JP4746585B2

JP4746585B2 - ガス化装置

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Publication number: JP4746585B2
Application number: JP2007124698A
Authority: JP
Inventors: 裕昭脇坂; 宏章村岡
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2027-05-09
Also published as: WO2008140015A1; JP2008280411A

Description

本発明は、バイオマス等を原料としてガス化を行うガス化装置に関する。

従来、バイオマス等を原料としてガス化を行うガス化装置は公知となっている。このようなガス化装置としては、たとえば、原料をガス化炉側部から供給するとともに、空気などのガス化材をガス化炉下部から供給して、ガス化炉内でのガス化により生成した生成ガスをガス化炉上部から排出する構造とした、固定床アップドラフト型ガス化炉を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、原料をガス化炉上部から供給するとともに、空気などのガス化材をガス化炉側部から供給して、ガス化炉内でのガス化により生成した生成ガスを、ガス化炉下部から排出する構造とした固定床ダウンドラフト型ガス化炉を備えたものがある。
特開２００５−２９７２８号公報

前述のようなガス化装置のうち、固定床ダウンドラフト型ガス化炉内においては、その空間が上から順に炉内に供給された原料を乾燥させる乾燥層、乾燥後の原料を熱分解する熱分解層、原料を部分酸化する部分酸化層などの複数の反応層に分けられ、これらの反応層をガス化炉上部に設けられる投入口から投入される原料が順次通過することによって、ガス化が行われる。

ところが、このような構成では、部分酸化層で発生した熱が、乾燥層や熱分解層に下方から直接的にしか伝達されないため、投入された原料の一部が高温とならず、乾燥や熱分解が進まない恐れがあった。また、熱分解時に発生するタールを高温の部分酸化層を通過する際にだけ燃焼させることで、生成ガスの改質が行われるため、生成ガスに含まれるタール成分を十分に分解することができない場合があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、有蓋有底の縦型形状のガス化炉（１１）の内側に、該ガス化炉（１１）内に原料を投入するための投入筒（１５）を上方から挿入し、該ガス化炉（１１）内では、前記投入筒（１５）内の空間を含むガス化炉（１１）内の空間を、乾燥層（４１）と、熱分解層（４２）と、部分酸化層（４３）と、対流層（４４）と、還元層（４５）の複数の反応層に構成し、前記投入筒（１５）内には、前記乾燥層（４１）と熱分解層（４２）とを上から順に構成し、該投入筒（１５）の外で、前記ガス化炉（１１）の内側に対流層（４４）を構成し、該投入筒（１５）の直下方で、前記ガス化炉（１１）内の上下方向の中途部に、部分酸化層（４３）を構成し、該部分酸化層（４３）の下方に還元層（４５）を順に構成し、前記ガス化炉（１１）の側壁部に、該ガス化炉（１１）内にガス化材を供給するためのガス化材導入口（１１ｖ・・）を複数備え、前記複数のガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの少なくとも一つのガス化材導入口（１１ｗ）を、前記部分酸化層（４３）の上方で前記投入筒（１５）の外側に設定する前記対流層（４４）に向けて開口し、前記ガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの、他の一つのガス化材導入口（１１ｖ）を、前記投入筒（１５）の下方に構成する部分酸化層（４３）に向かって開口させるとともに、水平方向においては前記ガス化炉（１１）の側壁部の接線方向に向かって開口したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、有蓋有底の縦型形状のガス化炉（１１）の内側に、該ガス化炉（１１）内に原料を投入するための投入筒（１５）を上方から挿入し、該ガス化炉（１１）内では、前記投入筒（１５）内の空間を含むガス化炉（１１）内の空間を、乾燥層（４１）と、熱分解層（４２）と、部分酸化層（４３）と、対流層（４４）と、還元層（４５）の複数の反応層に構成し、前記投入筒（１５）内には、前記乾燥層（４１）と熱分解層（４２）とを上から順に構成し、該投入筒（１５）の外で、前記ガス化炉（１１）の内側に対流層（４４）を構成し、該投入筒（１５）の直下方で、前記ガス化炉（１１）内の上下方向の中途部に、部分酸化層（４３）を構成し、該部分酸化層（４３）の下方に還元層（４５）を順に構成したので、ガス化炉内で発生する熱を、投入筒（１５）内に下方から直接的に伝達するとともに、側方から当該投入筒（１５）を介して伝達することが可能となり、該投入筒（１５）内に投入された原料を高温にして、その内部で行われる乾燥や熱分解を促進させることができる。
また、投入筒内に原料の乾燥を行う乾燥層と、熱分解を行う熱分解層とを設定することが可能となり、ガス化炉の小型化を図ることができる。

