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Title:
APPARATUS FOR CONTROLLING GRAIN CIRCULATION AMOUNT IN CIRCULATORY FLUIDIZED BED FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/107929
Kind Code:
A1
Abstract:
It is intended to arbitrarily control the grain circulation amount in a gasification furnace of the fluidized-bed type without changing the flow rate of a gasifying agent to thereby elevate the gasification efficiency. In a gasification furnace of the fluidized-bed type (107) having a first chamber (113) and a second chamber (114) connected to each other within a fluidized bed (105), grains (102) at a high temperature, which have been separated by a separator (104), and a starting material (M) are supplied into the first chamber (113); the grains (102), which are supplied from the first chamber (113) into the second chamber (114) via the inside of the fluidized bed (105), are fed into a fluidized-bed combustion furnace (100) due to overflow; and a first pressure controller (121), by which a means of inducing the gas generation (116) is controlled so as to maintain the pressure in the first chamber (113) at a preset pressure (120), and a second pressure controller (124), by which a means of inducing the gas emission (118) is controlled so as to maintain the difference in pressure between the first chamber (113) and the second chamber (114) at a preset pressure difference (123), are provided so as to control the bed height of the fluidized bed (105), thereby controlling the circulation amount of the grains (102).

Inventors:
SUDA TOSHIYUKI (JP)
MATSUZAWA YOSHIAKI (JP)
FUJIMORI TOSHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/000160
Publication Date:
September 12, 2008
Filing Date:
March 02, 2007
Export Citation:
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Assignee:
IHI CORP (JP)
SUDA TOSHIYUKI (JP)
MATSUZAWA YOSHIAKI (JP)
FUJIMORI TOSHIRO (JP)
International Classes:
F27B15/18
Foreign References:
JP2005041959A2005-02-17
Attorney, Agent or Firm:
patent firm YAMADA PATENT OFFICE (5-3 Uchikanda 3-chom, Chiyoda-ku Tokyo 47, JP)
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Claims:
 原料のガス化により生成したチャーと共に粒子を流動層燃焼炉に導入してチャーを流動燃焼させることにより粒子を加熱し、
  流動層燃焼炉から排ガス誘引手段により取り出される燃焼ガスを分離機に導いて排ガスと粒子とに分離し、
  分離した高温の粒子と原料を流動層ガス化炉に供給すると共にガス化剤を導入して流動層により原料のガス化を行い、原料のガス化により生成した生成ガスは生成ガス誘引手段により流動層ガス化炉から取り出すと共に、原料のガス化により生成したチャーと前記粒子は流動層燃焼炉に循環させるようにしている循環流動層炉における粒子循環量制御装置であって、
  流動層ガス化炉が、流動層内部の下部連通部で連通するよう区画手段により区画され、分離機からの高温の粒子と原料とが導入される第1室と、該第1室から区画手段の下部連通部を通して導入されるチャーと粒子をオーバーフローにより流動層燃焼炉に供給する第2室とを有しており、
  第1室の圧力を検出する第1圧力検出器と、
  第2室の圧力を検出する第2圧力検出器と、
  第1室の圧力が設定圧力に保持されるよう生成ガス誘引手段を制御する第1圧力制御器と、
  第1室の圧力と第2室の圧力の差が設定差圧になるよう排ガス誘引手段を制御する第2圧力制御器と
を備え、第1室の流動層の層高を調節して粒子の循環量を制御する循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 第1室が原料のガス化室であり、ガス化室でのガス化により生成した生成ガスは生成ガス誘引手段により設定圧力で取り出されると共に、ガス化により生成したチャーと粒子は区画手段の下部連通部を通して第2室に導かれる請求項1に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 第1室が原料の前段処理室であり、第2室が前段処理された処理原料のガス化室であり、前段処理室での前段処理により生成した処理ガスは処理ガス誘引手段により設定圧力で取り出すと共に、前段処理された処理原料と粒子は区画手段の下部連通部を通してガス化室に導かれ、ガス化室でのガス化により生成した生成ガスは生成ガス誘引手段により一定取出量で取り出す請求項1に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 前記処理ガスが原料の加熱により生成する水蒸気である請求項3に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 前記処理ガスが原料の加熱により生成する熱分解ガスである請求項3に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 前記熱分解ガスを粒子の加熱用燃料として流動層燃焼炉に供給する請求項5に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 前記流動層燃焼炉には新たな粒子を供給するための粒子供給装置を備えた請求項1に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
 前記流動層燃焼炉には粒子を取り出すための粒子取出装置を備えた請求項1に記載の循環流動層炉における粒子循環量制御装置。
Description:
循環流動層炉における粒子循環 制御装置

