【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、植物性有機物を原材料として熱分解したガス化ガスを得る熱分解ガス化装置と、得られたガス化ガスを燃料として発電する発電設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
除草や下刈で発生する刈草、間伐や剪定で発生する樹木、枝葉等の植物性有機物は嵩張り、かつ、分散して発生するので、従来は、大半が野焼きされたり、廃棄物として近くの焼却場で焼却されている。このような植物性有機物の焼却によるＣＯ２ 発生を低減する目的で、可燃ごみを熱源として植物性有機物を炭化し、その炭化物を森林や農地の土壌改良等に活用する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、植物性有機物の炭化時に発生する熱分解ガスを可燃ごみを処理するガス化溶融炉に導入して無害化しており、熱分解ガスについては有効活用がなされていない。
【０００３】
一般の可燃廃棄物まで対象を拡げると、その熱分解により発生するガス化ガスを有効活用する技術としては、ガス化ガスを燃料に用いる発電設備が提案されている。すなわち、廃プラスチックを対象として、プラスチックガス化装置で発生するガス化ガスをガス精製装置で精製して、この精製したガス化ガスを燃料ガスとして内燃機関発電ユニットを作動させるもの（特許文献２参照）、発電機を駆動するガスタービンの排熱で加熱される排熱回収加熱炉を設けて、この加熱炉の熱により有機性廃棄物を乾燥するとともに炭化炉で熱分解し、その熱分解ガスをそのまま燃料とするか、熱分解ガスを気液分離槽に導いて、ガス分と油分とに分離し、これらを燃料として別々にガスタービンに供給するもの（特許文献３参照）がある。なお、特許文献３に記載された発電設備では、炭化炉で発生する炭化物を排熱回収加熱炉の燃料に用いている。
【０００４】
また、熱分解ガスを燃料ガスとして利用する際には、熱分解ガスに高温の水蒸気を混合すると、熱分解ガス中の炭化水素を改質できることが知られており、固形燃料を熱分解する熱分解炉の下流側に水蒸気と空気の混合気を導入して、熱分解ガスを改質するようにした固形燃料ガス化装置も提案されている（特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９４３２号公報（第２−３頁、第１−２図）
【特許文献２】
特開平１０−４７６２６号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献３】
特開２０００−３３７１７１号公報（第３−５頁、第１図）
【特許文献４】
特開２００２−２１０４４４号公報（第３−６頁、第１−２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、刈草や樹木、枝葉等の植物性有機物の有効活用に関しては、その炭化物を活用する技術は提案されているが、炭化時に発生する熱分解ガスは未だ活用されていない。この熱分解ガスの活用方法としては、一般可燃廃棄物から発生する熱分解ガスと同様に、発電設備用の燃料として活用することが考えられるが、植物性有機物から発生する熱分解ガスには、タールや木酢が多く含まれる点が、他の可燃廃棄物から発生する熱分解ガスと異なる。
【０００７】
タールは主として芳香族炭化水素から成り、木酢は芳香族炭化水素にカルボキシル基が結合したフェノールを含む。これらの芳香族炭化水素成分は温度が低下すると液化するため、芳香族炭化水素成分を多く含む熱分解ガスを、例えば発電設備用の燃料として用いると、液化した芳香族炭化水素成分が発電設備へのダクトやガスタービン等の装置に付着するので、そのメンテナンスを考慮すると、そのまま燃料として用いることは無理である。芳香族炭化水素の少ないガス化ガスを得るためには、固体の可燃廃棄物を十分な反応時間で、かつ十分な高温でガス化する必要があり、装置の大型化やエネルギの損失をまねくことになる。
【０００８】
特許文献３に記載された発電設備のように、炭化炉からの熱分解ガスを気液分離槽に導いてガス分と油分とに分離し、これらを別々に燃料として供給すれば、このような芳香族炭化水素成分の付着を防止できるが、気液分離槽やガス燃料と液体燃料の別々の供給経路を設ける必要があるので、設備の構成が複雑になる問題がある。また、高温の熱分解ガスが有する顕熱を活用できず、熱分解ガスのエネルギが一部無駄になる。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、植物性有機物から芳香族炭化水素成分の少ない熱分解ガスが得られるようにするとともに、その全エネルギを有効活用可能とすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明の植物性有機物の熱分解ガス化装置は、植物性有機物から成る原材料が投入される炭化炉と、前記炭化炉で発生する炭化物が投入される高温ガス化炉と、酸素を含む高温ガスと前記炭化炉で発生する熱分解ガスが導入される高温改質器とを備え、この高温改質器での前記高温ガスと熱分解ガスの反応で得られる改質ガスを前記高温ガス化炉に導入し、この改質ガスと酸素を含む高温ガスとで前記高温ガス化炉に投入される炭化物をガス化して、この炭化物のガス化で得られるガス化ガスにより前記炭化炉を間接加熱し、この炭化炉を間接加熱した後のガス化ガスを製品とする構成を採用した。
【００１１】
植物性有機物の組成はＣ１４Ｈ２１Ｏ９ に近いものである。これを炭化炉で３００〜５００℃程度で熱分解すると、ＣＯ、ＣＯ２ 、Ｈ２ 、Ｈ２ ＯおよびＣｎ Ｈｍ を含む熱分解ガスが発生する。前述したように、植物性有機物の熱分解ガスにはタールや木酢が多く含まれ、熱分解ガス中のＣｎ Ｈｍ は芳香族炭化水素の比率が高い。
【００１２】
そこで、この芳香族炭化水素成分を多く含む植物性有機物の熱分解ガスと酸素を含む高温ガスを高温改質器に導入して、７００℃以上、好ましくは８５０〜１０００℃で、熱分解ガス中の芳香族炭化水素を含む炭化水素Ｃｎ Ｈｍ を、低分子の炭化水素やＣとＨ２ に分解する。この改質器内の反応はガス−ガス反応であり、高分子炭化水素である芳香族炭化水素の分解に要する反応時間が短い。このような高分子炭化水素を低分子化すれば、ダクトやガスタービン等の装置における付着現象を回避できる。
