JP2007321520A

JP2007321520A - バイオマス発電施設にて発生する熱利用方法

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Publication number: JP2007321520A
Application number: JP2006155649A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Kagawa; 光治香川; Sumio Okamoto; 澄雄岡本; Hirochika Moriyasu; 弘周守安; Kazuhiro Yamada; 和寛山田
Original assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK; Maeda Road Construction Co Ltd
Current assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK; Maeda Road Construction Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-06-05
Also published as: JP4825589B2

Abstract

【課題】バイオマス発電施設から発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を加熱し、バーナの燃料使用量を減らしてＣＯ_２の削減を図るようにしたバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法を提供する。
【解決手段】バイオマスをガス化炉４にて熱分解して可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを発電用ボイラ１４に供給して発電を行うバイオマス発電施設１の近傍にアスファルトプラント２７を併設する。そして、アスファルトプラント２７の稼働時にはバイオマス発電施設１にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気をアスファルトプラント２７に設置されるドライヤ２８のバーナ３２の燃焼用空気として供給し、燃料使用量を減らしてＣＯ_２の削減を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスの保有熱量を利用し、併設するアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を加熱するようにしたバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法に関する。

最近、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを適当なサイズに破砕・粉砕した後、これを例えば、間接加熱式のガス化炉にて無酸素或いは低酸素状態で熱分解することで水素やメタンなどを含んだ可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを発電用ボイラに供給することで蒸気タービンを駆動させて発電を行うようにしたバイオマス発電施設が実用化されつつある。なお、生成された炭化物は、例えば、ガス化炉用の燃料としたり活性炭などとして有効利用されている（特許文献１）。

ところで、アスファルトプラント工場においては、道路舗装材を製造する各種設備が設置されており、使用されるエネルギーは主として骨材加熱に使用されるＡ重油または都市ガスなどの化石燃料と、プラント稼働に使用される電力である。このアスファルトプラント工場においても地球温暖化防止のためのＣＯ_２（二酸化炭素）の排出量抑制が命題となっており、ＣＯ_２排出量を削減する義務がある。アスファルトプラントのＣＯ_２排出量はアスファルト混合物生産量の原単位から概算すると、燃料で約２５ｋｇ−ＣＯ_２／トン、電力で約５ｋｇ−ＣＯ_２／トンであり、燃料によるＣＯ_２排出量が大部分を占めている。

現在、アスファルトプラントに使用されている燃料の発熱量から見た有効熱の効率は８０％程度であり、ドライヤの排ガス温度が１００〜１２０℃となっていてこれ以上に排ガス温度を下げることは結露の問題があり、加熱効率を高めることが限界に達していて抜本的なＣＯ_２削減の方法は極めて困難な状況にある。
特開２００４−３３９３６０号公報

そこで、本発明者らはバイオマス発電施設に着目し、バイオマス発電施設にて発電を行う際に発生する高温の燃焼ガスが有する高い保有熱量を利用し、アスファルトプラントのドライヤのバーナへ供給する燃焼用空気を予め加熱するようにすれば、バーナ燃焼時の燃料使用量を減らしてもバーナからの熱風温度を十分に維持することができ、ＣＯ_２の削減が図れるのではないかと考えた。

本発明は上記の点に鑑み、バイオマス発電施設から発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を加熱し、バーナの燃料使用量を減らしてＣＯ_２の削減を図るようにしたバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法は、バイオマスをガス化炉にて熱分解して可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントとを併設し、アスファルトプラントの稼働時にはバイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気をアスファルトプラントに設置されるドライヤのバーナの燃焼用空気として供給するようにしたことを特徴としている。

また、請求項２記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法は、アスファルトプラントの稼働時に、ガス化炉にて生成される炭化物を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスをガス化炉にて生成される可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガスと合流させて燃焼ガスの保有熱量を高め、この燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナへ供給する燃焼用空気を加熱するようにしたことを特徴としている。

また、請求項３記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法は、高温の燃焼用空気をアスファルトプラントのバーナに供給するときには、バーナ空気比を通常時よりも高めて燃焼用空気の保有熱量を有効利用するようにしたことを特徴としている。