 本発明は、粒子を加熱する流動層燃焼炉 加熱した高温の粒子により原料を加熱して ス化する流動層ガス化炉との間で粒子を循 させる循環流動層炉における粒子循環量制 装置に関するものである。

 従来から、特許文献1,2に示すような循環 動層ボイラが知られている。図1は特許文献 1の循環流動層ボイラであり、この循環流動 ボイラは、空気を吹き込んで粒子(砂)を流動 させた流動層に燃料Aを供給して流動燃焼さ ることにより粒子を加熱する流動層燃焼炉1 、該流動層燃焼炉1の上部から取り出される 燃焼ガス2を導入して高温の粒子3と排ガス4と に分離するサイクロンからなる分離機5と、 離機5で分離した高温の粒子3を降下管5aを介 て導入することにより貯留し、且つ貯留し 粒子3をJ-バルブ或いはL-バルブと称される 通管6aによる粒子供給手段6を介して前記流 層燃焼炉1の下部に循環供給するようにした 子貯留装置7と、前記排ガス4の熱を回収す ボイラとしての伝熱部8と、排ガス4から灰を 除去するバグフィルター9とを有している。

 粒子貯留装置7は空気供給手段10により下 から導入される空気14により流動層11を形成 するようになっている。図1の粒子供給手段6 、流動層燃焼炉1内下部に下端が接続された J-バルブ或いはL-バルブの連通管6aの上端を、 粒子貯留装置7の底部近傍における流動層11内 部に開口12させることによって、流動層燃焼 1内の流動ガスが分離機5へ逆流するのを防 する逆流防止構造となっている。更に、前 連通管6aの開口12の近傍には可動式の流量制 装置13を設けて流動層燃焼炉1へ循環する粒 の循環量を調節するようにしている。

 図1の流動層燃焼炉1は空気と燃料Aを供給 て流動燃焼を行うことにより粒子の加熱を っており、流動層燃焼炉1からの燃焼ガス2 分離機5に導入されて高温の粒子3と排ガス4 に分離され、粒子3は粒子貯留装置7に供給さ れる。そして、粒子貯留装置7の粒子3はJ-バ ブ或いはL-バルブによる連通管6aにより所定 ずつ順次切り出され流動層燃焼炉1に循環供 給されて再び加熱される。このとき、粒子貯 留装置7の粒子3は、連通管6aの開口12の近傍に 設けた流量制御装置13によって流動層燃焼炉1 へ循環する供給量が調節される。上記J-バル 或いはL-バルブによる連通管6aによって粒子 貯留装置7と流動層燃焼炉1とを接続した構造 よれば、流動層燃焼炉1内の流動ガスが分離 機5へ逆流するのを防止することができる。

 しかし、前記連通管6aによって粒子貯留 置7から流動層燃焼炉1に切り出される粒子3 循環量は比較的少なく、しかも流量制御装 13は連通管6aの流路を絞る制御のみであるた に、粒子3の循環量を増加させる制御は行う ことができず、よって粒子3の循環量を大き 調整範囲で制御することはできない。又、 記流量制御装置13は連通管6aの内部で作動す 可動部を備えて粒子3の循環量を調節する必 要があるため、流量制御装置13に高温対策を る必要があり構造が複雑化する問題がある