【００１３】
さらに、上記分解で生じるＣと高温ガス中の酸素Ｏ２ との間に、以下の反応を生じさせる。
２Ｃ＋Ｏ２ → ２ＣＯ （１）
Ｃ＋Ｏ２ → ＣＯ２ （２）
Ｃ＋ＣＯ２ → ２ＣＯ （３）
上記（１）、（２）式は発熱反応であり、（３）式は吸熱反応であるが、全体としては発熱反応となり、その発熱により改質器の温度を高温に維持する。このように、この高温改質器では、熱分解ガスに含まれる高分子炭化水素を、低分子の炭化水素やＣＯとＨ２ 等に改質し、高温ガス中の酸素により発熱反応を生じさせて、高温改質器の温度を、導入される熱分解ガスや酸素を含む高温ガス以上の高温に維持する。なお、Ｃは熱分解ガス中のＨ２ Ｏと、後述する（４）〜（６）式の反応もし、ＣＯ、ＣＯ２ およびＨ２ が生成される。高温改質器に導入する高温ガスとしては、空気、酸素富化空気、純酸素等を用いることができ、空気や酸素富化空気を用いる場合は、改質ガスは、上記成分のほかに、空気中のＮ２ 等を含むものとなる。
【００１４】
このようにして得られた高温の改質ガスと酸素を含む高温ガスとを、炭化物が投入された高温ガス化炉に導入することにより、炭化物が改質ガス中のＣＯ２ 、Ｈ２ Ｏおよび追加して導入された高温ガス中の酸素Ｏ２ と反応して、主としてＣＯ、Ｈ２ および一部ＣＯ２ として完全にガス化する。改質ガス中の低分子炭化水素も、勿論、ＣＯやＨ２ としてガス化される。この炭化物をガス化して得られる高温のガス化ガスを炭化炉の間接加熱に用いたのち、燃料ガス等としての製品とし、植物性有機物から発生する熱分解ガスを芳香族炭化水素成分の少ないガス化ガスとして、その顕熱も含めた全エネルギを有効に活用できるようにした。なお、炭化炉で発生する炭化物は、必ずしも全量を高温ガス化炉に投入する必要はなく、一部を河川浄化や土壌改良等の別の用途に活用してもよい。
【００１５】
前記原材料の一部を、前記高温ガス化炉に直接投入することにより、これを直接熱分解して、植物性有機物の処理能力を高めることができる。高温ガス化炉では、植物性有機物の熱分解により芳香族炭化水素も発生するが、炭化炉よりは高温の７００〜９００℃程度、好ましくは８００℃以上で運転されるので、発生した芳香族炭化水素が分解されやすいこと、および、高温ガス化炉に投入された炭化物のガス化では芳香族炭化水素が発生しないことにより、この高温ガス化炉で得られるガス化ガスは、芳香族炭化水素が極めて少ないものとなる。
【００１６】
なお、炭化炉を用いずに植物性有機物の全量を高温ガス化炉で処理し、タール分の少ないガス化ガスを得るためには、ガス化ガスを８００℃程度以上で排出することが望まれる。しかし、酸素を含む高温ガスが導入された付近は局部的な温度上昇が発生し、植物性有機物の溶融等の異常現象が生じて、高温ガス化炉を安定して運転できなくなる恐れがある。
【００１７】
しかしながら、本発明では、植物性有機物を予め炭化炉で熱分解させているので、高温ガス化炉が小型になること、酸素を含む高温ガスの導入量が少なくて済むこと等により、局部的な温度上昇も発生しにくく、高温ガス化炉を安定して運転することができる。
【００１８】
前記原材料を植物性有機物を圧縮成形したブリケットとすることにより、炭化炉で発生する炭化物を安定な形態のものとし、炭化炉や高温ガス化炉内でのガス通路を確保して熱交換を促進させ、効果的なガス化を行うことができる。
【００１９】
前記炭化炉を間接加熱した後に製品とされるガス化ガスを浄化する活性炭吸着式のガス浄化装置を、前記炭化炉のガス化ガス入口側およびガス化ガス出口側の少なくともいずれかに設け、このガス浄化装置用の活性炭として、前記炭化炉で発生する炭化物の一部を使用することにより、製品とされるガス化ガスに含まれるダスト等の不純物や残存するタール等を除去することができる。
【００２０】
前記ガス浄化装置で使用済の炭化物を、前記高温ガス化炉に投入することにより、使用済の炭化物を製品ガス源として有効活用することができる。
【００２１】
前記高温ガス化炉に投入される炭化物の少なくとも一部を、前記高温ガス化炉内の前記ガス化ガスの炭化炉への排出口近傍に導入し、この排出口から排出されるガス化ガスを、前記炭化物の吸着作用で浄化することによっても、製品とされるガス化ガスに含まれるダスト等の不純物や残存するタール等を除去することができる。
【００２２】
前記ガス化ガスの前記高温ガス化炉からの出口側および炭化炉からの出口側の少なくともいずれかで、前記高温改質器に導入される酸素を含む高温ガスを、前記ガス化ガスの顕熱により予熱することにより、前記高温改質器での熱分解ガスとの反応効率を高めることができる。
【００２３】
前記高温改質器と前記高温ガス化炉の一方または両方に高温水蒸気を導入することにより、前記（１）〜（３）式の反応のほかに、前記熱分解ガスの分解で生じるＣと高温水蒸気との間に以下の反応を生じさせ、高温改質器に導入する高温ガスの酸素量を減らすことができ、かつ、ガス化ガス中の水素Ｈ２ を増加させることができる。したがって、高温ガスに空気や酸素富化空気を用いる場合は、製品とされるガス化ガス中のＮ２ の割合を減らして、その単位体積当たりの発熱量を増大させることができる。
Ｃ＋Ｈ２ Ｏ → ＣＯ＋Ｈ２ （４）
Ｃ＋２Ｈ２ Ｏ → ＣＯ２ ＋Ｈ２ （５）
ＣＯ＋Ｈ２ Ｏ → ＣＯ２ ＋Ｈ２ （６）
前記ガス化ガスの前記高温ガス化炉からの出口側および炭化炉からの出口側の少なくともいずれかで、前記高温改質器に導入される高温水蒸気を、前記ガス化ガスの顕熱を利用して得るようにすることにより、別途の高温水蒸気発生源を不要とすることができる。
【００２４】
また、この発明の発電設備は、上述したいずれかの熱分解ガス化装置で製品として得られる前記ガス化ガスを燃料として用い、ガスエンジンまたはガスタービンを備えた発電ユニットを作動する構成を採用した。
【００２５】
すなわち、上記熱分解ガス化装置で製品として得られるガス化ガスを燃料として、ガスエンジンやガスタービンを備えた発電ユニットを作動することにより、燃料としてのガス化ガスを芳香族炭化水素（タール等）が少ないものとして、メンテナンスに手間をかけることなく、小型の発電設備を稼働させることができ、かつ、嵩張り分散して発生する草木等の植物性有機物を、遠方に運搬することなく有効活用することができる。
【００２６】