以上のように本発明に係る請求項１記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法によれば、バイオマスをガス化炉にて熱分解して可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントとを併設し、アスファルトプラントの稼働時にはバイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気をアスファルトプラントに設置されるドライヤのバーナの燃焼用空気として供給するようにしたので、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を予め加熱させることができ、バーナの燃料使用量を減らせてＣＯ_２の削減を図ることができる。

また、請求項２記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法によれば、アスファルトプラントの稼働時に、ガス化炉にて生成される炭化物を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスをガス化炉にて生成される可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガスと合流させて燃焼ガスの保有熱量を高め、この燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナへ供給する燃焼用空気を加熱するようにしたので、バイオマス発電施設における発電効率を低下させることなくアスファルトプラントのバーナの燃焼用空気を余裕を持って安定して加熱することができ、バーナの燃料使用量を減らせてＣＯ_２の削減を図ることができる。

また、請求項３記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法によれば、高温の燃焼用空気をアスファルトプラントのバーナに供給するときには、バーナ空気比を通常時よりも高めて燃焼用空気の保有熱量を有効利用するようにしたので、バーナの燃料使用量をより一層減少させてＣＯ_２の削減を図ることができる。

本発明のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法にあっては、バイオマス発電施設とアスファルトプラントとを並べて設置する。前記バイオマス発電施設は、例えば、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを予め取り扱いやすい大きさに破砕処理する破砕機と、該破砕機にて破砕処理したバイオマスを無酸素または低酸素状態で熱分解処理して水素やメタンなどを豊富に含む可燃性ガスと炭化物とを生成するガス化炉と、該ガス化炉にて生成した可燃性ガスを燃焼させて高温（約１１００℃）の燃焼ガスを発生させるガス燃焼室と、ガス化炉にて生成した炭化物を粉砕処理する粉砕機と、該粉砕機にて粉砕処理した炭化物を一時的に貯留する炭化物貯留ホッパと、該炭化物貯留ホッパから供給される粉粒状の炭化物を燃焼させて可燃性ガスを燃焼させた場合と同程度の高温の燃焼ガスを発生させる炭化物燃焼室と、前記ガス燃焼室及び炭化物燃焼室から排出される高温の燃焼ガスが有する保有熱を利用して高温の蒸気を発生させる発電用ボイラと、該発電用ボイラにて発生させた蒸気にて駆動させて発電を行う蒸気タービンとを主体に構成している。

また、前記ガス燃焼室と炭化物燃焼室にて発生する燃焼ガスを合流させてから発電用ボイラに供給する燃焼ガス供給ダクトには燃焼ガス分岐ダクトを分岐して配設すると共に、該燃焼ガス分岐ダクトには燃焼ガス分岐ダクト内を流下する高温の燃焼ガスと常温の清浄空気（外気）とを熱交換させ、清浄空気を所定温度、例えば５００〜６００℃程度まで加熱させる熱交換器を配設している。更に、前記熱交換器により高温とした清浄空気を併設したアスファルトプラントに設置されているドライヤのバーナに燃焼用空気として供給する燃焼用空気供給ダクトを配設している。

そして、併設したアスファルトプラントが非稼働状態のときは、バイオマス発電施設においては破砕機で破砕処理したバイオマスをガス化炉へ定量供給し、熱分解して可燃性ガスと炭化物とを生成していき、このうち可燃性ガスはガス燃焼室で燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを全て発電用ボイラへと供給して燃焼ガスが有する保有熱を専ら発電のためだけに利用する。このとき、ガス化炉にて生成される炭化物は順次粉砕処理をした後、燃焼させずに炭化物貯留ホッパへ貯留していく。

一方、アスファルトプラントが稼動状態となると、それまで炭化物貯留ホッパに貯留してきた粉体状の炭化物を順次払い出して炭化物燃焼室へと供給して燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを可燃性ガスを燃焼して生じる燃焼ガスに合流させ、燃焼ガスの総量を増大させて燃焼ガスの保有熱量を十分に高める。そして、ガス量の増大した燃焼ガスのうち、可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電に必要とされる燃焼ガス量分は発電用ボイラに供給して発電に利用する一方、炭化物の燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電には余剰な燃焼ガス量分は燃焼ガス分岐ダクト側へ導き、熱交換器にて常温の清浄空気と熱交換させて清浄空気を加熱昇温する。このとき、発電用ボイラには発電に必要とされる一定のガス量が変わらず供給されるため、発電用ボイラではガス量の急激な変動による負荷が掛かるおそれもなく安定した発電を行うことができる。