また、前記ガス化炉（１１）の側壁部に、該ガス化炉（１１）内にガス化材を供給するためのガス化材導入口（１１ｖ・・）を複数備え、前記複数のガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの少なくとも一つのガス化材導入口（１１ｗ）を、前記部分酸化層（４３）の上方で前記投入筒（１５）の外側に設定する前記対流層（４４）に向けて開口したので、ガス化炉内の対流層にガス化材を適切に供給して対流層での燃焼反応を促し、対流層の温度を所定温度に導いて生成ガス中のタール成分の分解を促進することができる。

また、前記ガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの、他の一つのガス化材導入口（１１ｖ）を、前記投入筒（１５）の下方に構成する部分酸化層（４３）に向かって開口させるとともに、水平方向においては前記ガス化炉（１１）の側壁部の接線方向に向かって開口したので、ガス化炉内に部分酸化層から上方に流れる旋回流を形成することが可能となり、ガス化材を効率良く供給することができるとともに、投入筒に外側から熱伝達を行うことができる。さらに、熱分解および部分酸化により生成した生成ガスの一部を投入筒の外側に対流させて、攪拌しながら所定温度で所定時間滞留させることができ、その結果として生成ガスに含まれるタール成分を分解させることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。

図１は発明の一実施例に係るガス化装置を適用するバイオマスガス化発電プラントの概略構成を示す図である。

図２はガス化装置の概略構成を示す図である。

図３は一つの投入筒を挿入するガス化炉の側面断面図である。

図４はガス化炉内に設定される反応層の配置構成を示す図である。

図５は図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図６は図３におけるＹ−Ｙ矢視断面図である。

図７は図３におけるＺ−Ｚ矢視断面図、図８は複数の投入筒を挿入するガス化炉の側面断面図である。

図９は複数のガス化炉で一つのユニットとするガス化装置の概略構成を示す図である。

まず、本発明の一実施例に係るガス化装置５を適用する、バイオマスガス化発電プラントの概略構成について説明する。

図１に示すように、バイオマスガス化発電プラントはガス化設備１と発電設備２とを備えて構成される。このバイオマスガス化発電プラントにおいては、ガス化設備１でバイオマスを原料としてガス化が行われ、そのガス化で生成された生成ガスが精製される。そして、発電設備２でガス化設備１により精製された精製ガスを燃料としてエンジンが運転され、該エンジンにて発電機が駆動されて発電が行われる。

前記ガス化設備１には供給装置４、ガス化装置５、冷却装置６、濾過装置７、送風装置８などが備えられる。このガス化設備１でガス化される原料であるバイオマスとしては、たとえば製材工程で発生する端材や、間伐材などの林地残材や、街路樹などにより生じる剪定枝や、里山や河川で伐採した竹などの木質バイオマスが用いられる。

ガス化設備１では、各地から収集運搬されてきた原料が集約された後、適宜の量の原料が供給装置４により移送されて、ガス化装置５に連続的に供給される。このガス化装置５で原料のガス化が後述するように行われて、一酸化炭素や水素などの可燃性の生成ガスが生成され、冷却装置６に送られる。

つづいて、冷却装置６でガス化装置５から導入された生成ガスの冷却が行われ、該冷却装置６から濾過装置７に送られる。濾過装置７では冷却装置６を通過した冷却後の生成ガスがフィルタ等を用いて濾過され、生成ガスから塵などの不純物が除かれる。

こうして、生成ガスが精製され、精製ガスとされる。そして、送風装置８で濾過装置７を経た精製ガスが誘引され、発電設備２に送られる。

前記発電設備２には例えばコージェネレーションシステム９が備えられ、このコージェネレーションシステム９でガス化設備１から送風装置８にて導入された精製ガスを用いてエンジンが運転され、該エンジンにて発電機が駆動される。これにより、発電が行われて電力が外部へ供給可能とされるとともに、エンジン廃熱により蒸気供給や給湯が外部へ供給可能とされる。

