 to be collectively collected and then supplied to the pulverizer 6, the carbide 4 generated by the carbonization process per time by the single carbonization apparatus 2 can be obtained. Even when there is a variation in the amount, a constant amount of carbide 4 can be continuously and stably supplied to the pulverizer 6. That is, it is possible to continuously supply a certain amount of pulverized carbide 4 ′ to the gasification furnace 7, and continuously and stably gasify the biomass fuel 1, and a stable amount of combustible gas. 11 can be generated.

そして、本実施形態の炭化・ガス化システムは、粉砕機６により生成される微粉状炭化物４’を気流搬送するための気流搬送機構２１を有する。気流搬送機構２１は、サイクロン１７及びバグフィルタ１８と各種配管２２，２３，２４とからなる。   The carbonization / gasification system of the present embodiment includes an air flow transport mechanism 21 for air transporting the fine powdered carbide 4 ′ generated by the pulverizer 6. The airflow transport mechanism 21 includes a cyclone 17 and a bag filter 18 and various pipes 22, 23 and 24.

サイクロン１７及びバグフィルタ１８は、気流搬送される微粉状炭化物４’を気流中から回収するものである。   The cyclone 17 and the bag filter 18 collect fine powdered carbides 4 'that are conveyed by airflow from the airflow.

気流搬送配管２２は、粉砕機６とサイクロン１７との間に設けられ、粉砕機６から排出される微粉状炭化物４’を気流搬送するものである。なお、微粉状炭化物４’は、酸化反応を防止するために窒素１９を用いて気流搬送される。   The airflow conveyance pipe 22 is provided between the pulverizer 6 and the cyclone 17 and conveys the finely powdered carbide 4 ′ discharged from the pulverizer 6. The finely powdered carbide 4 ′ is conveyed by airflow using nitrogen 19 in order to prevent the oxidation reaction.

気流配管２３は、サイクロン１７とバグフィルタ１８との間に設けられ、サイクロン１７で回収できなかった微粉状炭化物４’をバグフィルタ１８に送り込むものである。   The airflow pipe 23 is provided between the cyclone 17 and the bag filter 18, and feeds the fine powdered carbide 4 ′ that could not be collected by the cyclone 17 into the bag filter 18.

窒素配管２４は、バグフィルタ１８と粉砕機６との間に設けられ、サイクロン１７とバグフィルタ１８とによって微粉状炭化物４’が回収されて窒素１９のみとなった気流を粉砕機６に送り込むものである。   The nitrogen pipe 24 is provided between the bag filter 18 and the pulverizer 6, and feeds the airflow in which the finely divided carbide 4 ′ is recovered by the cyclone 17 and the bag filter 18 and becomes only nitrogen 19 to the pulverizer 6. It is.

気流搬送機構２１において、窒素１９は、粉砕機６と気流搬送配管２２とサイクロン１７と気流配管２３とバグフィルタ１８と窒素配管２４との間を循環する。また、気流搬送配管２２中及び気流配管２３中の気流には微粉状炭化物４’と窒素１９とが含まれ、窒素配管２４中の気流は窒素１９のみとなっている。   In the airflow conveyance mechanism 21, the nitrogen 19 circulates between the pulverizer 6, the airflow conveyance pipe 22, the cyclone 17, the airflow pipe 23, the bag filter 18, and the nitrogen pipe 24. Further, the airflow in the airflow conveying pipe 22 and the airflow pipe 23 includes fine powdered carbide 4 ′ and nitrogen 19, and the airflow in the nitrogen pipe 24 is only nitrogen 19.

さらに、本実施形態の炭化・ガス化システムは、ガス化炉７のガス化・燃焼部８に微粉状炭化物４’を供給する仕組みとして、ガス化炉供給ホッパ１６と粉体噴出手段１５とを有する。   Furthermore, the carbonization / gasification system of the present embodiment includes a gasification furnace supply hopper 16 and a powder injection means 15 as a mechanism for supplying fine powdered carbide 4 ′ to the gasification / combustion unit 8 of the gasification furnace 7. Have.