そして、熱交換により高温とした清浄空気は、燃焼用空気供給ダクトを介して併設したアスファルトプラントのドライヤのバーナに供給し、バーナではこの高温の清浄空気を燃焼用空気として用いる。これによって、バーナからの熱風温度を低下させることなく燃料使用量を通常時よりも抑えた状態で燃焼することができる。また、このときバーナでは空気比を通常時よりも若干高め、例えば、通常１．３程度の空気比を１．７〜１．８程度として燃焼を行うように制御すれば、高温の燃焼用空気の有する保有熱量を有効利用でき、バーナの燃料使用量をより一層抑えられる。

このように、バイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスの有する高い保有熱量を発電に支障がないように上手く利用し、アスファルトプラントのドライヤのバーナに供給する燃焼用空気を加熱昇温するようにしたので、ドライヤのバーナでは熱風温度を低下させることなく燃料使用量を抑えることができ、その結果、ＣＯ_２の削減と燃料費の節約が可能となる。また、間欠運転の多いアスファルトプラントに比べてバイオマス発電施設は連続運転が多いため、アスファルトプラントの非稼働時にはガス化炉で生成される炭化物を燃焼させることなく貯留し続け、アスファルトプラント稼動時には貯留してきた炭化物を積極的に燃焼させてその燃焼ガスの保有熱を利用するようにしたことで、生成された炭化物も有効に利用できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１はバイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設であって、例えば、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを回収して一時的に貯留しておくためのバイオマス貯留ホッパ２を配設していると共に、該バイオマス貯留ホッパ２の下流にはこのバイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理する破砕機３を配設している。

前記破砕機３の下流にはチップ状に破砕処理したバイオマスを無酸素または低酸素状態で熱分解処理し、可燃性ガスと炭化物とを生成するガス化炉４を配設している。前記ガス化炉４は間接加熱式のキルン構造をしており、外筒５と、該外筒５内に貫通させた円筒状の内筒６とから成る。前記外筒５は基台７に固定している一方、内筒６は基台７に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）にて所定の速度で回転させるようにしていると共に、後述するガス燃焼室１０にて発生させた高温（約１１００℃前後）の熱風を外筒５内に送り込むようにしており、前記破砕機３より払い出してスクリュコンベヤ８を介して内筒６内に順次投入するバイオマスを無酸素または低酸素状態で間接的に加熱していき、熱分解させて水素やメタン、一酸化炭素などを豊富に含んだ可燃性ガスと炭化物とを生成できるようにしている。

９はガス化炉４にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵を除塵処理するサイクロンであり、該サイクロン９の下流には除塵処理した可燃性ガスを燃焼させて高温（約１１００℃前後）の燃焼ガスを発生させるガス燃焼室１０を配設している。

１１はガス化炉４にて生成した炭化物を粉砕処理する粉砕機であり、該粉砕機１１の下流には粉砕処理した炭化物を貯留しておく炭化物貯留ホッパ１２を配設していると共に、該炭化物貯留ホッパ１２の下流には炭化物貯留ホッパ１２から払い出して供給する粉粒状の炭化物を燃焼させ、前記可燃性ガスを燃焼させた場合と同程度の高温（約１１００℃前後）の燃焼ガスを発生させる炭化物燃焼室１３を配設している。

１４は発電用ボイラであって、前記ガス燃焼室１０と炭化物燃焼室１３にて発生させた高温の燃焼ガスを燃焼ガス供給ダクト１５を介して一旦合流させてから前記発電用ボイラ１４に供給し、燃焼ガスが有する保有熱を利用して高温の蒸気を発生させるようにしていると共に、この高温の蒸気にて駆動させて発電を行う蒸気タービン１６を備えている。

１７は前記発電用ボイラ１４から排出される排ガスを導出する排気ダクトであって、その途中には排ガス温度を低下させる減温塔１８や、排ガス中の粉塵を除塵処理するバグフィルタ１９、排ガスに対して散水を行って排ガス中の灰分やタール分などのダストを除去処理する洗煙塔２０、及び排ガスに対してアンモニアを噴霧して排ガス中の窒素酸化物を除去処理する脱硝反応塔２１などの各種排ガス処理装置を介在させており、排気ダクト１７終端側に備えた排風機２２にて排ガスを吸引して前記各種排ガス処理装置を経由させて清浄化してから煙突２３より大気中に放出するようにしている。