次に、ガス化設備１に備えるガス化装置５の概略構成について説明する。

図２および図３に示すように、ガス化装置５はガス化炉１１や送風機１２などを備えて構成される。ガス化炉１１は、本実施例ではダウンドラフト型固定床ガス化炉であり、有蓋有底の縦型形状に形成される。そしてその上部から略円筒形状の投入筒１５を挿入して、これを内筒とし、当該ガス化炉１１自体を外筒とする二重筒構造とされる。

ガス化炉１１において、その蓋部には中心部に上方に向かって開口する開口部が設けられて、投入筒１５の挿入口１１ａとされる。そしてこの挿入口１１ａに投入筒１５が当該ガス化炉１１と上下方向に延伸するように挿入される。ここで、ガス化炉１１の内壁面と投入筒１５との間には、径方向に所定間隔を有する空間が形成される。

投入筒１５はその上側開口部をバイオマスからなる原料の投入口１５ａとし、この上側開口部付近でガス化炉１１の開口部に固定される。また、投入筒１５はその下側開口部を原料の供給口１５ｂとし、これがガス化炉１１内で適切な位置となるように挿入口１１ａから上下方向の中途部まで延出される。

こうして、原料が前記供給装置４から投入筒１５の投入口１５ａにガス化炉１１の開口部に取り付けられたホッパ１６等を介して投入可能とされ、さらに該投入筒１５内を落下した後に供給口１５ｂからガス化炉１１内に供給可能とされる。

また、投入筒１５内には攪拌棒１８が投入口１５ａから回転可能に挿入される。攪拌棒１８の任意の個所には羽根１９が一つまたは複数取り付けられて、攪拌棒１８の回転に伴って投入筒１５の内部で回転可能とされる。これにより、投入口１５ａから投入される原料が、攪拌棒１８の回転で攪拌されながら供給口１５ｂまで落下する構成とされ、投入筒１５内での詰まりの防止が図られる。

ガス化炉１１の底部には、下方に向かって開口する開口部が設けられ、該ガス化炉１１内で生成された生成ガスの排出口１１ｂとされる。この生成ガス排出口１１ｂには接続管２１が挿入されて、前記冷却装置６から延設される配管２２の一端が接続される。こうして、生成ガスが生成ガス排出口１１ｂから接続管２１を介して排出され、配管２２を通じて冷却装置６に送出可能とされる。

さらに、ガス化炉１１の底部には、前記生成ガス排出口１１ｂとは別に、下方に向かって開口する図示しない開口部が設けられ、ガス化炉１１で生じた灰分などの廃棄物の排出口とされる。この廃棄物排出口には配管２３の一端が挿入されて、該廃棄物排出口から廃棄物が当該配管２３を通じて排出可能とされる。

ガス化炉１１の側壁部には、図５乃至図７にも示すように、側方に向かって開口する複数の開口部が上下方向に所定の間隔をとって設けられ、それぞれ送風機１２からガス化炉１１内に供給されるガス化材の導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚとされる。このガス化材は少なくとも酸素を含むものであればよく、本実施例では空気が用いられる。

各ガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚには接続管２５・２６・２７・２８・２９が挿入されて、送風機１２から分岐して延設されるガス化材導入管３０の一端と接続される。そして、ガス化材が送風機１２からガス化材導入管３０を通じて送られて、これらの接続管２５・２６・２７・２８・２９を介して、ガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚからガス化炉１１内に導入可能とされる。

ガス化材導入管３０の分岐してから各接続管２５・２６・２７・２８・２９と接続するまでの間には、それぞれガス化材流量調整弁３１・３２・３３・３４・３５が設けられる。これらのガス化材流量調整弁３１・３２・３３・３４・３５は電磁弁等で構成されて、制御装置３６と接続される。こうして、ガス化材流量調整弁３１・３２・３３・３４・３５の開閉制御により、送風機１２から送られるガス化材の流量、つまりガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚからガス化炉１１内へ供給されるガス化材の供給量が調整可能とされる。

また、図４に示すように、ガス化炉１１内では、その空間（投入筒１５内の空間を含む）が複数の反応層、たとえば乾燥層４１と、熱分解層４２と、部分酸化層４３と、対流層４４と、還元層４５の五つの反応層に分けられる。投入筒１５内は乾燥層４１と熱分解層４２とに上から順に設定され、投入筒１５外に対流層４４と部分酸化層４３と還元層４５とが上から順に設定される。