ガス化炉供給ホッパ１６は、サイクロン１７及びバグフィルタ１８によって回収された微粉状炭化物４’を溜めるものである。なお、サイクロン１７及びバグフィルタ１８によって回収された微粉状炭化物４’は、例えば、重力によって落下させられてサイクロン１７及びバグフィルタ１８の直下に設置されたガス化炉供給ホッパ１６に集められるようにしても良いし、サイクロン１７及びバグフィルタ１８からスクリューフィーダによってガス化炉供給ホッパ１６に集められるようにしても良い。   The gasification furnace supply hopper 16 stores fine powdered carbide 4 ′ recovered by the cyclone 17 and the bag filter 18. The finely divided carbide 4 ′ recovered by the cyclone 17 and the bag filter 18 is dropped by gravity, for example, and collected in the gasifier supply hopper 16 installed immediately below the cyclone 17 and the bag filter 18. Alternatively, the gas may be collected from the cyclone 17 and the bag filter 18 to the gasifier supply hopper 16 by a screw feeder.

粉体噴出手段１５は、ガス化炉供給ホッパ１６に溜められる微粉状炭化物４’をガス化炉７のガス化・燃焼部８内にガス化剤等の気体と共に噴出するものである。粉体噴出手段１５としては、具体的には例えば、粉体バーナが用いられる。本実施形態の粉体バーナ１５は、中心にＬＰガスのパイロット火炎が形成されると共にその周囲にＬＰガスの燃焼火炎が形成される。そして、ガス化・燃焼部８への微粉状炭化物４’の供給が開始されると周囲のＬＰガス燃焼火炎は消火され、その後、微粉状炭化物４’が安定して供給される場合には中心のパイロット火炎も消火される。なお、微粉状炭化物４’は粉体バーナ１５でガス化剤と予め混合され、粉体バーナ１５の先端で火炎を形成する。   The powder jetting means 15 jets the fine powdered carbide 4 ′ stored in the gasification furnace supply hopper 16 into the gasification / combustion unit 8 of the gasification furnace 7 together with a gas such as a gasifying agent. Specifically, for example, a powder burner is used as the powder ejection means 15. In the powder burner 15 of the present embodiment, an LP gas pilot flame is formed at the center and an LP gas combustion flame is formed around the LP gas pilot flame. When the supply of the fine powdered carbide 4 ′ to the gasification / combustion unit 8 is started, the surrounding LP gas combustion flame is extinguished, and thereafter, the fine powdered carbide 4 ′ is mainly supplied when stably supplied. The pilot flame is also extinguished. The finely powdered carbide 4 ′ is preliminarily mixed with the gasifying agent in the powder burner 15 to form a flame at the tip of the powder burner 15.

上述した本実施形態の炭化・ガス化システムの動作を以下に説明する。   The operation of the carbonization / gasification system of the present embodiment described above will be described below.

まず、バイオマス燃料１の含水率が高い場合には、含水率が含水率基準値を下回るまで乾燥機（図示省略）によるバイオマス燃料１の乾燥処理を行う。乾燥処理を行った場合にはその後、乾燥処理を行わない場合にはそのまま、バイオマス燃料１が原料受入ホッパ３０に溜められる。   First, when the moisture content of the biomass fuel 1 is high, the biomass fuel 1 is dried by a dryer (not shown) until the moisture content falls below the moisture content reference value. When the drying process is performed, the biomass fuel 1 is stored in the raw material receiving hopper 30 as it is when the drying process is not performed.

原料取出手段３１が原料受入ホッパ３０からバイオマス燃料１を取り出して分配手段３２に送り、分配手段３２が二系統の移送手段３３にバイオマス燃料１を分配する。   The raw material takeout means 31 takes out the biomass fuel 1 from the raw material receiving hopper 30 and sends it to the distribution means 32, and the distribution means 32 distributes the biomass fuel 1 to the two transfer means 33.