また、前記発電用ボイラ１４へ燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給ダクト１５の途中には、燃焼ガス供給ダクト１５内を流下する燃焼ガスの一部を分流させて前記ガス化炉４の外筒５内に熱源として供給すると共に、外筒５から排気される燃焼ガスをガス燃焼室１０へ再び戻して循環させる燃焼ガス循環ダクト２４を配管しており、発電用の高温の燃焼ガスの一部をガス化炉４におけるバイオマスの熱分解用の熱源として無駄なく利用するようにしている。

更に、前記燃焼ガス供給ダクト１５の途中には燃焼ガス分岐ダクト２５を連結していると共に、該燃焼ガス分岐ダクト２５の途中には燃焼ガス分岐ダクト２５側へ流下した高温の燃焼ガスと常温の清浄空気（外気）とを熱交換させる熱交換器２６を配設しており、清浄空気を加熱昇温させるようにしている。また、前記燃焼ガス分岐ダクト２５の他端部は発電用ボイラ１４下流側の排気ダクト１７に連結しており、熱交換によって温度の低下した燃焼ガスを発電用ボイラ１４から排出される排ガスと合流させるようにしている。

上記バイオマス発電施設１の近傍にはアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２７を併設している。２８は前記アスファルトプラント２７に設置される骨材加熱用のドライヤであって、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム２９を基台３０上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム２９の一端部のホットホッパ３１に配設したバーナ３２よりドラム２９内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ３３に連結した排気煙道３４の末端に配設した排風機３５にて排ガスを吸引してドラム２９内を通過する高温ガス流を維持すると共に、集塵機３６を経由させて清浄化した排ガスを煙突３７より大気中へ放出している。

そして、粒度別に骨材を貯蔵している骨材ホッパ群（図示せず）から骨材を所定量ずつ払い出し、払い出した骨材をベルトコンベヤ３８を介してドラム２９内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム２９内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させ、所望温度まで昇温させてホットホッパ３１に配設した排出部３９から排出している。

ドラム２９より排出された加熱骨材は垂直搬送装置であるバケットエレベータ４０によってプラント本体４１上部まで持ち上げられ、バケットエレベータ４０の排出シュート４２を滑り落ちてプラント本体４１最上部の振動篩４３に流れ込み、ここで粒度別に篩い分けられて骨材貯蔵ビン４４の各区画室に貯蔵される。

骨材貯蔵ビン４４の各区画室の下端にはそれぞれ骨材排出用の排出ゲート（図示せず）を備えており、その下位には重量検出器にて支持する骨材計量槽４５を配設すると共に、石粉貯蔵ビン４６のスクリューフィーダ４７にて供給される石粉を計量する石粉計量槽４８、アスファルトを計量するアスファルト計量槽４９を配設し、更にその下位にはミキサ５０を配設しており、所定量の各材料を上記各計量槽にて計量し、ミキサ５０にて混合調整して所望のアスファルト混合物を製造している。

５１はバイオマス発電施設１側からアスファルトプラント２７側へバーナ３２の燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給ダクトであって、その一端部をバイオマス発電施設１の燃焼ガス分岐ダクト２５に介した熱交換器２６に連結していると共に、他端部をアスファルトプラント２７に設置されるドライヤ２８のバーナ３２に連結しており、空気供給用ファン５２にて外部から取り込んだ常温の清浄空気（外気）と燃焼ガス分岐ダクト２５内を流下する高温（約１１００℃前後）の燃焼ガスとを熱交換器２６により熱交換させ、清浄空気を約５００〜６００℃程度まで昇温させてから排風機５３により燃焼用空気供給ダクト５１を介してバーナ３２へと供給するようにしている。

そして、バーナ３２では供給されてくる高温の清浄空気を燃焼用空気として用いることにより、熱風温度を低下させることなく燃料使用量を通常時よりも抑えた状態で燃焼を行えるようにしている。