すなわち、投入筒１５内の上下中途部に、乾燥層４１が設定される。この乾燥層４１では投入筒１５に投入口１５ａから投入されたバイオマスからなる原料が投入筒１５周囲の熱および下方からの熱により乾燥が行われる。そして、投入筒１５内の下部において、熱分解層４２が乾燥層４１の下方に位置するように設定される。この熱分解層４２では乾燥後の原料の一部が投入筒１５周囲の熱および下方からの熱により熱分解され、生成ガスが生成される。

投入筒１５の直下方でガス化炉１１内の上下方向の中途部に、部分酸化層４３が熱分解層４２および対流層４４の下方に位置するように設定される。この部分酸化層４３では熱分解後の原料などの可燃物の部分酸化が行われ、生成ガスが生成される。さらに、部分酸化層４３で発生する熱が、投入筒１５内の乾燥層４１および熱分解層４２に投入筒１５の供給口１５ｂを介して下方から直接的に伝達可能とされる。またここには温度センサ３８が配置され、制御装置３６と接続される。

投入筒１５の外側（周囲）でガス化炉１１内の上部に、対流層４４が乾燥層４１および熱分解層４２の外周側、つまり、投入筒１５の側壁部の外周に位置し、かつ部分酸化層４３の上方に位置するように設定される。この対流層４４では熱分解層４２または部分酸化層４３で生成された生成ガスの一部が後述する旋回流により対流されて、その中に含まれるタール成分の分解が行われ、生成ガスの改質が図られる。
さらに、部分酸化層４３で発生する熱が、乾燥層４１および熱分解層４２に投入筒１５の側壁部を介して間接的に伝達可能とされる。また、ここには温度センサ３９が配置され、制御装置３６と接続される。

ガス化炉１１内の下部に、還元層４５が部分酸化層４３の下方に位置するように設定される。この還元層４５ではチャー（Ｃｈａｒ）のガス化などが行われ、生成ガスが生成される。

また、図３、図４に示すように、ガス化炉１１内では、その部分酸化層４３と還元層４５とが設定される部分に、投入筒１５を介して供給された原料がチャー等とともに蓄積されて、その上面４８が部分酸化層４３と対流層４４の境界付近に位置する構成とされる。

そして、部分酸化層４３と対流層４４の境界付近でガス化炉１１の側壁部に、前記複数のガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚの少なくとも一つのガス化材導入口１１ｖが部分酸化層用ガス化材導入口として配置される。このガス化材導入口１１ｖは、熱分解後の原料等にガス化材を供給して部分酸化を発生させるためのものであり、鉛直方向においては当該ガス化材導入口１１ｖよりも下方に設定される部分酸化層４３に向かって開口され、図５に示すように、水平方向においてはガス化炉１１の側壁部の接線方向に向かって設けられる。

これにより、ガス化材導入口１１ｖからガス化材が導入されると、これがガス化炉１１内に効率よく供給されるとともに、蓄積された原料の上面４８に当たり、図３および図５における矢印のように、部分酸化層４３から旋回しながら上方に向かって流れる旋回流が形成される。そしてこの旋回流によって部分酸化層４３または熱分解層４２で生成された生成ガスの一部が、対流層４４に攪拌されながら所定温度で所定時間滞留するように対流される。

また、対流層４４付近でガス化炉１１の側壁部に、前記複数のガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚの少なくとも一つのガス化材導入口１１ｗが配置される。このガス化材導入口１１ｗは、補助的にガス化炉１１内にガス化材を供給するためのものであり、前記ガス化材導入口１１ｖよりも上方に位置し、図６に示すように、ガス化炉１１の中心方向に向かって設けられる。

同様に、還元層４５付近でガス化炉１１の側壁部に、前記複数のガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚの少なくとも一つのガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚが配置される。これらのガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚは、補助的にガス化炉１１内にガス化材を供給するためのものであり、前記ガス化材導入口１１ｖよりも下方で、互いに上下方向および周方向に所定間隔をとって位置し、図７に示すように、ガス化炉１１の内壁面の中心方向に向かって設けられる。

このようにガス化炉１１が構成されることにより、ガス化装置５では、原料が供給装置４にて投入筒１５に投入口１５ａから投入されると、攪拌棒１８で攪拌されながら供給口１５ｂに向かって落下される。そしてその落下過程で、原料にガス化炉１１内の部分酸化層４３で発生した熱が下方から直接的に伝達されるとともに、側方から投入筒１５を介して間接的に伝達されて、原料が高温とされ、乾燥層４１で原料の乾燥が行われ、つづいて熱分解層４２で乾燥後の原料の熱分解が行われて、生成ガスが生成される。