続いて、移送手段３３がバイオマス燃料１を定量供給ホッパ２９まで運搬し、定量供給ホッパ２９が二系統の燃料供給手段２０にバイオマス燃料１を分配する。   Subsequently, the transfer means 33 transports the biomass fuel 1 to the quantitative supply hopper 29, and the quantitative supply hopper 29 distributes the biomass fuel 1 to the two fuel supply means 20.

そして、炭化装置２が、例えば６００℃程度の温度で十分に時間を費やし、燃料供給手段２０によって供給されたバイオマス燃料１の熱分解と共に炭化処理を行う。   And the carbonization apparatus 2 spends time sufficiently, for example at the temperature of about 600 degreeC, and performs a carbonization process with the thermal decomposition of the biomass fuel 1 supplied by the fuel supply means 20. FIG.

炭化装置２は、バイオマス燃料１の炭化処理で発生する可燃性熱分解ガス３をガス供給配管１２へと排出する。   The carbonization device 2 discharges the combustible pyrolysis gas 3 generated by the carbonization treatment of the biomass fuel 1 to the gas supply pipe 12.

炭化装置２による炭化処理の初期段階において、可燃性熱分解ガス３が水分を多く含む場合には、ガス供給配管１２のバルブ２６は閉じられ、フレアースタック２５の導管２５ｂに設けられたバルブ２５ａが開かれる。これにより、可燃性熱分解ガス３はフレアースタック２５に供給される。   When the combustible pyrolysis gas 3 contains a lot of moisture in the initial stage of carbonization treatment by the carbonization apparatus 2, the valve 26 of the gas supply pipe 12 is closed, and the valve 25 a provided in the conduit 25 b of the flare stack 25 is be opened. Thereby, the combustible pyrolysis gas 3 is supplied to the flare stack 25.

炭化装置２による炭化処理が進み、可燃性熱分解ガス３に含まれる水分が減少したところで、フレアースタック２５のバルブ２５ａは閉じられ、ガス供給配管１２のバルブ２６が開かれる。   When the carbonization process by the carbonization apparatus 2 proceeds and the moisture contained in the combustible pyrolysis gas 3 decreases, the valve 25a of the flare stack 25 is closed and the valve 26 of the gas supply pipe 12 is opened.

可燃性熱分解ガス３は、ガス供給配管１２が分岐した分岐管１２ｂを通じてガス改質部９へと送り込まれる。そして、ガス化・燃焼部８内の温度が低温になった場合、具体的には例えばガス改質部９の温度がタールの分解温度の目安である１１００℃を下回る場合には分岐管１２ａを通じて可燃性熱分解ガス３がガス化・燃焼部８にも送り込まれる。   The combustible pyrolysis gas 3 is sent to the gas reforming section 9 through a branch pipe 12b branched from the gas supply pipe 12. When the temperature in the gasification / combustion unit 8 becomes low, specifically, for example, when the temperature of the gas reforming unit 9 falls below 1100 ° C., which is a standard for the decomposition temperature of tar, through the branch pipe 12a. The combustible pyrolysis gas 3 is also sent to the gasification / combustion unit 8.

また、炭化装置２が、炭化処理により、固定炭素、灰及び若干の揮発分を含んだ炭化物４を生成する。   Moreover, the carbonization apparatus 2 produces | generates the carbide | carbonized_material 4 containing fixed carbon, ash, and some volatile matter by carbonization process.

そして、炭化物供給手段１３が、炭化装置２で生成された炭化物４を取り出して粉砕機供給ホッパ２８に運搬する。   Then, the carbide supply means 13 takes out the carbide 4 generated by the carbonization apparatus 2 and conveys it to the crusher supply hopper 28.

続いて、粉砕機供給ホッパ２８と粉砕機６との間の炭化物供給手段１３が、粉砕機供給ホッパ２８に一旦溜められた炭化物４を粉砕機６へと供給する。   Subsequently, the carbide supply means 13 between the pulverizer supply hopper 28 and the pulverizer 6 supplies the carbide 4 once stored in the pulverizer supply hopper 28 to the pulverizer 6.