前記燃料として用いるガス化ガスの圧力を、ガスタービンに直接供給可能な０．３ＭＰａ以上の加圧状態とすることにより、このガス化ガスを冷却、脱湿することなくガスタービンを駆動させることができ、高効率の発電を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る植物性有機物の熱分解ガス化装置と、この熱分解ガス化装置で得られるガス化ガスを燃料として用いる発電設備のレイアウト図である。熱分解ガス化装置は、原材料としての植物性有機物を圧縮成形したブリケットＡが投入される炭化炉１と、炭化炉１で発生する炭化物ＢおよびブリケットＡの一部が直接投入される高温ガス化炉２と、炭化炉１で発生する熱分解ガスＣ、高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅが導入される高温改質器３とを備えている。
【００２８】
前記高温改質器３で熱分解ガスＣと高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅとの反応で得られる改質ガスＦは、高温ガス化炉２に導入される。高温ガス化炉２には、高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅも一部導入されており、これらのガスで高温ガス化炉２に投入される炭化物Ｂをガス化するとともに、ブリケットＡの一部を熱分解して、このガス化と熱分解で得られるガス化ガスＧが、炭化炉１の間接加熱に用いられたのち、ガスタービン４を備えた発電設備の発電ユニット５に、燃料ガスとして供給される。
【００２９】
前記高温ガス化炉２で得られるガス化ガスＧは０．３ＭＰａ以上の加圧状態とされて、そのまま発電ユニット５のガスタービン４の駆動用燃料ガスとして使用され、燃焼後の排ガスＨは温水ボイラ６の熱源として用いられたのち、外部に排出される。なお、高温ガス化炉２でのガス化ガスＧの圧力を０．３ＭＰａよりも低くする場合は、その発電ユニット５への供給口に、冷却・脱湿・加圧装置を設けるとよい。
【００３０】
前記ブリケットＡは、刈草や剪定枝葉等を直径２０〜５０ｍｍ、長さ２５〜１５０ｍｍの棒状に圧縮成形し、これを例えば、１日以上大気乾燥したものであり、その炭化物Ｂもこの形状を維持した安定な形態のものとなる。植物性有機物をこのように圧縮成形して、棒状や塊状のブリケットにすれば、１年以上の保存も可能であり、かつ、炭化炉１や高温ガス化炉２の通気性もよくなって、その熱分解効率やガス化効率を向上させることができる。
【００３１】
図２に示すように、前記炭化炉１は、ホッパ７に投入されるブリケットＡが、複数の投入口７ａから満遍なく炉内に装入され、ダクト８で高温ガス化炉２から送られる高温のガス化ガスＧが導かれる加熱管９で間接加熱されるようになっている。また、炭化炉１内には、後述する配管１７ｂの分岐管から若干の高温空気Ｄも供給され、炉内に装入されたブリケットＡは、還元性雰囲気下で熱分解される。炉内温度は、高温空気Ｄの供給量により調整され、３００〜５００℃程度に維持される。炉内で発生する熱分解ガスＣはダクト１０で高温改質器３に送られ、底部に溜まる炭化物Ｂはスクリュ移送式の炭化物クーラ１１で冷却されて、その排出口１１ａから排出され、その大部分は高温ガス化炉２に投入される。
【００３２】
また、炭化炉１を間接加熱したガス化ガスＧを発電ユニット５に送るダクト１２には、空気Ｄの一次空気予熱器１３ａ、水蒸気Ｅを発生させる蒸気発生器１４とその一次蒸気過熱器１５ａ、およびガス化ガスＧに含まれるダスト等の不純物や残存タール分を除去する活性炭吸着式のガス浄化装置１６ａが組み込まれている。一次予熱された空気Ｄと一次過熱された水蒸気Ｅは、それぞれ各配管１７ａ、１８ａで後述する二次空気予熱器１３ｂと二次蒸気過熱器１５ｂとに送られるようになっている。
【００３３】
図３に示すように、前記高温ガス化炉２は固定床形式のものであり、炭化炉１で発生する炭化物ＢおよびブリケットＡの一部が投入される主ホッパ１９と、炭化物Ｂの一部が投入される副ホッパ２０とを頂部に有し、高温改質器３での熱分解ガスＣと高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅとの反応で生じる８５０〜１０００℃の改質ガスＦが下部から導入される。高温ガス化炉２には、高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅも、それぞれの配管１７ｂ、１８ｂの分岐管から導入されており、これらのガスで炉内の炭化物Ｂがガス化されるとともに、ブリケットＡの一部が熱分解される。この高温ガス化炉２内では、炭化物ＢやブリケットＡが高温空気Ｄに含まれる酸素と発熱反応し、この発熱反応で炉内の温度を高温に維持している。そして、このガス化と熱分解で得られる７００℃以上の高温のガス化ガスＧはダクト８で炭化炉１に送られ、灰分は炉底から外部に排出される。
【００３４】
前記主ホッパ１９と副ホッパ２０には、それぞれダンパ２１が上下２段に設けられ、主ホッパ１９から投入される炭化物ＢとブリケットＡの一部は、適宜に定量ずつ高温ガス化炉２の中央部に装入される。また、副ホッパ２０から投入される炭化物Ｂの一部は、主ホッパ１９の回りの炉内上部でダクト８の排出口近傍に導入され、ダクト８で炭化炉１に送られるガス化ガスＧに含まれるダスト等の不純物や残存タール分を吸着除去したのち、炉内に落下してガス化される。
【００３５】
前記ガス化ガスＧを炭化炉１に送るダクト８には、前記一次予熱された空気Ｄを６００℃以上に予熱する二次空気予熱器１３ｂ、一次過熱された水蒸気Ｅを６００℃以上に過熱する二次蒸気過熱器１５ｂ、およびガス化ガスＧに含まれるダスト等の不純物や残存タール分を除去する活性炭吸着式のガス浄化装置１６ｂが組み込まれている。加熱された高温空気Ｄと高温水蒸気Ｅは、それぞれ各配管１７ｂ、１８ｂで高温改質器３に送られ、これらの一部は、それぞれの配管１７ｂ、１８ｂの分岐管で高温ガス化炉２に導入される。高温水蒸気Ｅの配管１８ｂには、電磁誘導式の高温蒸気過熱器２２も設けられており、必要に応じて高温水蒸気Ｅをさらに高温に過熱することもできる。
【００３６】
前記各ガス浄化装置１６ａ、１６ｂ用の活性炭には、炭化炉１で発生する炭化物Ｂの一部が使用され、使用済の炭化物Ｂは主ホッパ１９から高温ガス化炉２に投入されて、有効活用されるようになっている。
【００３７】
