ガス化システムのタール除去方法及び装置

【課題】ガス化ガス中のタールの蓄積によって誘引通風機が停止しガス化システム全体が停止する問題を解決する。
【解決手段】ガス化システムにて生成されるガス化ガスを誘引通風機で誘引する際に、ガス化ガス中のタールが誘引通風機の加圧により凝縮し高粘度のタールとなって誘引通風機のドレン貯留部に蓄積されるのを防止するために、誘引通風機１０のドレン貯留部２９及びドレン排出管３０に、タールを加熱するための加熱器３１を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化システムで原料をガス化して生成されるガス化ガス中のタールの蓄積によって誘引通風機が停止しガス化システム全体が停止する問題を解決するガス化システムのタール除去方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、バイオマス、石炭、重質油等の種々の原料をガス化することにより高品位のガス化ガスを製造する技術が提案されるようになってきている。
【０００３】
図５は２塔式と称されるガス化システムの一例を示すものであり、このようなガス化システムとしては特許文献１がある。
【０００４】
図５に示すガス化システムにおいては、流動層ガス化炉１に供給される前記原料２は、例えば８００℃以上の高温の流動媒体３（砂等）と混合されると共に、下部から供給される水蒸気、空気、二酸化炭素等のガス化剤４により形成される流動層５によって流動されてガス化されることによりガス化ガス６を生成する。
【０００５】
流動層ガス化炉１で生成したガス化ガス６は、サイクロン７に導いて固形分を除去している。更に、ガス化ガス６にはタールが含まれており、このタールは製品としてのガス化ガスの品質を低下するばかりでなく、後段の機器に悪影響を及ぼすため、スプレー塔８に導いて水の噴射によりタールを凝集させて除去している。そして、ガス化ガス６はクーラ９により温度が低下された後誘引通風機１０により誘引されている。この誘引通風機１０は流動層ガス化炉１からのガス化ガス６の取り出し量を制御している。
【０００６】
誘引通風機１０によって取り出されたガス化ガス６は、電気集塵機１１により集塵を行った後、発電設備１２の燃料として供給したり、或いは圧縮機１３で圧縮することにより液化したガス製品１４として取り出すようにしている。
【０００７】
又、流動層ガス化炉１において原料２をガス化する際に生成したチャーは、流動媒体３と共に流動層燃焼炉１５に供給され、流動層燃焼炉１５において空気１６の供給によりチャーが燃焼することによって流動媒体を例えば９００℃以上の温度に加熱するようにしている。流動層燃焼炉１５から導出される燃焼排ガス１７は分離器１８に導かれて流動媒体３と排ガス１９とに分離され、分離した流動媒体３は前記流動層ガス化炉１に供給される。又、分離器１８で分離した排ガス１９は、熱回収用の熱交換器２０等を経てバグフィルタ等の集塵器２１により集塵された後、誘引通風機２２により誘引されて煙突２３から排出される。この誘引通風機２２は流動層燃焼炉１５における空塔速度を制御している。
【０００８】
前記したように、流動層ガス化炉１からのガス化ガス６は、スプレー塔８により水を噴射してタールを除去しているが、タールには多数の成分が含まれているために、スプレー塔８においてすべてのタールを取り切ることはできず、このために、残りのタールはクーラ９で冷却されることにより凝縮し、更に誘引通風機１０ではガス化ガス６が圧縮されるために凝縮し、これによって凝縮したタールが誘引通風機１０内に堆積するという問題がある。
【０００９】
図６、図７は前記ガス化ガス６を誘引する誘引通風機１０の一例を示したものであり、図示の誘引通風機１０は、モータ２４で駆動される回転翼２５がケーシング２６内に設けられており、回転翼２５の中心からガス化ガス６を吸引して遠心力により外周部の排出口２７から排出するようになっており、前記ケーシング２６とモータ２４は台２８上に支持されている。
【００１０】
又、前記ケーシング２６の底部には、ガス化ガス６中の水蒸気が凝縮した凝縮水及び凝縮したタールを貯めるためのドレン貯留部２９が設けられており、更に、ドレン貯留部２９に溜ったタールを含むドレンを下部に排出するためのドレン排出管３０がドレン貯留部２９の側部に接続されている。