粉砕機６が、供給された炭化物４をミクロンオーダーまで粉砕して微粉状炭化物４’を生成する。   The pulverizer 6 pulverizes the supplied carbide 4 to the micron order to produce fine powder carbide 4 '.

気流搬送機構２１が粉砕機６により生成された微粉状炭化物４’を気流搬送し、気流搬送機構２１のサイクロン１７及びバグフィルタ１８が気流中から微粉状炭化物４’を回収する。そして、回収された微粉状炭化物４’はガス化炉供給ホッパ１６に集められ溜められる。   The air flow transport mechanism 21 air-transports the fine powdered carbide 4 ′ generated by the pulverizer 6, and the cyclone 17 and the bag filter 18 of the air flow transport mechanism 21 collect the fine powder carbide 4 ′ from the air flow. The recovered pulverized carbide 4 ′ is collected and stored in the gasifier supply hopper 16.

粉体噴出手段１５が、ガス化炉供給ホッパ１６に溜められた微粉状炭化物４’をガス化炉７下段のガス化・燃焼部８内に噴出する。   The powder jetting means 15 jets the fine powdered carbide 4 ′ stored in the gasification furnace supply hopper 16 into the gasification / combustion unit 8 at the lower stage of the gasification furnace 7.

また、ガス化剤供給手段１４が、ガス化剤５として、高温にされると共に酸素が適量混ぜられた空気をガス化・燃焼部８内に送り込む。   Further, the gasifying agent supply means 14 feeds air, which is heated to a high temperature and mixed with an appropriate amount of oxygen, into the gasification / combustion unit 8 as the gasifying agent 5.

ガス化・燃焼部８は、供給された微粉状炭化物４’を燃料とすると共に送り込まれた高温にされ酸素が適量混ぜられた空気をガス化剤５として燃焼とガス化とを行い、１５００℃程度の高温ガス１０を発生させる。   The gasification / combustion unit 8 uses the supplied fine powdered carbide 4 ′ as a fuel, and performs combustion and gasification using the gas that has been fed at a high temperature and mixed with an appropriate amount of oxygen as the gasifying agent 5, and is 1500 ° C. A high temperature gas 10 of a degree is generated.

そして、ガス化炉７上段のガス改質部９が、ガス化・燃焼部８から供給される高温ガス１０を熱源とし、炭化装置２から送り込まれた可燃性熱分解ガス３中に含まれるタール分を分解してガス改質を行う。   Then, the gas reforming unit 9 in the upper stage of the gasification furnace 7 uses the high-temperature gas 10 supplied from the gasification / combustion unit 8 as a heat source, and the tar contained in the combustible pyrolysis gas 3 fed from the carbonization device 2. Gas reforming is performed by decomposing the portion.

このとき、微粉状炭化物４’の供給量に対してガス改質部９に送り込まれるおよそ４００〜６００℃程度の可燃性熱分解ガス３の流量が極めて多い場合には、ガス化・燃焼部８から供給される１５００℃程度の高温ガス１０の温度がガス改質部９において急減に低下し、タール分解温度である１１００℃よりも低くなる場合がある。しかしながら、本発明では、可燃性熱分解ガス３をガス化・燃焼部８にも送り込んで燃焼させるようにしているので、ガス化・燃焼部８に十分な熱量が投入され、ガス改質部９の温度がタールを分解可能な１１００℃以上に保たれる。   At this time, when the flow rate of the combustible pyrolysis gas 3 of about 400 to 600 ° C. sent to the gas reforming unit 9 with respect to the supply amount of the fine powdered carbide 4 ′ is extremely large, the gasification / combustion unit 8 In some cases, the temperature of the high-temperature gas 10 of about 1500 ° C. supplied from the gas suddenly decreases in the gas reforming section 9 and becomes lower than the tar decomposition temperature of 1100 ° C. However, in the present invention, since the combustible pyrolysis gas 3 is also sent to the gasification / combustion unit 8 for combustion, a sufficient amount of heat is input to the gasification / combustion unit 8, and the gas reforming unit 9. Is maintained at 1100 ° C. or higher where tar can be decomposed.