前記高温改質器３では、ダクト１０で炭化炉１から送られる熱分解ガスＣと、前記高温空気Ｄおよび高温水蒸気Ｅとが、前記（１）〜（６）式に示したように、タールや木酢に含まれる芳香族炭化水素の分解温度以上の高温で反応して、芳香族炭化水素を含まない改質ガスＦが得られる。なお、高温改質器３には、点火用の補助バーナ２３が設けられている。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１は、改質ガスＦの分析結果の一例を示す。この実施形態では、熱分解ガスＣの燃焼に高温水蒸気Ｅを併用して高温空気Ｄの導入量を減らすようにしたので、改質ガスＦは前記（４）〜（６）式の水蒸気Ｅとの反応で生成される可燃性のＣＯとＨ２ の比率が高くなり、空気Ｄに元来含まれるＮ２ の比率が低くなっている。したがって、この改質ガスＦを高温ガス化炉２に導入して、炭化物Ｂのガス化やブリケットＡの熱分解で得られるガス化ガスＧの成分も、Ｎ２ 量の割合が少なく、可燃性のＣＯやＨ２ の割合が多いものとなり、単位体積当たりの発熱量が大きい燃料ガスとして発電ユニット５に供給することができる。
【００４０】
上述した実施形態では、酸素を含む高温ガスとして高温空気を用いたが、酸素富化空気や純酸素を用いることもできる。なお、図３では、固定床形式の高温ガス化炉を例示したが、炉内温度の安定性等の観点からは、流動床形式の高温ガス化炉の方が好ましい。
【００４１】
また、熱分解ガス化装置から製品として得られる熱分解ガスから水素ガスを分離し、水素ガスを水素燃料や化学プラント等の原料として活用することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の植物性有機物の熱分解ガス化装置は、植物性有機物から成る原材料を炭化炉に投入して、炭化炉で発生する炭化物を高温ガス化炉に投入するとともに、炭化炉で発生する熱分解ガスを高温空気と一緒に高温改質器に導入して、高温改質器で得られる改質ガスを高温ガス化炉に導入し、この改質ガスと酸素を含む高温ガスとで高温ガス化炉に投入される炭化物をガス化して、このガス化で得られるガス化ガスを炭化炉の間接加熱に用いたのち、燃料ガス等としての製品とするようにしたので、植物性有機物から芳香族炭化水素成分の少ない熱分解ガスを得ることができるとともに、その顕熱を含めた全エネルギを有効に活用することができる。
【００４３】
前記原材料の一部を、高温ガス化炉に直接投入することにより、これを直接熱分解して、植物性有機物の処理能力を高めることができる。
【００４４】
前記原材料を植物性有機物を圧縮成形したブリケットとすることにより、炭化炉で発生する炭化物を安定な形態のものとすることができる。
【００４５】
前記炭化炉を間接加熱した後に製品とされるガス化ガスを浄化する活性炭吸着式のガス浄化装置を、炭化炉のガス化ガス入口側およびガス化ガス出口側の少なくともいずれかに設け、このガス浄化装置用の活性炭として、炭化炉で発生する炭化物の一部を使用することにより、製品とされるガス化ガスに含まれるダスト等の不純物や残存するタール等を除去することができる。
【００４６】
前記ガス浄化装置で使用済の炭化物を、高温ガス化炉に投入することにより、使用済の炭化物を製品ガス源として有効活用することができる。
【００４７】
前記高温ガス化炉に投入される炭化物の少なくとも一部を、高温ガス化炉内のガス化ガスの炭化炉への排出口近傍に導入し、この排出口から排出されるガス化ガスを、炭化物の吸着作用で浄化することによっても、製品とされるガス化ガスに含まれるダスト等の不純物や残存するタール等を除去することができる。
【００４８】
前記ガス化ガスの高温ガス化炉からの出口側および炭化炉からの出口側の少なくともいずれかで、高温改質器に導入される酸素を含む高温ガスを、ガス化ガスの顕熱により予熱することにより、高温改質器での熱分解ガスとの反応効率を高めることができる。
【００４９】
前記高温改質器と高温ガス化炉の一方または両方に高温水蒸気を導入することにより、製品となるガス化ガスの単位体積当たりの発熱量を増大させることができる。
【００５０】
前記ガス化ガスの高温ガス化炉からの出口側および炭化炉からの出口側の少なくともいずれかで、高温改質器に導入される高温水蒸気を、ガス化ガスの顕熱を利用して得ることにより、別途の高温水蒸気発生源を不要とすることができる。
【００５１】
また、この発明の発電設備は、上記熱分解ガス化装置で製品として得られるガス化ガスを燃料として、ガスエンジンやガスタービンを備えた発電ユニットを作動するようにしたので、燃料としてのガス化ガスを芳香族炭化水素の少ないものとして、メンテナンスに手間をかけることなく、小型の発電設備を稼働させることができ、かつ、嵩張り分散して発生する草木等の植物性有機物を、遠方に運搬することなく有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱分解ガス化装置と、熱分解ガス化装置で得られるガス化ガスを燃料として用いる発電設備のレイアウト図
【図２】図１の熱分解ガス化装置の炭化炉近傍を拡大して示す縦断面図
【図３】図１の熱分解ガス化装置の高温ガス化炉近傍を拡大して示す縦断面図
【符号の説明】
１ 炭化炉
２ 高温ガス化炉
３ 高温改質器
４ ガスタービン
５ 発電ユニット
６ 温水ボイラ
７ ホッパ
７ａ 投入口
８ ダクト
９ 加熱管
１０ ダクト
１１ 炭化物クーラ
１１ａ 排出口
１２ ダクト
１３ａ、１３ｂ 空気予熱器
１４ 蒸気発生器
１５ａ、１５ｂ 蒸気過熱器
１６ａ、１６ｂ ガス浄化装置
１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ 配管
１９、２０ ホッパ
２１ ダンパ
２２ 高温蒸気過熱器
２３ 補助バーナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pyrolysis gasifier for obtaining a gasified gas obtained by thermally decomposing plant organic matter as a raw material, and to a power generation facility for generating electricity using the obtained gasified gas as fuel.