 図2は特許文献2の循環流動層ボイラを示 ており、この循環流動層ボイラは、前記図1 示したものと略同等の構成において、分離 5からの粒子3を、降下管5a’により粒子貯留 装置7の流動層11の表面層よりも下部に導入す ることにより、流動層燃焼炉1内の流動ガス 分離機5へ逆流するのを防止する逆流防止構 としている。そして、粒子貯留装置7におけ る流動層11の表面層の位置と流動層燃焼炉1の 下部位置との間を傾斜管6bによる粒子供給手 6により連結し、流動層11の表面層の粒子3が 傾斜管6bの上端からオーバーフローして流動 燃焼炉1内下部に循環供給されるようにして いる。更に、図2の装置では、空気供給手段10 によって粒子貯留装置7に供給する空気14の供 給量を調節して、流動層11の表面層の高さ(層 高)を上下動させることにより粒子貯留装置7 ら流動層燃焼炉1へ供給する粒子3の循環量 制御するようにしている。

 図2の装置によれば、粒子貯留装置7に供 する空気14の供給量を制御して流動層11の表 層を上下動させることによって粒子貯留装 7から流動層燃焼炉1に供給する粒子3の循環 を制御しているため、粒子3の循環量を容易 にしかも広い調整範囲で制御することができ る。

 一方、近年では、流動層燃焼炉と流動層 ス化炉とを備えて原料のガス化を行うよう した2塔式ガス化炉と称される循環流動層炉 が提案されている。循環流動層炉としては特 許文献3に示すものがある。

 図3は特許文献3の循環流動層炉を示して り、この循環流動層炉は、空気を供給して 動層によりチャーを燃焼させて粒子の加熱 行う流動層燃焼炉100と、該流動層燃焼炉100 らの燃焼ガス101を導入して高温の粒子102と ガス103とに分離する分離機104と、分離機104 分離した高温の粒子102を降下管104aを介して 入すると共に水蒸気等のガス化剤109を導入 、流動層105により前記粒子102を熱源として 料Mをガス化して生成ガス106を取り出すよう にした流動層ガス化炉107とを有する。

 図3の流動層ガス化炉107は、分離機104から の高温の粒子102を導入する導入部107aと、原 Mを導入して原料Mのガス化を行うガス化部107 bと、導入部107aとガス化部107bを流動層105内下 部で連通して粒子102の移動を可能にした下部 連通部108と、導入部107a、ガス化部107b、下部 通部108の下部に渡って形成して水蒸気等の ス化剤109を供給するためのガス化剤ボック 110とを有している。前記流動層105内に形成 た下部連通部108は、流動層燃焼炉100内の流 ガスが分離機104へ逆流するのを防止する逆 防止構造を形成している。

 更に、前記ガス化部107bと流動層燃焼炉100 との間には、ガス化部107bの流動層105の上層 に上端が接続されたL字部111aと、該L字部111a 下端から再び立ち上がって流動層燃焼炉100 下部に接続された立ち上がり部111bとを備え た粒子供給手段111によって、流動層燃焼炉100 内の流動ガスがガス化部107b内へ逆流するの 防止する逆流防止構造を形成している。図3 、100aは必要に応じて流動層燃焼炉100に供給 される補助燃料である。

 図3のような循環流動層炉においては、流動 層ガス化炉107と流動層燃焼炉100との間の粒子 102の循環量を増加することによって、流動層 ガス化炉107における原料Mのガス化効率を高 ること、及び、原料Mのガス化処理量を増大 て生成ガス106の生産量を増大することが要 される。

特開2005-274015号公報

特開2004-132621号公報

特開2005-41959号公報

 しかし、図3に示す循環流動層炉では、流 動層ガス化炉107に水蒸気等のガス化剤109を供 給してガス化を行うため、図2に示した循環 動層ボイラのように、粒子貯留装置7に対す 空気14の供給量を制御することで粒子の循 量を制御するような方式は採用することが きない。即ち、粒子102の循環量を調節しよ として図3の流動層ガス化炉107に供給するガ 化剤109(水蒸気)の流量を変化させると、流 層ガス化炉107におけるガス化反応が変化し これによって流動層ガス化炉107から取り出 れる製品としての生成ガス106の性状が変化 てしまう問題がある。

 このため、流動層ガス化炉107に対するガ 化剤109の供給量は変更することなく一定に 持した状態において、流動層ガス化炉107か 流動層燃焼炉100へ供給する粒子の循環量を 更できるようにすることが要求される。