ここで、ガス化炉７における反応の様子を化学式を用いて表すと以下のようになる。ガス化・燃焼部８における燃焼反応として化学式１から３で示す反応が生じる。
（化１）Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２
（化２）Ｃ＋１／２Ｏ２→ＣＯ
（化３）Ｈ２＋１／２Ｏ２→Ｈ２Ｏ Here, the state of the reaction in the gasification furnace 7 is expressed as follows using a chemical formula. As the combustion reaction in the gasification / combustion unit 8, reactions represented by chemical formulas 1 to 3 occur.
(Chemical Formula 1) C + O 2 → CO 2
(Chemical Formula 2) C + 1 / 2O 2 → CO
(Chemical formula 3) H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O

さらに、ガス化反応として化学式４及び５で示す反応が生じる。
（化４）Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ
（化５）Ｃ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋Ｈ２ Furthermore, reactions represented by chemical formulas 4 and 5 occur as gasification reactions.
(Chemical formula 4) C + CO 2 → 2CO
(Chemical Formula 5) C + H 2 O → CO + H 2

燃焼反応及びガス化反応の後、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２、固定炭素、灰分がガス化・燃焼部８からガス改質部９へと移動する。その後、ガス改質部９において化学式６で示すシフト反応が生じる。
（化６）ＣＯ＋Ｈ２Ｏ←→ＣＯ２＋Ｈ２ After the combustion reaction and the gasification reaction, CO, CO 2 , H 2 , H 2 O, N 2 , fixed carbon, and ash move from the gasification / combustion unit 8 to the gas reforming unit 9. Thereafter, a shift reaction represented by Chemical Formula 6 occurs in the gas reforming unit 9.
(Chemical formula 6) CO + H 2 O ← → CO 2 + H 2

なお、ガス化・燃焼部８における燃焼反応及びガス化反応の結果生じる灰分は、灰の融点がガス化・燃焼部８内の温度よりも低い場合には溶融スラグとなってガス化炉７の底部から取り出される。   The ash generated as a result of the combustion reaction and the gasification reaction in the gasification / combustion unit 8 becomes a molten slag when the melting point of the ash is lower than the temperature in the gasification / combustion unit 8. Removed from the bottom.

ガス化炉７は、生成した可燃性ガス１１をガス改質部９から排出する。   The gasification furnace 7 discharges the generated combustible gas 11 from the gas reforming unit 9.

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   In addition, although the above-mentioned form is an example of the suitable form of this invention, it is not limited to this, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、本実施形態では、ガス化炉が二段式ガス化炉である場合について主に説明したが、バイオマス燃料の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガスを二段式ガス化炉のガス化・燃焼部及びガス改質部の両方に送り込む点を除いては、本実施形態のガス化炉の形態に限られることなく本発明は適用可能であることは言うまでもない。   For example, in the present embodiment, the case where the gasification furnace is a two-stage gasification furnace has been mainly described. However, the combustible pyrolysis gas generated during the carbonization treatment of biomass fuel is gasified in the two-stage gasification furnace. -Needless to say, the present invention is not limited to the form of the gasification furnace of the present embodiment except that it is fed to both the combustion section and the gas reforming section.

また、本実施形態では、二段式ガス化炉として下部のガス化・燃焼部と上部のガス改質部とを有する形式の二段式ガス化炉を用いる場合について説明したが、二段式ガス化炉の形式はこれに限られるものではなく、ガス化・燃焼部とガス改質部とが横方向に連接する形式のものであっても良いし、ガス化・燃焼部とガス改質部とが分離して構成されたものであっても良い。   In the present embodiment, the case where a two-stage gasification furnace having a lower gasification / combustion section and an upper gas reforming section is used as a two-stage gasification furnace has been described. The type of the gasification furnace is not limited to this, and the gasification / combustion unit and the gas reforming unit may be connected in the horizontal direction, or the gasification / combustion unit and the gas reforming unit. The part may be configured separately from each other.