投入筒１５で熱分解層４２を通過して供給口１５ｂからガス化炉１１内に供給された原料は、熱分解後にその上面４８が部分酸化層４３と対流層４４の境界付近に位置するように蓄積される。この部分酸化層４３では送風機１２により送られるガス化材が、ガス化材流量調整弁３１で流量の調整されたうえで、接続管２５を介してガス化材導入口１１ｖからガス化炉１１内に旋回するように上方から供給されて、原料の部分酸化が行われ、生成ガスが生成される。

ガス化材導入口１１ｖから導入される際に、ガス化材が原料の上面４８に当たることにより、上方へ向かって流れる旋回流が形成される。この旋回流で前述のように投入筒１５への熱伝達が行われる一方、熱分解層４２または部分酸化層４３で生成された生成ガスの一部が投入筒１５の外側に設定される対流層４４に対流され、該対流層４４で攪拌されながら所定温度で所定時間滞留される。これにより、前記ガス化時に発生して生成ガスに含まれるタール成分が分解されて、ガス化される。つまり、生成ガスの改質が行われる。

また、このときには部分酸化層４３の温度が温度センサ３８により検出され、その検出温度が所定温度よりも低い場合には、ガス化材流量調整弁３３・３４・３５が開弁されて送風機１２からガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚを介してガス化材が供給される。こうして新たに適切な量に調整されたガス化材が、ガス化材導入口１１ｖから供給されるガス化材に加えて、接続管２７・２８・２９を介してガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚからガス化炉１１内に供給され、不活性な部分酸化の促進が図られる。

同様に、対流層４４の温度が温度センサ３９により検出され、その検出温度が所定温度よりも低い場合には、ガス化材流量調整弁３２が開弁されて送風機１２からガス化材導入口１１ｗを介してガス化材が供給される。こうして新たに適切な量に調整されたガス化材が、ガス化材導入口１１ｖから供給されるガス化材に加えて、接続管２６を介してガス化材導入口１１ｗからガス化炉１１内に供給され、対流層４４での燃焼反応を促し、対流層４４の温度を上昇させて生成ガス中のタール成分の分解が図られる。

そして、熱分解層４２あるいは部分酸化層４３で生成された生成ガスや、対流層４４で改質された生成ガスがガス化炉１１内の底部に向けて流される。さらに、還元層４５でチャーの一部などがガス化されて、生成ガスが生成され、これもガス化炉１１内の底部に向けて流される。

最後に、ガス化炉１１内の底部で、生成ガスが生成ガス排出口１１ｂから接続管２１を介して配管２２に排出され、冷却装置６に送られる。また、固体として残る灰分などの廃棄物が、ガス化炉１１内に蓄積される原料の上面４８が部分酸化層４３付近で維持されるように、排出口から配管２３を介して随時排出される。

したがって、以上のようにガス化装置５を有蓋有底の縦型形状のガス化炉１１に、該ガス化炉１１内に原料を投入するための投入筒１５を上方から挿入して構成することにより、ガス化炉１１内で投入筒１５の下方に設定される部分酸化層４３で発生する熱を、投入筒１５内に設定される乾燥層４１と熱分解層４２とに下方から直接的に伝達するとともに、側方から投入筒１５を介して間接的に伝達することが可能となり、該投入筒１５に投入された原料を高温にして、その内部で乾燥や熱分解を促進させることができる。これにより、生成ガスを効率的に得ることができる。また、投入筒１５内に乾燥層４１と熱分解層４２とを設定することが可能となり、ガス化炉１１の小型化を図ることができる。

なお、本実施例では、ガス化装置５をガス化炉１１に一つの投入筒１５を挿入して構成しているが、図８に示すように、ガス化炉５０に複数の投入筒５１・５１・５１を挿入して構成することも可能であり、この場合も前記同様の効果を得ることができる。