 本発明は、上記課題に鑑みてなしたもの 、ガス化剤の流量を変更することなしに粒 の循環量を任意に調整して流動層ガス化炉 のガス化効率を高めることができる循環流 層炉における粒子循環量制御装置を提供す ことを目的とする。

 本発明は、原料のガス化により生成したチ ーと共に粒子を流動層燃焼炉に導入してチ ーを流動燃焼させることにより粒子を加熱 、
  流動層燃焼炉から排ガス誘引手段により り出される燃焼ガスを分離機に導いて排ガ と粒子とに分離し、
  分離した高温の粒子と原料を流動層ガス 炉に供給すると共にガス化剤を導入して流 層により原料のガス化を行い、原料のガス により生成した生成ガスは生成ガス誘引手 により流動層ガス化炉から取り出すと共に 原料のガス化により生成したチャーと前記 子は流動層燃焼炉に循環させるようにして る循環流動層炉における粒子循環量制御装 であって、
  流動層ガス化炉が、流動層内部の下部連 部で連通するよう区画手段により区画され 分離機からの高温の粒子と原料とが導入さ る第1室と、該第1室から区画手段の下部連通 部を通して導入されるチャーと粒子をオーバ ーフローにより流動層燃焼炉に供給する第2 とを有しており、
  第1室の圧力を検出する第1圧力検出器と、
  第2室の圧力を検出する第2圧力検出器と、
  第1室の圧力が設定圧力に保持されるよう 成ガス誘引手段を制御する第1圧力制御器と 、
  第1室の圧力と第2室の圧力の差が設定差圧 になるよう排ガス誘引手段を制御する第2圧 制御器と
を備え、第1室の流動層の層高を調節して粒 の循環量を制御する循環流動層炉における 子循環量制御装置である。

 前記第1室が原料のガス化室である場合は 、ガス化室でのガス化により生成した生成ガ スは生成ガス誘引手段により設定圧力で取り 出すと共に、ガス化により生成したチャーと 粒子は区画手段の下部連通部を通して第2室 導くことができる。

 前記第1室が原料の前段処理室であり、第 2室が前段処理された処理原料のガス化室で る場合は、前段処理室での前段処理により 成した処理ガスは処理ガス誘引手段により 定圧力で取り出すと共に、前段処理された 理原料と粒子は区画手段の下部連通部を通 てガス化室に導かれ、ガス化室でのガス化 より生成した生成ガスは生成ガス誘引手段 より一定取出量で取り出すことができる。

 前記処理ガスが原料の加熱により生成す 水蒸気であってもよい。

 前記処理ガスが原料の加熱により生成す 熱分解ガスであってもよい。

 前記熱分解ガスは粒子の加熱用燃料とし 流動層燃焼炉に供給することができる。

 前記流動層燃焼炉には新たな粒子を供給 るための粒子供給装置を備えていてもよい

 前記流動層燃焼炉には粒子を取り出すた の粒子取出装置を備えていてもよい。

 流動層ガス化炉を、分離機で分離した高 の粒子と原料とを導入する第1室と、該第1 から区画手段の下部連通部を通して導入さ る粒子をオーバーフローさせて流動層燃焼 に供給する第2室とで構成し、第1室の圧力が 設定圧力に保持されるよう生成ガス誘引手段 を制御する第1圧力制御器と、第1室の圧力と 2室の圧力の差が設定差圧になるよう排ガス 誘引手段を制御する第2圧力制御器とを備え 、第1室の流動層の層高を調節することによ て粒子の循環量を制御するようにしたので 流動層ガス化炉に供給するガス化剤の供給 を変更することなしに粒子の循環量を任意 調整して流動層ガス化炉でのガス化効率を 意に高めることができるという優れた効果 奏し得る。

従来の循環流動層ボイラの側面図であ 。 従来の循環流動層ボイラの別の例を示 側面図である。 従来の循環流動層ボイラの更に別の例 示す側面図である。 本発明の一実施例を示す側面図である 本発明の別の実施例を示す側面図であ 。 本発明の更に別の実施例を示す側面図 ある。