【特許文献１】特開２００５−４１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、図６、図７に示した誘引通風機１０では、前記したように図５のクーラ９でガス化ガス６が冷却される際にタールが凝縮し、更に誘引通風機１０でガス化ガス６が圧縮されることによりタールが凝縮し、このように凝縮したタールが誘引通風機１０のドレン貯留部２９内に堆積する。このタールは粘度が高いためにドレン排出管３０を閉塞させる問題を引き起こし、その後運転が継続されるとタールがケーシング２６内に溜まり続けて回転翼に達し、誘引通風機１０をトリップさせてしまう。誘引通風機１０がトリップするとガス化システム全体が停止するという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、ガス化ガス中のタールの蓄積によって誘引通風機が停止しガス化システム全体が停止する問題を解決するようにしたガス化システムのタール除去方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ガス化システムにて生成されるガス化ガスを誘引通風機で誘引する際に、ガス化ガス中のタールが誘引通風機の加圧により凝縮し高粘度のタールとなって誘引通風機のドレン貯留部に蓄積されるのを防止するためのガス化システムのタール除去方法であって、誘引通風機のドレン貯留部及びドレン排出管のタールを加熱することによりタールを軟化させて排出することを特徴とするガス化システムのタール除去方法である。
【００１４】
上記ガス化システムのタール除去方法において、タールを加熱する温度は４０℃〜３００℃とすることができる。
【００１５】
本発明は、ガス化システムにて生成されるガス化ガスを誘引通風機で誘引する際に、ガス化ガス中のタールが誘引通風機の加圧により凝縮し高粘度のタールとなって誘引通風機のドレン貯留部に蓄積されるのを防止するためのガス化システムのタール除去装置であって、誘引通風機のドレン貯留部及びドレン排出管に、タールを加熱するための加熱器を備えたことを特徴とするガス化システムのタール除去装置である。
【００１６】
上記ガス化システムのタール除去装置において、加熱器は電気ヒータであってもよい。
【００１７】
又、ガス化システムのタール除去装置において、加熱器は流体加熱器であってもよい。
【００１８】
又、ガス化システムのタール除去装置において、ドレン排出管がドレン貯留部から下り勾配に形成された傾斜管であることは好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のガス化システムのタール除去方法及び装置によれば、誘引通風機のドレン貯留部及びドレン排出管のタールを加熱してタールを軟化させて排出するようにしたので、ガス化ガス中の高粘度のタールが誘引通風機に蓄積して誘引通風機を停止させる問題を解決し、ガス化システムの稼働率を向上できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１、図２は図６、図７に示した従来の誘引通風機１０に適用した本発明の一例を示すもので、誘引通風機１０のケーシング２６の底部に設けられているガス化ガス６中の凝縮水及び凝縮したタールを貯めるためのドレン貯留部２９と、該ドレン貯留部２９に溜ったタール及び水を含むドレンを下方へ排出するためのドレン排出管３０に、タールを加熱するための加熱器３１を設けている。
【００２２】
本発明者らの試験によると、ガス化ガス６中に含まれるタールは、４０℃以上、好ましくは５０℃以上に熱すると軟化して流動性が高まることが判明した。従って、前記ドレン貯留部２９及びドレン排出管３０に備えた加熱器３１は、４０℃以上の温度に加熱することにより、タールの流動性を高めた状態に保持するようにしている。又、加熱器により３００℃以上の温度で加熱すると、ドレン貯留部２９のタールが熱分解を起こし、炭化物を生成して下流部のドレン排出管３０が閉塞してしまうため、加熱の上限温度は３００℃程度とすることが好ましい。
【００２３】
又、前記ドレン排出管３０には、ドレン貯留部２９から下り勾配に形成した傾斜管３０ａを設けている。
【００２４】
図１、図２に示す加熱器３１は、前記ドレン貯留部２９及びドレン排出管３０の外周に沿って電気加熱線３２（ラインヒータ）を配置した電気ヒータ３３の場合を示している。