また、本実施形態では、粉砕機６を用いて炭化物４を粉砕して微粉状炭化物４’としてからガス化炉７に供給するようにしているが、これに限られず、粉砕機６を用いない構成としても良い。   Further, in the present embodiment, the carbide 4 is pulverized by using the pulverizer 6 to form the finely divided carbide 4 ′ and then supplied to the gasification furnace 7. However, the present invention is not limited to this, and the pulverizer 6 is not used. It is good also as a structure.

また、本実施形態では、フレアースタック２５を用いて水分を多く含む可燃性熱分解ガス３を燃焼処理するようにしているが、これに限られず、フレアースタック２５を用いない構成としても良い。例えば、環境上等の問題がない場合には、大気中に単に放出するようにしても良い。さらに、炭化装置２から排出される可燃性熱分解ガス３をフレアースタックに送るようにしたり大気中に放出するようにしたりするための切り替え機構を有さない構成としても良い。   In the present embodiment, the flammable pyrolysis gas 3 containing a large amount of water is burned using the flare stack 25. However, the present invention is not limited to this, and the flare stack 25 may not be used. For example, when there is no environmental problem, it may be simply released into the atmosphere. Furthermore, it is good also as a structure which does not have the switching mechanism for sending the combustible pyrolysis gas 3 discharged | emitted from the carbonization apparatus 2 to a flare stack, or making it discharge | release to air | atmosphere.

また、本実施形態では、含水率が高いバイオマス燃料を原料として用いる場合に、炭化装置２に投入する前に乾燥機を用いてバイオマス燃料１を予め乾燥させるようにしているが、バイオマス燃料１を乾燥させる仕組みはこれに限られるものではなく、バイオマス燃料１を溜める原料受入ホッパ３０自体を加熱して乾燥させたり、バイオマス燃料１を原料受入ホッパ３０から炭化装置２まで運搬する設備によって加熱して乾燥させるようにしても良い。さらに、バイオマス燃料１を予め乾燥させる仕組みを有さない構成としても良い。   In this embodiment, when biomass fuel having a high water content is used as a raw material, the biomass fuel 1 is dried in advance using a dryer before being put into the carbonization apparatus 2. The drying mechanism is not limited to this, and the raw material receiving hopper 30 for storing the biomass fuel 1 itself is heated and dried, or the biomass fuel 1 is heated by equipment for transporting the raw material receiving hopper 30 to the carbonization apparatus 2. You may make it dry. Furthermore, it is good also as a structure which does not have a mechanism which dries biomass fuel 1 previously.

また、本実施形態では、ガス化炉７に送り込むガス化剤５としての空気に酸素を混ぜるようにしているが、酸素を混ぜることなくそのままガス化炉７に送り込むようにしても良い。   Moreover, in this embodiment, oxygen is mixed with the air as the gasifying agent 5 to be sent to the gasification furnace 7, but it may be sent directly to the gasification furnace 7 without mixing oxygen.

また、本実施形態では、生成ガス利用装置から排出される高温の排ガスであって炭化装置２による炭化処理の熱源として利用された高温ガスを用いてガス化剤５の温度を上昇させるようにしているが、ガス化剤５の温度を上昇させる方法はこれに限られるものではなく、例えば、ガス化炉７の出口の可燃性ガス１１を用いても良いし、ガス化炉７から排出された可燃性ガス１１を精製するガス生成装置（図示省略）の熱を利用しても良い。さらに、ガス化剤５の温度を予め上昇させる仕組みを有さない構成としても良い。   Further, in the present embodiment, the temperature of the gasifying agent 5 is increased by using a high-temperature gas that is a high-temperature exhaust gas discharged from the generated gas utilization device and is used as a heat source for carbonization treatment by the carbonization device 2. However, the method of raising the temperature of the gasifying agent 5 is not limited to this. For example, the combustible gas 11 at the outlet of the gasification furnace 7 may be used, or the gasification gas is discharged from the gasification furnace 7. You may utilize the heat | fever of the gas production | generation apparatus (illustration omitted) which refine | purifies the combustible gas 11. FIG. Furthermore, it is good also as a structure which does not have a mechanism which raises the temperature of the gasifying agent 5 previously.