[0002]
[Prior art]
Plant organic matter, such as grasses produced by weeding and undercutting, trees and branches and leaves produced by thinning and pruning, are bulky and dispersed, so most of them have been burnt openly or incinerated as waste. Has been incinerated at the site. For the purpose of reducing the generation of CO 2 due to incineration of such vegetable organic matter, a method has been proposed in which vegetable organic matter is carbonized using combustible waste as a heat source, and the carbonized material is used for soil improvement of forests and agricultural lands ( Patent Document 1). In this method, a pyrolysis gas generated during carbonization of a vegetable organic substance is introduced into a gasification and melting furnace for treating combustible waste to make it harmless, and the pyrolysis gas is not used effectively.
[0003]
When the target is extended to general combustible waste, as a technology for effectively utilizing gasified gas generated by thermal decomposition, a power generation facility using gasified gas as fuel has been proposed. That is, a gasification gas generated in a plastic gasifier is purified by a gas purification device for a waste plastic, and an internal combustion engine power generation unit is operated using the purified gasification gas as a fuel gas (see Patent Document 2). ), An exhaust heat recovery heating furnace that is heated by the exhaust heat of the gas turbine that drives the generator is provided, and the organic waste is dried by the heat of the heating furnace and pyrolyzed in the carbonization furnace. Is used as a fuel as it is, or a pyrolysis gas is introduced into a gas-liquid separation tank to separate gas and oil components, and these are separately supplied as fuel to a gas turbine (see Patent Document 3). In the power generation facility described in Patent Literature 3, carbide generated in a carbonization furnace is used as fuel for an exhaust heat recovery heating furnace.
[0004]
Also, when using pyrolysis gas as fuel gas, it is known that mixing high-temperature steam with pyrolysis gas can reform hydrocarbons in pyrolysis gas. There has also been proposed a solid fuel gasifier in which a mixture of steam and air is introduced downstream of a cracking furnace to reform pyrolysis gas (see Patent Document 4).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-9432 (page 2-3, FIG. 1-2)
[Patent Document 2]
JP-A-10-47626 (pages 2-4, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2000-337171 A (Page 3-5, FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-2002-210444 (page 3-6, FIG. 1-2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, with regard to the effective use of plant organic matter such as cut grass, trees, branches and leaves, techniques for utilizing the carbide have been proposed, but the pyrolysis gas generated during carbonization has not been used yet. As a method of utilizing this pyrolysis gas, it is conceivable to use it as a fuel for power generation equipment, similar to the pyrolysis gas generated from general combustible waste, but the pyrolysis gas generated from vegetable organic matter includes It is different from pyrolysis gas generated from other combustible wastes in that it contains much tar and wood vinegar.
[0007]
Tar is mainly composed of aromatic hydrocarbons, and wood vinegar contains phenol in which carboxyl groups are bonded to aromatic hydrocarbons. Since these aromatic hydrocarbon components liquefy when the temperature decreases, when a pyrolysis gas containing a large amount of aromatic hydrocarbon components is used as, for example, fuel for power generation equipment, the liquefied aromatic hydrocarbon components are transferred to the power generation equipment. Since it adheres to a device such as a duct or a gas turbine, it is impossible to use the fuel as it is in consideration of its maintenance. In order to obtain a gaseous gas with less aromatic hydrocarbons, it is necessary to gasify solid combustible waste with a sufficient reaction time and at a sufficiently high temperature, which leads to an increase in the size of the equipment and loss of energy. become.
[0008]
If the pyrolysis gas from the carbonization furnace is introduced into a gas-liquid separation tank to separate gas and oil components as in a power generation facility described in Patent Document 3, and these are separately supplied as fuel, Although the adhesion of the aromatic hydrocarbon component can be prevented, there is a problem that the configuration of the equipment becomes complicated because it is necessary to provide a gas-liquid separation tank and separate supply paths for the gas fuel and the liquid fuel. In addition, the sensible heat of the high-temperature pyrolysis gas cannot be used, and the energy of the pyrolysis gas is partially wasted.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to obtain a pyrolysis gas having a small amount of aromatic hydrocarbon components from vegetable organic matter, and to make it possible to effectively use all the energy.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a pyrolysis gasification apparatus for vegetable organic matter according to the present invention includes a carbonization furnace into which a raw material composed of vegetable organic matter is charged, and a high-temperature gas into which carbide generated in the carbonization furnace is charged. A high-temperature reformer into which a high-temperature gas containing oxygen and a pyrolysis gas generated in the carbonization furnace are introduced, and obtained by a reaction between the high-temperature gas and the pyrolysis gas in the high-temperature reformer. The reformed gas is introduced into the high-temperature gasifier, and the reformed gas and the high-temperature gas containing oxygen are used to gasify the carbide supplied to the high-temperature gasifier, and the gasification obtained by gasification of the carbide is obtained. A configuration was employed in which the carbonization furnace was indirectly heated by gas and the gasified gas after indirectly heating the carbonization furnace was used as a product.
[0011]
The composition of the plant organic matter is close to C 14 H 21 O 9 . When this is thermally decomposed at about 300 to 500 ° C. in the carbonization furnace, CO, CO 2, H 2 , H pyrolysis gas is produced containing 2 O and C n H m. As described above, the pyrolysis gas vegetable organic substance contains more tar and wood vinegar, C n H m of the pyrolysis gases has a high proportion of aromatic hydrocarbons.
[0012]
Therefore, a pyrolysis gas of the vegetable organic matter containing a large amount of the aromatic hydrocarbon component and a high-temperature gas containing oxygen are introduced into the high-temperature reformer, and at a temperature of 700 ° C. or more, preferably 850 to 1000 ° C., hydrocarbons C n H m including aromatic hydrocarbons, for decomposing the hydrocarbons and C and H 2 of the small molecules. The reaction in the reformer is a gas-gas reaction, and the reaction time required to decompose aromatic hydrocarbons, which are high-molecular hydrocarbons, is short. If such high molecular hydrocarbons are reduced in molecular weight, it is possible to avoid the adhesion phenomenon in devices such as ducts and gas turbines.
[0013]
Further, the following reaction occurs between C generated by the decomposition and oxygen O 2 in the high-temperature gas.