符号の説明

 100  流動層燃焼炉
 101  燃焼ガス
 102  粒子
 103  排ガス
 104  分離機
 105  流動層
 106  生成ガス
 107  流動層ガス化炉
 108  下部連通部
 109  ガス化剤
 110  ガス化剤ボックス
 112  区画壁(区画手段)
 113  第1室
 113A        前段処理室
 114  第2室
 114A        ガス化室
 115  原料供給装置
 116  生成ガス誘引手段
 117  傾斜管
 118  排ガス誘引手段
 119  第1圧力検出器
 120  設定圧力
 121  第1圧力制御器
 122  第2圧力検出器
 122’        第2圧力検出器
 123  設定差圧
 124  第2圧力制御器
 126  粒子供給装置
 128  粒子取出装置
 129  水蒸気
 130  水蒸気誘引手段
 131  生成ガス誘引手段
 132  一定取出量制御器
 134  熱分解ガス
 135  熱分解ガス誘引手段
 M      原料
 M’    乾燥された原料
 M”   熱分解された原料

 以下、本発明の実施例を添付図面を参照し 説明する。
 図4は本発明の一実施例を示すもので、基本 的な構成は図3と類似しており、図3と同一の 分には同じ符号を付して説明は省略し、以 では本発明の特徴部分についてのみ詳述す 。

 図4に示している流動層ガス化炉107の下部 には、水蒸気、空気、二酸化炭素等のガス化 剤109を導入するガス化剤ボックス110が備えて あり、更に、流動層ガス化炉107内には、上部 から流動層105内に亘って延びる区画壁112によ る区画手段によって第1室113と第2室114が形成 れており、第1室113は大きい容積を有してお り、第2室114は小さい容積となっている。こ 時、前記区画壁112の下端とガス化剤ボック 110との間には、流動層105内部を通して第1室1 13と第2室114とを連通する下部連通部108が形成 されている。上記区画壁112は、水冷手段を備 えて冷却することにより流動層ガス化炉107内 の高温から保護することが好ましい。

 前記第1室113には、前記分離機104からの高 温の粒子102が降下管104aを介して導入されて ると共に、石炭等の有機物原料或いはその のガス化を行う原料Mがスクリューフィーダ の原料供給装置115を介して供給されている

 前記第1室113では、ガス化剤109により流動化 される流動層105の粒子102により石炭等の原料 Mが加熱されてガス化し、水素(H 2 )、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO 2 )、メタン(CH 4 )等を主体とする生成ガス106が生成される。 のとき、前記原料Mがバイオマス等の有機性 料の場合には水蒸気が同時に生成される。 記生成ガス106は生成ガス誘引手段116にて外 に取り出されて目的場所に送られる。図4の 生成ガス誘引手段116は誘引ファン116aと調整 ンパ116bにより構成されている。

 前記第2室114には、流動層105の表面層の位 置に上端が開口し、下端が流動層燃焼炉100の 内側下部に開口した傾斜管117が接続されてお り、第2室114の粒子102とガス化によって生成 たチャーは傾斜管117を介して流動層燃焼炉10 0に循環供給される。

 一方、流動層燃焼炉100の上端から取り出 れる燃焼ガス101は、排ガス誘引手段118の誘 により分離機104に導入されて高温の粒子102 排ガス103とに分離されるようになっている 図4の排ガス誘引手段118は誘引ファン118aと 整ダンパ118bにより構成されている。

 上記構成において、第1室113の圧力を検出 する第1圧力検出器119を設け、第1圧力検出器1 19が検出する第1室113の検出圧力が設定圧力120 に保持されるように生成ガス誘引手段116を制 御する第1圧力制御器121を設ける。このとき 第1圧力制御器121は、図示するように調整ダ パ116bの開度を調節するようにしてもよいが 、誘引ファン116aの回転数を調節するように てもよい。

 一方、第2室114の圧力を検出する第2圧力 出器122を設け、該第2圧力検出器122により検 される第2室114の検出圧力と、前記第1圧力 出器119によって検出している第1室113の検出 力の差が設定差圧123になるように排ガス誘 手段118を制御する第2圧力制御器124を設ける 。このとき、第2圧力制御器124は、図示する うに調整ダンパ118bの開度を調節するように てもよいが、誘引ファン118aの回転数を調節 するようにしてもよい。