また、本実施形態では、バイオマス燃料１の供給並びに炭化物４及び微粉状炭化物４’の生成及び運搬の処理系統について、原料受入ホッパ３０に溜められたバイオマス燃料１をまず二系統に分配すると共にそれぞれの系統を更に二系統に分配して四機の炭化装置２によって炭化処理を行うようにしているが、バイオマス燃料１の供給系統数や炭化物４及び微粉状炭化物４’の生成及び運搬の処理系統数はこれに限られず、炭化・ガス化システムの規模に応じてこれより少なくても良いし多くても良い。   In the present embodiment, the biomass fuel 1 stored in the raw material receiving hopper 30 is first divided into two systems for the supply system of the biomass fuel 1 and the processing system for generating and transporting the carbide 4 and the finely divided carbide 4 ′. This system is further divided into two systems, and the carbonization process is performed by the four carbonization apparatuses 2, but the number of supply systems of the biomass fuel 1 and the processing system for generating and transporting the carbides 4 and finely divided carbides 4 ′ The number is not limited to this, and may be smaller or larger depending on the scale of the carbonization / gasification system.

さらに、本実施形態では、四機の炭化装置を用い、一回の炭化処理が一時間以内に終了するように調整されると共に１５分ずつずれて炭化処理が終了するように調整され、これによりシステム全体では途切れることなく連続して炭化物の生成が行われるようにしているが、用いる炭化装置の数並びに一回の炭化処理時間や炭化処理終了の間隔はこれらに限られるものではない。具体的には例えば、三機の炭化装置を用いて一回の炭化処理時間を３０分以内に調整すると共に炭化処理終了の間隔を１０分に調整するようにしても良いし、六機の炭化装置を用いて一回の炭化処理時間を二時間以内に調整すると共に炭化処理終了の間隔を２０分に調整するようにしても良い。   Furthermore, in this embodiment, using the four carbonization apparatuses, it is adjusted so that one carbonization process is completed within one hour, and is adjusted so that the carbonization process is completed with a shift of 15 minutes. The entire system continuously generates carbides without interruption, but the number of carbonization apparatuses used, the time of one carbonization treatment, and the interval between carbonization treatments are not limited to these. Specifically, for example, three carbonization apparatuses may be used to adjust the time for one carbonization treatment within 30 minutes and to adjust the interval of carbonization treatment to 10 minutes, It is also possible to adjust the time for one carbonization treatment within 2 hours using the apparatus and to adjust the interval for the end of carbonization treatment to 20 minutes.

１ バイオマス燃料
２ 炭化装置
３ 可燃性熱分解ガス
４ 炭化物
４’ 微粉状炭化物
６ 粉砕機
７ 二段式ガス化炉
８ ガス化・燃焼部
９ ガス改質部
１１ 可燃性ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biomass fuel 2 Carbonization apparatus 3 Combustible pyrolysis gas 4 Carbide 4 'Fine powder carbide 6 Crusher 7 Two-stage gasification furnace 8 Gasification / combustion part 9 Gas reforming part 11 Combustible gas

Claims (12)