2C + O 2 → 2CO (1)
C + O 2 → CO 2 (2)
C + CO 2 → 2CO (3)
The above equations (1) and (2) are exothermic reactions, and the equation (3) is an endothermic reaction. However, the reactions are exothermic as a whole, and the exotherm keeps the reformer at a high temperature. Thus, in this high temperature reformer, a high molecular hydrocarbons contained in the pyrolysis gas, reformed hydrocarbon or CO and H 2, etc. of the low molecular causes an exothermic reaction by oxygen in the hot gas Thus, the temperature of the high-temperature reformer is maintained at a higher temperature than the high-temperature gas containing the pyrolysis gas or oxygen to be introduced. Note that C also reacts with H 2 O in the pyrolysis gas by the following equations (4) to (6) to generate CO, CO 2 and H 2 . As the high-temperature gas introduced into the high-temperature reformer, air, oxygen-enriched air, pure oxygen, or the like can be used.When air or oxygen-enriched air is used, the reformed gas is, in addition to the above components, It becomes containing N 2 or the like in the air.
[0014]
The high-temperature reformed gas thus obtained and the high-temperature gas containing oxygen are introduced into the high-temperature gasification furnace into which the carbide has been introduced, so that the carbides contain CO 2 , H 2 O and It reacts with oxygen O 2 in the additionally introduced hot gas to completely gasify mainly as CO, H 2 and partially CO 2 . Low molecular hydrocarbons in the reformed gas is also, of course, is gasified as CO and H 2. The high-temperature gasification gas obtained by gasifying this carbide is used for indirect heating of the carbonization furnace, and then used as a product as fuel gas, etc., and the pyrolysis gas generated from the vegetable organic matter is a gas containing less aromatic hydrocarbon components. As a chemical gas, all energy including its sensible heat can be used effectively. It is not always necessary to put the entire amount of the carbide generated in the carbonization furnace into the high-temperature gasification furnace, and a part of the carbide may be used for another purpose such as river purification or soil improvement.
[0015]
By directly charging a part of the raw material into the high temperature gasifier, the raw material can be directly thermally decomposed to increase the processing capacity of the vegetable organic matter. In a high-temperature gasification furnace, aromatic hydrocarbons are also generated due to the thermal decomposition of vegetable organic matter. However, since the furnace is operated at a higher temperature than the carbonization furnace at about 700 to 900 ° C., preferably 800 ° C. or higher, the generated aromatic carbonized Due to the fact that hydrogen is easily decomposed and the aromatic gas is not generated by the gasification of the carbides charged into the high-temperature gasifier, the gasified gas obtained in this high-temperature gasifier is Very few.
[0016]
In addition, in order to process the whole amount of vegetable organic matter in a high-temperature gasification furnace without using a carbonization furnace and to obtain a gasification gas having a small amount of tar, it is desired to discharge the gasification gas at about 800 ° C. or more. . However, a local temperature rise occurs in the vicinity of the introduction of the high-temperature gas containing oxygen, and abnormal phenomena such as melting of vegetable organic substances may occur, and the high-temperature gasification furnace may not be operated stably.
[0017]
However, in the present invention, since the plant organic matter is thermally decomposed in advance in a carbonization furnace, the high-temperature gasification furnace can be reduced in size, and the amount of high-temperature gas containing oxygen can be reduced. Temperature rise does not easily occur, and the high-temperature gasifier can be operated stably.
[0018]
By making the raw materials into briquettes obtained by compression-molding vegetable organic matter, the carbides generated in the carbonization furnace are made into a stable form, and the gas exchange in the carbonization furnace and the high-temperature gasification furnace is secured to promote heat exchange. And effective gasification can be performed.
[0019]
An activated carbon adsorption-type gas purifying device for purifying a gasified gas which is a product after indirectly heating the carbonizing furnace is provided on at least one of a gasified gas inlet side and a gasified gas outlet side of the carbonizing furnace. By using a part of the carbide generated in the carbonization furnace as the activated carbon for the gas purification device, impurities such as dust contained in the gasified gas as a product and residual tar and the like can be removed.
[0020]
The used carbide can be effectively used as a product gas source by putting the used carbide in the gas purification device into the high-temperature gasifier.
[0021]
At least a part of the carbide charged into the high-temperature gasifier is introduced into the high-temperature gasifier near the discharge port of the gasification gas into the carbonization furnace, and the gasification gas discharged from the discharge port is discharged. Also, by purifying by the adsorption action of the carbide, impurities such as dust contained in the gasified gas as a product and residual tar and the like can be removed.
[0022]
At least one of the outlet side of the gasification gas from the high-temperature gasifier and the outlet side of the carbonization furnace, the high-temperature gas containing oxygen introduced into the high-temperature reformer is converted into a sensible heat of the gasification gas. By preheating, the reaction efficiency with the pyrolysis gas in the high-temperature reformer can be increased.
[0023]
By introducing high-temperature steam into one or both of the high-temperature reformer and the high-temperature gasification furnace, in addition to the reactions of the above formulas (1) to (3), C generated by decomposition of the pyrolysis gas and high temperature By causing the following reaction with steam, the amount of oxygen in the high-temperature gas introduced into the high-temperature reformer can be reduced, and the amount of hydrogen H 2 in the gasification gas can be increased. Therefore, when air or oxygen-enriched air is used as the high-temperature gas, the ratio of N 2 in the gasified gas as a product can be reduced, and the calorific value per unit volume can be increased.
C + H 2 O → CO + H 2 (4)
C + 2H 2 O → CO 2 + H 2 (5)
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (6)
At least one of the outlet side of the gasification gas from the high-temperature gasification furnace and the outlet side of the gasification gas from the carbonization furnace, the high-temperature steam introduced into the high-temperature reformer is utilized by utilizing the sensible heat of the gasification gas. With such a configuration, a separate high-temperature steam generation source can be eliminated.
[0024]
Further, the power generation equipment of the present invention employs a configuration in which the gasified gas obtained as a product in any of the above-described pyrolysis gasification apparatuses is used as a fuel, and a power generation unit including a gas engine or a gas turbine is operated. .
[0025]
That is, by using a gasified gas obtained as a product in the pyrolysis gasifier as a fuel and operating a power generation unit equipped with a gas engine or a gas turbine, the gasified gas as a fuel is converted into an aromatic hydrocarbon (such as tar). ), Small-sized power generation equipment can be operated without any maintenance work, and plant-based organic matter such as vegetation generated by bulky dispersion is effectively used without being transported far away. can do.