 前記流動層燃焼炉100の下方側部には、回 フィーダ125等を介して新たな粒子を流動層 焼炉100に供給するようにした粒子供給装置1 26を設けている。又、流動層燃焼炉100の下部 は、流動層燃焼炉100内の粒子をスクリュー ンベヤ127等を介して外部に取り出すように た粒子取出装置128を設けている。

 図4に示した実施例では、原料供給装置115 から第1室113に供給された原料Mは、流動層105 高温の粒子102により加熱されると同時に下 から供給されるガス化剤109の作用によりガ 化され、ガス化によって生成した生成ガス1 06は生成ガス誘引手段116により誘引されて目 場所へ送られる。このとき、第1圧力制御器 121は、第1圧力検出器119で検出している第1室1 13の検出圧力が設定圧力120に保持されるよう 生成ガス誘引手段116による誘引を制御する で、第1室113からは一定の生成ガス106が安定 して取り出される。

 第1室113のガス化によって生成したチャー と前記粒子102は、矢印で示すように前記区画 壁112下部連通部108を潜るように通って第2室11 4に導かれ、傾斜管117にオーバーフローによ 供給されて流動層燃焼炉100に循環される。

 流動層燃焼炉100に供給された粒子102は、 ャーが流動燃焼することによって加熱され 。このとき、前記流動層燃焼炉100内部は前 排ガス誘引手段118によって誘引されている で、流動層燃焼炉100の下部より投入される 気によって粒子は上昇し、燃焼ガス101とな て分離機104に導入され、分離機104により高 の粒子102と排ガス103とに分離され、粒子102 再び流動層ガス化炉107の第1室113に供給され る。

 前記第1室113の流動層105の層高が高い時は 、粒子102が第1室113内に留まっているため粒 102の循環量は小さく、一方、第1室113の流動 105の層高が低い時は、粒子102が第1室114内に 留まる時間が短かいため流動層燃焼炉100への 粒子102の循環量が大きくなる。

 従って、第2圧力検出器122により検出して いる第2室114の検出圧力と、前記第1圧力検出 119によって検出している第1室113の検出圧力 の差が設定差圧123になるように、第2圧力制 器124によって排ガス誘引手段118を制御する 即ち、例えば第1圧力検出器119が検出してい 第1室113の検出圧力に対して、該第2圧力検 器122で検出している第2室114の検出圧力が低 なるように設定した設定差圧123で排ガス誘 手段118を制御すると、第1室113の流動層105の 層高は低く保持されて、流動層ガス化炉107か ら流動層燃焼炉100へ供給される粒子102の循環 量が増加する。上記設定差圧123を大きく設定 すると、粒子102の循環量を更に増加すること ができる。

 粒子102の循環量が増加すると、流動層燃 炉100にて加熱された粒子102が流動層ガス化 107に供給される量が増加することになるた 、流動層ガス化炉107内の温度を高く保持し 流動層ガス化炉107でのガス化効率を高める とができ、また、原料Mのガス化処理量を増 大して生成ガス106の生産量を増大することが できる。

 尚、前記第2室114の圧力と流動層燃焼炉100 内下部の圧力とは略同等であるため、前記第 2圧力検出器122で検出している第2室114の検出 力に代えて、流動層燃焼炉100内下部の圧力 検出する第2圧力検出器122’を前記第2圧力 御器124に導入して制御するようにしてもよ 。

 上記したように、第1室113の圧力を設定圧 力120に制御した状態において、第1室113の流 層105の層高を調節することにより流動層ガ 化炉107から流動層燃焼炉100へ供給する粒子10 2の循環量を制御するようにしたので、流動 ガス化炉107に供給するガス化剤109の流量を 更することなしに粒子102の循環量を任意に 整することができ、よって流動層ガス化炉10 7でのガス化効率を安定して任意に高めるこ ができるようになる。

 又、前記第2圧力制御器124によって第1室11 3の流動層105の層高を制御する操作に加えて 粒子供給装置126により流動層燃焼炉100内に たな粒子を供給する操作を行うことができ 。又、前記層高を制御する操作に加えて、 子取出装置128により流動層燃焼炉100内の粒 を取り出す操作を行うことができる。上記 子供給装置126又は粒子取出装置128による操 を付加すると、系内の粒子量を変更できる 共に、粒子の循環量を迅速に調節すること できる。