また、このときバーナ３２では空気比を通常時よりも若干高めて、例えば、通常１．３程度としている空気比を１．７〜１．８程度（より好ましくは１．７７）まで高めて燃焼を行うように制御すれば、高温の燃焼用空気が有する保有熱量を有効に利用できてバーナ３２の燃料使用量をより一層抑えることができる。

また、前記燃焼用空気供給ダクト５１の途中には、外気をダクト内に導入させるための外気導入口５４を常時開放状態として備えており、例えば、バイオマス発電施設１側が運転停止時、或いは運転開始直後などで、十分な量の燃焼用空気を送ることができないような場合でも前記外気導入口５４よりダクト内に外気を適宜導入させ、アスファルトプラント２７のバーナ３２へ供給する燃焼用空気量を安定して確保できるようにしている。

５５は燃焼用空気供給ダクト５１内を流下する燃焼用空気を外部へ緊急放出するための緊急放出口であって、遮断ダンパー５６によって開閉自在としている。そして、通常時は閉鎖している一方、例えば、燃焼用空気供給中にアスファルトプラント２７の稼動が止まってバーナ３２の燃焼を停止したような場合には、行き場を失った燃焼用空気の圧によって発電用ボイラ１４に負荷が掛かりかねないため、このようなときには前記遮断ダンパー５６を開放させてダクト内の燃焼用空気を緊急放出できるようにしている。

５７は燃焼用空気供給ダクト５１の途中から分岐させてドライヤ２８のホットホッパ３１に連結した熱風供給ダクトであって、その途中に開度調整自在とした熱風ダンパー５８を備えており、前記したように、バーナ３２の空気比を通常時よりも高めた場合にはバーナ３２への空気量が多くなり過ぎて良好な燃焼が維持できなくなるおそれがあるため、例えば、通常時の空気比１．３相当分の清浄空気はそのまま燃焼用空気としてバーナ３２に供給する一方、残りの空気比０．４〜０．５相当分の清浄空気は熱風供給ダクト５７を介して熱風空気としてドライヤ２８内に供給させ、両方を合わせて空気比１．７〜１．８を実現するようにしている。なお、空気比１．７〜１．８程度でバーナ３２の燃焼を行っても良好な燃焼が維持できるようであれば、前記熱風供給ダクト５７は必ずしも備える必要はない。

次に、上記構成のバイオマス発電施設１にて発生する熱利用方法について説明する。先ず、アスファルトプラント２７が非稼働状態のときは、バイオマス発電施設１のバイオマス貯留ホッパ２に貯留していた廃木材や間伐材などのバイオマスを破砕機３に供給し、取り扱いやすいようにチップ状に破砕処理する。そして、ガス化炉４の外筒５内に高温の燃焼ガスを送り込みながら、チップ状のバイオマスをガス化炉４の内筒６内に定量供給していき、バイオマスを無酸素、或いは低酸素状態にて間接加熱して熱分解させ、水素やメタンなどを豊富に含んだ可燃性ガスと炭化物を生成していく。そして、生成した可燃性ガスはガス燃焼室１０にて燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを全て発電用ボイラ１４へ供給し、発生する高温の蒸気にて蒸気タービン１６を駆動して発電を行う。また、生成した炭化物は粉砕機１１にて逐次粉砕処理した後、燃焼させることなく炭化物貯留ホッパ１２へ貯留していく。

そして、アスファルトプラント２７が稼動状態となると、それまで炭化物貯留ホッパ１２に貯留してきた炭化物を炭化物燃焼室１３へ定量供給して燃焼させ、その際に生じる高温の燃焼ガスを、可燃性ガスを燃焼させて生じる燃焼ガスに合流させることにより、燃焼ガスの総量を増大させて燃焼ガスが有する保有熱量を十分に高める。そして、ガス量の増大した燃焼ガスのうち、可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電に必要とされる燃焼ガス量分は発電用ボイラ１４に供給して発電に利用する一方、炭化物の燃焼により生じる燃焼ガス量相当分、即ち発電には余剰な燃焼ガス量分は燃焼ガス分岐ダクト２５側へ導き、この高温の燃焼ガスと常温の清浄空気(外気）とを熱交換器２６にて熱交換させて清浄空気を加熱昇温する。このとき、発電用ボイラ１４には発電に必要とされる一定の燃焼ガス量が変わらずに供給され続けるため、発電用ボイラ１４ではガス量の急激な変動による負荷が掛かるおそれもなく安定した発電を行うことができる。