また、前記ガス化装置５において、前記ガス化炉１１の側壁部に、該ガス化炉１１内にガス化材を供給するためのガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚを複数備え、これらのうちの少なくとも一つのガス化材導入口１１ｖを、鉛直方向においては当該ガス化材導入口１１ｖよりも下方で、前記投入筒１５の下方に設定する部分酸化層４３に向かって開口させるとともに、水平方向においては前記側壁部の接線方向に向かって設けることにより、ガス化炉１１内に部分酸化層４３から上方に流れる旋回流を形成することが可能となる。これにより、ガス化材を効率良く供給することができるとともに、投入筒１５に外側から熱伝達を行うことができる。さらに、熱分解および部分酸化により生成した生成ガスの一部を投入筒１５の外側に対流させて、攪拌しながら所定温度で所定時間滞留させることができ、その結果として生成ガスに含まれるタール成分を分解させることができる。

また、前記ガス化装置５において、前記複数のガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚのうちの少なくとも一つのガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚを、前記部分酸化層用ガス化材導入口１１ｖよりも下方に設け、前記部分酸化層４３の温度が所定温度よりも低い場合に、該ガス化材導入口１１ｘ・１１ｙ・１１ｚからガス化炉１１内にガス化材を供給する。これにより、ガス化炉１１内の部分酸化層４３の部分酸化が不活発な場合に部分酸化を誘引することができる。

また、前記ガス化装置５において、前記複数のガス化材導入口１１ｖ・１１ｗ・１１ｘ・１１ｙ・１１ｚのうちの少なくとも一つのガス化材導入口１１Ｗを、前記部分酸化層用ガス化材導入口１１ｖよりも上方に設け、前記部分酸化層４３の上方で前記投入筒１５の外側に設定する対流層４４の温度が所定温度よりも低い場合に、該ガス化材導入口１１Ｗからガス化炉１１内にガス化材を供給する。これにより、ガス化炉１１内の対流層４４にガス化材を適切に供給して対流層での燃焼反応を促し、対流層４４の温度を所定温度に導いて生成ガス中のタール成分の分解を促進することができる。

また、前記ガス化装置５においては、図９に示すように、前記ガス化炉１１を複数設けて一つのユニット５Ａを構成することもできる。これにより、原料の処理量に合わせて、ユニット５Ａ・５Ａ・５Ａの数を増減させるだけで、ガス化装置５を適切な処理能力を有するように簡単に変更することができる。

発明の一実施例に係るガス化装置を適用するバイオマスガス化発電プラントの概略構成を示す図。ガス化装置の概略構成を示す図。一つの投入筒を挿入するガス化炉の側面断面図。ガス化炉内に設定される反応層の配置構成を示す図。図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図。図３におけるＹ−Ｙ矢視断面図。図３におけるＺ−Ｚ矢視断面図。複数の投入筒を挿入するガス化炉の側面断面図。複数のガス化炉で一つのユニットとするガス化装置の概略構成を示す図。

５ガス化装置
５Ａユニット
１１ガス化炉
１１ｖガス化材導入口
１１ｗガス化材導入口
１１ｘガス化材導入口
１１ｙガス化材導入口
１１ｚガス化材導入口
１５投入筒
４３部分酸化層
４４対流層

Claims

有蓋有底の縦型形状のガス化炉（１１）の内側に、該ガス化炉（１１）内に原料を投入するための投入筒（１５）を上方から挿入し、該ガス化炉（１１）内では、前記投入筒（１５）内の空間を含むガス化炉（１１）内の空間を、乾燥層（４１）と、熱分解層（４２）と、部分酸化層（４３）と、対流層（４４）と、還元層（４５）の複数の反応層に構成し、前記投入筒（１５）内には、前記乾燥層（４１）と熱分解層（４２）とを上から順に構成し、該投入筒（１５）の外で、前記ガス化炉（１１）の内側に対流層（４４）を構成し、該投入筒（１５）の直下方で、前記ガス化炉（１１）内の上下方向の中途部に、部分酸化層（４３）を構成し、該部分酸化層（４３）の下方に還元層（４５）を順に構成し、前記ガス化炉（１１）の側壁部に、該ガス化炉（１１）内にガス化材を供給するためのガス化材導入口（１１ｖ・・）を複数備え、前記複数のガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの少なくとも一つのガス化材導入口（１１ｗ）を、前記部分酸化層（４３）の上方で前記投入筒（１５）の外側に設定する前記対流層（４４）に向けて開口し、前記ガス化材導入口（１１ｖ・・）のうちの、他の一つのガス化材導入口（１１ｖ）を、前記投入筒（１５）の下方に構成する部分酸化層（４３）に向かって開口させるとともに、水平方向においては前記ガス化炉（１１）の側壁部の接線方向に向かって開口したことを特徴とするガス化装置。