[0026]
By setting the pressure of the gasified gas used as the fuel to a pressurized state of 0.3 MPa or more that can be directly supplied to the gas turbine, the gasified gas can be driven without cooling and dehumidifying the gasified gas. Power generation with high efficiency.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a layout diagram of a plant organic matter pyrolysis gasifier according to the present invention and a power generation facility using gasified gas obtained by the pyrolysis gasifier as fuel. The pyrolysis gasifier includes a carbonization furnace 1 into which a briquette A obtained by compression-molding a vegetable organic material as a raw material is input, and a high-temperature gasification into which a part of the carbide B and the briquette A generated in the carbonization furnace 1 are directly input. The furnace includes a furnace 2 and a high-temperature reformer 3 into which pyrolysis gas C, high-temperature air D, and high-temperature steam E generated in the carbonization furnace 1 are introduced.
[0028]
The reformed gas F obtained by the reaction of the pyrolysis gas C with the high-temperature air D and the high-temperature steam E in the high-temperature reformer 3 is introduced into the high-temperature gasification furnace 2. High-temperature air D and high-temperature steam E are also partially introduced into the high-temperature gasification furnace 2. These gases are used to gasify the carbides B supplied to the high-temperature gasification furnace 2 and to remove a part of the briquettes A. The gasification gas G obtained by pyrolysis and gasification and pyrolysis is used for indirect heating of the carbonization furnace 1 and then supplied as a fuel gas to a power generation unit 5 of a power generation facility equipped with a gas turbine 4. Is done.
[0029]
The gasification gas G obtained in the high-temperature gasification furnace 2 is pressurized to 0.3 MPa or more and is used as it is as a fuel gas for driving the gas turbine 4 of the power generation unit 5. After being used as a heat source of the boiler 6, it is discharged outside. When the pressure of the gasification gas G in the high temperature gasification furnace 2 is made lower than 0.3 MPa, a cooling / dehumidification / pressurization device may be provided at a supply port to the power generation unit 5.
[0030]
The briquette A is obtained by compressing molded grass, pruned leaves and the like into a rod shape having a diameter of 20 to 50 mm and a length of 25 to 150 mm, and air-drying the rod, for example, for one day or more. It has a stable form. By compressing the vegetable organic material in this way into bar-shaped or massive briquettes, it can be stored for more than one year, and the permeability of the carbonization furnace 1 and the high-temperature gasification furnace 2 is improved, Its thermal decomposition efficiency and gasification efficiency can be improved.
[0031]
As shown in FIG. 2, in the carbonization furnace 1, briquettes A charged into a hopper 7 are uniformly charged into the furnace from a plurality of input ports 7 a, and a high-temperature briquette A sent from a high-temperature gasification furnace 2 through a duct 8. The heating pipe 9 through which the gasification gas G is led is indirectly heated. Further, a small amount of high-temperature air D is also supplied into the carbonization furnace 1 from a branch pipe of a pipe 17b described later, and the briquettes A charged in the furnace are thermally decomposed in a reducing atmosphere. The furnace temperature is adjusted by the supply amount of the high-temperature air D, and is maintained at about 300 to 500 ° C. The pyrolysis gas C generated in the furnace is sent to the high-temperature reformer 3 through the duct 10, and the carbide B collected at the bottom is cooled by the screw-transfer-type carbide cooler 11, discharged from the discharge port 11 a, and discharged therefrom. The part is charged into the high temperature gasifier 2.
[0032]
A duct 12 for sending the gasified gas G obtained by indirectly heating the carbonization furnace 1 to the power generation unit 5 includes a primary air preheater 13 a for air D, a steam generator 14 for generating steam E, and a primary steam superheater 15 a for the same. In addition, an activated carbon adsorption type gas purifier 16a for removing impurities such as dust and residual tar contained in the gasification gas G is incorporated. The primary preheated air D and the primary superheated steam E are sent to a secondary air preheater 13b and a secondary steam superheater 15b, which will be described later, via respective pipes 17a and 18a.
[0033]
As shown in FIG. 3, the high temperature gasifier 2 is of a fixed bed type, and a main hopper 19 into which a part of the carbide B and the briquette A generated in the carbonization furnace 1 are charged, and a part of the carbide B. And a reformed gas F at 850-1000 ° C. generated from the reaction of the pyrolysis gas C with the high-temperature air D and the high-temperature steam E in the high-temperature reformer 3 from the bottom. be introduced. High-temperature air D and high-temperature steam E are also introduced into the high-temperature gasification furnace 2 from the branch pipes of the respective pipes 17b and 18b. These gases gasify the carbide B in the furnace and also generate briquettes A Is thermally decomposed. In the high-temperature gasification furnace 2, the carbide B and the briquette A generate an exothermic reaction with oxygen contained in the high-temperature air D, and the temperature in the furnace is maintained at a high temperature by the exothermic reaction. Then, the gasified gas G having a high temperature of 700 ° C. or more obtained by the gasification and thermal decomposition is sent to the carbonization furnace 1 through the duct 8, and the ash is discharged from the furnace bottom to the outside.
[0034]
The main hopper 19 and the sub hopper 20 are respectively provided with dampers 21 in two upper and lower stages, and a part of the carbide B and a part of the briquettes A fed from the main hopper 19 are quantified appropriately in the center of the high temperature gasifier 2. It is charged in the department. Further, a part of the carbide B introduced from the sub hopper 20 is introduced into the vicinity of the outlet of the duct 8 in the upper part of the furnace around the main hopper 19 and is converted into the gasification gas G sent to the carbonization furnace 1 through the duct 8. After adsorbing and removing impurities such as dust and residual tar content, the particles fall into a furnace and are gasified.
[0035]
In the duct 8 for sending the gasification gas G to the carbonization furnace 1, a secondary air preheater 13b for preheating the primary preheated air D to 600 ° C. or more, and superheat the primary superheated steam E to 600 ° C. or more. A secondary steam superheater 15b and an activated carbon adsorption type gas purifier 16b for removing impurities such as dust and residual tar contained in the gasification gas G are incorporated. The heated high-temperature air D and high-temperature steam E are sent to the high-temperature reformer 3 through the respective pipes 17b and 18b, and a part of them is sent to the high-temperature gasifier 2 through the branch pipes of the respective pipes 17b and 18b. be introduced. A high-temperature steam superheater 22 of an electromagnetic induction type is also provided in the pipe 18b of the high-temperature steam E, and the high-temperature steam E can be further heated to a higher temperature if necessary.