 図5は本発明の別の実施例を示したもので ある。図5の実施例が図4の実施例と異なる点 、流動層ガス化炉107内部を区画壁112による 画手段によって区画した第1室は容積が小さ い前段処理室113Aであり、第2室は容積が大き ガス化室114Aとしている点である。

 そして、前段処理室113Aには、前記分離機 104からの高温の粒子102が導入されていると共 に、バイオマスや汚泥等の有機物からなる原 料M’が原料供給装置115により供給されてお 、前段処理室113Aで有機物の原料M’が加熱さ れて生成する水蒸気129が水蒸気誘引手段130に より外部に取り出されるようになっている。 図5の水蒸気誘引手段130は誘引ファン130aと調 ダンパ130bから構成されている。

 上記実施例においては、前記分離機104か 降下管104aを介して流下してくる粒子102を、 二点鎖線で示す分配手段133を備えて前段処理 室113Aとガス化室114Aに分配して供給すること より、前段処理室113A内の温度が有機物の原 料M’の乾燥に適した温度になるように粒子10 2の供給量を調整することが好ましい。

 そして、前記第1圧力制御器121には、前段 処理室113A内の水蒸気129の圧力を検出する第1 力検出器119の検出圧力が導入されており、 段処理室113Aの検出圧力が設定圧力120に保持 されるように水蒸気誘引手段130を制御してい る。このとき、第1圧力制御器121は、図5に示 ように調整ダンパ130bの開度を調節するよう にしてもよいが、誘引ファン130aの回転数を 節するようにしてもよい。

 一方、第2室であるガス化室114Aには、前 処理室113Aで水分が除去された原料M’が区画 壁112の下端を潜るようにして導入される。そ して、粒子102による加熱とガス化剤109により 原料M’がガス化されて生成した生成ガス106 、生成ガス誘引手段131により外部に取り出 れて目的場所に送られる。図5の生成ガス誘 手段131は誘引ファン131aと調整ダンパ131bか 構成されている。そして、生成ガス誘引手 131は一定取出量制御器132によって、常に一 量の生成ガス106をガス化室114Aから取り出す うにしている。

 更に、前記第2圧力検出器122で検出してい るガス化室114Aの検出圧力と、前記第1圧力検 器119で検出している前段処理室113Aの検出圧 力とが第2圧力制御器124に入力され、前段処 室113Aの圧力とガス化室114Aの圧力の差が設定 差圧123になるように、前記排ガス誘引手段118 の誘引を制御するようにしている。

 図5の実施例によれば、有機物の原料M’ 前段処理室113Aに供給されることにより水蒸 が生成して前段処理室113Aの圧力は上昇する 。しかし、第1圧力制御器121は第1圧力検出器1 19が検出している前段処理室113Aの圧力が設定 圧力120に保持されるように水蒸気誘引手段130 による水蒸気の誘引を制御するので、前段処 理室113Aの圧力は一定に保持される。

 前段処理室113Aで水分が除去されて乾燥し た原料M’は区画壁112の下端を潜ってガス化 114Aに導入されてガス化剤109によりガス化さ 、ガス化により生成した生成ガス106は生成 ス誘引手段131により外部に取り出される。 のとき、生成ガス誘引手段131に備えた一定 出量制御器132によって、常に一定量の生成 ス106がガス化室114Aから取り出される。

 この状態において、第1圧力検出器119が検 出している前段処理室113Aの検出圧力に対し 、第2圧力検出器122が検出しているガス化室1 14Aの検出圧力が低くなるように第2圧力制御 124に設定した設定差圧123によって排ガス誘 手段118を制御すると、流動層105の層高が低 保持され、流動層ガス化炉107から流動層燃 炉100へ供給される粒子102の循環量が増加さ るようになる。

 更に、図5の実施例では、有機物の原料M が前段処理室113Aで乾燥された後、ガス化室1 14Aに供給されてガス化されるため、ガス化室 114Aからは水蒸気を含まない生成ガスを取り すことができる。