【００２５】
又、加熱器３１は、図３、図４に示すように、前記ドレン貯留部２９及びドレン排出管３０の外周に沿うようにジャケット３４を形成し、該ジャケット３４内に温水等の加熱流体３５を流すようにした流体加熱器３６としてもよい。
【００２６】
以下に上記形態例の作動を説明する。
【００２７】
図５の流動層ガス化炉１で生成したガス化ガス６は、スプレー塔８により水を噴射してタールを除去しているが、タールには多数の成分が含まれているために、スプレー塔８においてすべてのタールを取り切ることはできず、この取り切れないタールはクーラ９で冷却される際に凝縮し、更に誘引通風機１０でガス化ガス６が圧縮される際に凝縮し、このように凝縮したタールは誘引通風機１０内に堆積する。
【００２８】
ここで、前記ドレン貯留部２９及びドレン排出管３０に備えた加熱器３１により４０℃以上の温度で加熱するようにしたので、ドレン貯留部２９のタールは４０℃以上に加熱されて軟化し流動性が高められる。これにより、加熱器にて４０℃以上の温度に加熱されているドレン排出管３０を通してタールを確実に排出することができる。更にこのとき、ドレン貯留部２９に接続したドレン排出管３０は下り勾配の傾斜管３０ａによって形成されているので、タールは更に流下し易くなって確実に排出されるようになる。
【００２９】
上記したように、誘引通風機１０のタールが確実に排出されるため、従来のように高粘度のタールが蓄積されて誘引通風機１０がトリップする問題を確実に防止することができ、よって、ガス化システムの稼働率を大幅に向上させることができる。
【００３０】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、加熱器による加熱の方法は図示例のみに限定されないこと、誘引通風機の構成には限定されないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を実施するガス化システムにおける誘引通風機の一例の概略を示す切断側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】本発明を実施するガス化システムにおける誘引通風機の他の例の概略を示す切断側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】従来のガス化システムの一例を示す概略構成図である。
【図６】従来のガス化システムにおける誘引通風機の一例を示す切断側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３２】
６ガス化ガス
１０誘引通風機
２９ドレン貯留部
３０ドレン排出管
３０ａ傾斜管
３１加熱器
３３電気ヒータ
３６流体加熱器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化システムにて生成されるガス化ガスを誘引通風機で誘引する際に、ガス化ガス中のタールが誘引通風機の加圧により凝縮し高粘度のタールとなって誘引通風機のドレン貯留部に蓄積されるのを防止するためのガス化システムのタール除去方法であって、誘引通風機のドレン貯留部及びドレン排出管のタールを加熱することによりタールを軟化させて排出することを特徴とするガス化システムのタール除去方法。
【請求項２】
タールを加熱する温度が４０℃〜３００℃である請求項１に記載のガス化システムのタール除去方法。
【請求項３】
ガス化システムにて生成されるガス化ガスを誘引通風機で誘引する際に、ガス化ガス中のタールが誘引通風機の加圧により凝縮し高粘度のタールとなって誘引通風機のドレン貯留部に蓄積されるのを防止するためのガス化システムのタール除去装置であって、誘引通風機のドレン貯留部及びドレン排出管に、タールを加熱するための加熱器を備えたことを特徴とするガス化システムのタール除去装置。
【請求項４】
加熱器が電気ヒータである請求項３に記載のガス化システムのタール除去装置。
【請求項５】
加熱器が流体加熱器である請求項３に記載のガス化システムのタール除去装置。
【請求項６】
ドレン排出管がドレン貯留部から下り勾配に形成された傾斜管である請求項３〜５のいずれか１つに記載のガス化システムのタール除去装置。

【図１】