[0036]
A part of the carbide B generated in the carbonization furnace 1 is used as the activated carbon for each of the gas purification devices 16a and 16b, and the used carbide B is put into the high-temperature gasification furnace 2 from the main hopper 19 to be effective. It is being used.
[0037]
In the high-temperature reformer 3, the pyrolysis gas C sent from the carbonization furnace 1 through the duct 10, the high-temperature air D and the high-temperature steam E are converted into tar as shown in the expressions (1) to (6). And a reaction gas at a temperature higher than the decomposition temperature of the aromatic hydrocarbons contained in the wood vinegar, thereby obtaining a reformed gas F containing no aromatic hydrocarbons. In addition, the high temperature reformer 3 is provided with an auxiliary burner 23 for ignition.
[0038]
[Table 1]
[0039]
Table 1 shows an example of the analysis result of the reformed gas F. In this embodiment, the amount of the high-temperature air D introduced is reduced by using the high-temperature steam E in combination with the combustion of the pyrolysis gas C. Therefore, the reformed gas F is combined with the steam E of the formulas (4) to (6). The ratio of flammable CO and H 2 generated by the reaction (1) increases, and the ratio of N 2 originally contained in the air D decreases. Therefore, when the reformed gas F is introduced into the high-temperature gasification furnace 2 and the component of the gasified gas G obtained by gasification of the carbide B and pyrolysis of the briquette A also has a small proportion of N 2 , the ratio of CO or H 2 is assumed large, it can be supplied to the power generation unit 5 as a heating amount is large fuel gas per unit volume.
[0040]
In the embodiment described above, high-temperature air is used as the high-temperature gas containing oxygen, but oxygen-enriched air or pure oxygen can also be used. Although FIG. 3 illustrates a fixed-bed high-temperature gasifier, a fluidized-bed high-temperature gasifier is more preferable from the viewpoint of the stability of the temperature inside the furnace.
[0041]
Further, hydrogen gas can be separated from a pyrolysis gas obtained as a product from a pyrolysis gasifier, and the hydrogen gas can be used as a raw material for a hydrogen fuel or a chemical plant.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the thermal decomposition gasification apparatus for vegetable organic matter of the present invention puts the raw material consisting of vegetable organic matter into the carbonization furnace, and puts the carbide generated in the carbonization furnace into the high-temperature gasification furnace, The pyrolysis gas generated in the furnace is introduced into the high-temperature reformer together with the high-temperature air, and the reformed gas obtained in the high-temperature reformer is introduced into the high-temperature gasification furnace. Gas and the gas introduced into the high-temperature gasifier with the gas is gasified, and the gasified gas obtained by this gasification is used for indirect heating of the carbonization furnace, and then as a product as a fuel gas, etc. It is possible to obtain a pyrolysis gas containing a small amount of aromatic hydrocarbon components from the vegetable organic matter, and it is possible to effectively use the entire energy including the sensible heat.
[0043]
By directly charging a part of the raw materials into the high-temperature gasifier, the raw materials can be directly thermally decomposed to increase the processing ability of the vegetable organic matter.
[0044]
By making the raw material a briquette obtained by compression-molding a vegetable organic substance, the carbide generated in the carbonization furnace can be made into a stable form.
[0045]
An activated carbon adsorption-type gas purifier for purifying a gasified gas which is a product after indirectly heating the carbonizing furnace is provided on at least one of a gasified gas inlet side and a gasified gas outlet side of the carbonizing furnace, By using a part of the carbide generated in the carbonization furnace as the activated carbon for the purification device, it is possible to remove impurities such as dust and residual tar and the like contained in the gasified gas as a product.
[0046]
By charging the carbide used in the gas purification device to a high-temperature gasifier, the used carbide can be effectively used as a product gas source.
[0047]
At least a portion of the carbide charged into the high-temperature gasifier is introduced into the vicinity of the outlet of the gasified gas in the high-temperature gasifier to the carbonization furnace, and the gasified gas discharged from this outlet is converted into a carbide. Purification by the adsorption action of the gas can remove impurities such as dust contained in the gasified gas used as a product and residual tar and the like.
[0048]
At least one of the outlet side of the gasification gas from the high temperature gasifier and the outlet side of the carbonization furnace, the high temperature gas containing oxygen introduced into the high temperature reformer is preheated by the sensible heat of the gasification gas. Thereby, the reaction efficiency with the pyrolysis gas in the high-temperature reformer can be increased.
[0049]
By introducing high-temperature steam into one or both of the high-temperature reformer and the high-temperature gasifier, the calorific value per unit volume of the gasified gas to be a product can be increased.
[0050]
Obtaining at least one of the outlet side of the gasified gas from the high-temperature gasification furnace and the outlet side of the gasification gas from the carbonization furnace, by using the sensible heat of the gasification gas to introduce high-temperature steam introduced into the high-temperature reformer. Accordingly, a separate high-temperature steam generation source can be made unnecessary.
[0051]
Further, the power generation equipment of the present invention operates the power generation unit including the gas engine and the gas turbine by using the gasified gas obtained as a product in the pyrolysis gasifier as a fuel. As a gas containing less aromatic hydrocarbons, it is possible to operate a small power generation facility without troublesome maintenance, and transport plant-based organic matter such as plants and plants generated by bulky dispersion to a distant place. It can be used effectively without doing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout diagram of a pyrolysis gasifier according to the present invention and a power generation facility using gasified gas obtained by the pyrolysis gasifier as fuel. FIG. 2 is a carbonization furnace of the pyrolysis gasifier of FIG. FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity. FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of a high-temperature gasifier of the pyrolysis gasifier of FIG. 1.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization furnace 2 High temperature gasifier 3 High temperature reformer 4 Gas turbine 5 Power generation unit 6 Hot water boiler 7 Hopper 7a Input port 8 Duct 9 Heating pipe 10 Duct 11 Carbide cooler 11a Outlet 12 Ducts 13a, 13b Air preheater 14 Steam Generators 15a, 15b Steam superheaters 16a, 16b Gas purifiers 17a, 17b, 18a, 18b Pipes 19, 20 Hoppers 21 Dampers 22 High-temperature steam superheaters 23 Auxiliary burners