 図6は、前記図5の装置を変化させた本発明 更に別の実施例を示したものである。図6の 施例が図5の実施例と異なる点は、前段処理 室113Aにおいて、有機物の原料M’が熱分解反 される温度まで加熱処理されるようにした である。例えば破線で示す分配手段133を備 ることによって前段処理室113Aとガス化室114 Aに供給する粒子102の供給量を調節する。こ とき、前段処理室113Aにおいては、有機物の 料M’の熱分解反応によって、メタン(CH 4 )、タール等の炭化水素(CH)を含む成分、その 一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO 2 )、水素(H 2 )等を主体とする熱分解ガス134が生成される うに、供給される粒子102の量と原料M’が前 処理室113Aに留まる滞留時間とを制御するよ うにしてる。原料M’の滞留時間は前段処理 113Aの圧力によって設定することができる。 ス化室114Aからは前記熱分解ガス134と共に水 蒸気が生じる。

 前段処理室113Aで生成した熱分解ガス134及 び水蒸気は、熱分解ガス誘引手段135により外 部に取り出される。図5の熱分解ガス誘引手 135は誘引ファン135aと調整ダンパ135bから構成 されている。

 尚、図6の実施例では、前段処理室113Aか 熱分解ガス誘引手段135によって取り出した 分解ガス134を流動層燃焼炉100に供給してお 、熱分解ガス134は流動層燃焼炉100で粒子を 熱するための燃料として用いられている。

 前記第1圧力制御器121には、前段処理室113 A内の熱分解ガス134の圧力を検出する第1圧力 出器119の検出圧力が導入されており、前段 理室113Aの検出圧力が設定圧力120に保持され るように熱分解ガス誘引手段135を制御してい る。

 一方、ガス化室114Aには、前段処理室113Aで 分解処理された原料M”が区画壁112の下端を るようにして導入される。そして、粒子102 よる加熱とガス化剤109によるガス化反応に って原料M”がガス化される。水蒸気ガス化 の場合には、一酸化炭素(CO)、水素(H 2 )を主成分とする生成ガス106が生じる。この 成ガス106は、生成ガス誘引手段131により外 に取り出されて目的場所に送られる。生成 ス誘引手段131は誘引ファン131aと調整ダンパ1 31bから構成されている。そして、生成ガス誘 引手段131は、一定取出量制御器132によって、 常に一定量の生成ガス106をガス化室114Aから り出すように制御する。

 更に、前記第2圧力検出器122で検出してい るガス化室114Aの検出圧力と、前記第1圧力検 器119で検出している前段処理室113Aの検出圧 力とが第2圧力制御器124に入力されており、 2圧力制御器124は、前段処理室113Aの圧力とガ ス化室114Aの圧力の差が設定差圧123になるよ に前記排ガス誘引手段118の誘引を制御する

 図6の装置においては、第1圧力検出器119 検出している前段処理室113Aの検出圧力に対 て、第2圧力検出器122が検出しているガス化 室114Aの検出圧力が低くなるように第2圧力制 器124に設定した設定差圧123によって排ガス 引手段118を制御すると、前段処理室113Aの流 動層105の層高が低く保持され、流動層ガス化 炉107から流動層燃焼炉100へ供給される粒子102 の循環量が増加されるようになる。

 更に、図6の装置では、前段処理室113Aにお て熱分解ガス134と水蒸気を分離しているた 、ガス化室114Aでは熱分解処理された原料M” をガス化するので、一酸化炭素(CO)、水素(H 2 )を主成分とする高品質の生成ガス106を生成 て取り出すことができるようになる。

 又、前段処理室113Aで生成した熱分解ガス 134を熱分解ガス誘引手段135によって流動層燃 焼炉100に供給することにより、熱分解ガス134 が流動層燃焼炉100での粒子の加熱に利用され 、これにより粒子の温度が更に高められるの で、流動層ガス化炉107におけるガス化効率を 更に高めることができる。

 なお、本発明の循環流動層炉における粒 循環量制御装置は、種々の有機物原料のガ 化に用い得ること、その他、本発明の要旨 逸脱しない範囲内において種々変更を加え ることは勿論である。