バイオマス燃料を炭化処理して炭化物を生成すると共に前記バイオマス燃料の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガスをガス化炉に送り込み、さらに、前記炭化物をミクロンオーダーに粉砕して微粉状炭化物を生成すると共に該微粉状炭化物を噴出して前記ガス化炉に供給して前記ガス化炉内全体に前記微粉状炭化物を拡散させ、前記可燃性熱分解ガスを１１００℃以上で改質して可燃性ガスを生成することを特徴とする炭化・ガス化方法。 Carbonize biomass fuel to produce carbides, and send combustible pyrolysis gas generated during carbonization of biomass fuel to a gasification furnace, and further pulverize the carbides to micron order to produce fine powder carbides. In addition, the fine powdered carbide is ejected and supplied to the gasification furnace to diffuse the fine powdered carbide throughout the gasification furnace, and the combustible pyrolysis gas is reformed at 1100 ° C. or more to combustible gas. Carbonization and gasification method characterized by producing 前記バイオマス燃料の炭化処理を炭化装置を複数用いて行うと共にこれら複数の炭化装置による炭化処理が交互に終了することを特徴とする請求項１記載の炭化・ガス化方法。   2. The carbonization / gasification method according to claim 1, wherein the biomass fuel is carbonized using a plurality of carbonization apparatuses, and the carbonization processes by the plurality of carbonization apparatuses are alternately completed. 前記バイオマス燃料の炭化処理の初期に発生する前記可燃性熱分解ガスは前記ガス化炉に供給しないことを特徴とする請求項１または２に記載の炭化・ガス化方法。   3. The carbonization / gasification method according to claim 1, wherein the combustible pyrolysis gas generated in the initial stage of carbonization of the biomass fuel is not supplied to the gasification furnace. 前記炭化処理を行う前に前記バイオマス燃料を乾燥させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法。   The carbonization / gasification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the biomass fuel is dried before the carbonization treatment. 前記ガス化炉に送り込むガス化剤として酸素を混ぜた空気を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法。   The carbonization / gasification method according to any one of claims 1 to 4, wherein air mixed with oxygen is used as a gasifying agent fed into the gasification furnace. 前記ガス化炉に送り込むガス化剤の温度を予め上昇させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の炭化・ガス化方法。   The carbonization / gasification method according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the gasifying agent fed into the gasification furnace is increased in advance. バイオマス燃料を炭化処理して炭化物を生成する炭化装置と、前記バイオマス燃料の炭化処理時に発生する可燃性熱分解ガスの改質を１１００℃以上で行うガス化炉と、前記炭化物をミクロンオーダーに粉砕して微粉状炭化物を生成する粉砕機と、前記微粉状炭化物を噴出して前記ガス化炉に供給して前記ガス化炉内全体に前記微粉状炭化物を拡散させる粉体噴出手段とを有することを特徴とする炭化・ガス化システム。 A carbonization device that carbonizes biomass fuel to produce carbide, a gasification furnace that reforms combustible pyrolysis gas generated during carbonization of the biomass fuel at 1100 ° C. or higher, and pulverizes the carbide to micron order It has a grinder to produce a fine powder carbides, and powder jetting means for supplying to said gasification furnace to ejecting the pulverulent carbide Ru is diffused the pulverized carbide throughout the gasifier and Carbonization and gasification system characterized by this. 前記バイオマス燃料の炭化処理が交互に終了するように設定された前記炭化装置を複数有することを特徴とする請求項７記載の炭化・ガス化システム。   The carbonization / gasification system according to claim 7, comprising a plurality of the carbonization devices set so that carbonization treatment of the biomass fuel is alternately completed. 前記バイオマス燃料の炭化処理の初期に発生する前記可燃性熱分解ガスを燃焼処理するフレアースタックを更に有することを特徴とする請求項７または８に記載の炭化・ガス化システム。   9. The carbonization / gasification system according to claim 7 or 8, further comprising a flare stack for performing a combustion treatment on the combustible pyrolysis gas generated at an early stage of carbonization treatment of the biomass fuel. 前記バイオマス燃料を乾燥させる乾燥機構を更に有することを特徴とする請求項７から９のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システム。   The carbonization and gasification system according to any one of claims 7 to 9, further comprising a drying mechanism for drying the biomass fuel. 前記ガス化炉に送り込むガス化剤として酸素を混ぜた空気を用いることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システム。   The carbonization / gasification system according to any one of claims 7 to 10, wherein air mixed with oxygen is used as a gasifying agent to be fed into the gasification furnace. 前記ガス化炉に送り込むガス化剤の温度を予め上昇させることを特徴とする請求項７から１１のいずれか一つに記載の炭化・ガス化システム。   The carbonization / gasification system according to any one of claims 7 to 11, wherein the temperature of the gasifying agent fed into the gasification furnace is increased in advance.
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