そして、高温とした清浄空気を燃焼用空気供給ダクト５１を介してアスファルトプラント２７のドライヤ２８のバーナ３２に供給し、バーナ３２ではこの高温の清浄空気を燃焼用空気として用いることにより熱風温度を低下させることなく燃料使用量を抑えた状態で燃焼を行っていくことができる。

このように、バイオマス発電施設１にて発生する高温の燃焼ガスが有する高い保有熱量を発電には支障がないように利用し、併設したアスファルトプラント２７のドライヤ２８のバーナ３２に供給する燃焼用空気を高温に加熱昇温するようにしたので、ドライヤ２８のバーナ３２では熱風温度を低下させることなく燃料使用量を抑えた燃焼が可能となり、ＣＯ_２の排出量の削減と共に燃費も節約できる。また、アスファルトプラント２７の非稼働時にはバイオマス発電施設１のガス化炉４で生成される炭化物を燃焼させることなく貯留し続ける一方、アスファルトプラント２７稼動時になればそれまで貯留してきた炭化物を積極的に燃焼させて使用するので、生成する炭化物も有効に利用できる。

なお、本実施例においてはアスファルトプラント２７が非稼働時にはバイオマス発電施設１では炭化物を燃焼させずに貯留のみ行うようにしているが、例えば、発電量を増加させたいときなど必要に応じて適宜炭化物を燃焼させて燃焼ガス量を増加させるようにしても良い。

また、バーナ３２に高温の燃焼用空気を供給する場合、空気比を通常時よりも高めて、例えば、通常１．３程度の空気比を１．７〜１．８程度まで高めて燃焼を行うように制御すれば、高温の燃焼用空気が有する保有熱量を有効利用できてバーナ３２の燃料使用量をより一層抑えることができて好ましい。因みに、本発明者らが行った試算によれば、本発明を採用することによりアスファルトプラントにおける燃料使用量を約２０％程度削減することができる。

また、本実施例においては、バイオマス発電施設１に新規骨材を加熱するドライヤを備えたアスファルトプラントを併設した例で説明したが、何らこれに限定するものでなく、アスファルト舗装廃材を加熱する廃材再生用ドライヤも併設しておれば、廃材再生用ドライヤのバーナにも高温の燃焼用空気を供給して熱の有効利用を図れることは勿論のことである。

本発明に係る、バイオマス発電施設にて発生する熱利用方法の一実施例を示す説明図である。

符号の説明

１…バイオマス発電施設４…ガス化炉
１０…ガス燃焼室１１…粉砕機
１２…炭化物貯留ホッパ１３…炭化物燃焼室
１４…発電用ボイラ１５…燃焼ガス供給ダクト
１６…蒸気タービン２５…燃焼ガス分岐ダクト
２６…熱交換器２７…アスファルトプラント
２８…ドライヤ３２…バーナ
４１…プラント本体５１…燃焼用空気供給ダクト
５７…熱風供給ダクト

Claims

バイオマスをガス化炉にて熱分解して可燃性ガスと炭化物を生成し、生成した可燃性ガスを燃焼させて生じる高温の燃焼ガスを利用して発電を行うバイオマス発電施設と、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントとを併設し、アスファルトプラントの稼働時にはバイオマス発電施設にて発生する高温の燃焼ガスと清浄空気とを熱交換させて清浄空気を加熱し、高温となった清浄空気をアスファルトプラントに設置されるドライヤのバーナの燃焼用空気として供給するようにしたことを特徴とするバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法。
アスファルトプラントの稼働時に、ガス化炉にて生成される炭化物を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスをガス化炉にて生成される可燃性ガスの燃焼により生じる燃焼ガスと合流させて燃焼ガスの保有熱量を高め、この燃焼ガスを利用してアスファルトプラントのバーナへ供給する燃焼用空気を加熱するようにしたことを特徴とすると請求項１記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法。
高温の燃焼用空気をアスファルトプラントのバーナに供給するときには、バーナ空気比を通常時よりも高めて燃焼用空気の保有熱量を有効利用するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のバイオマス発電施設にて発生する熱利用方法。