バイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法
【課題】 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有効利用するとともに、アスファルトプラントでのＣＯ2 の排出量の削減を図ることにある。
【解決手段】 バイオマスをガス化炉にて熱分解して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１と、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備２７を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２８とを併設し、アスファルトプラント２８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、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしている。高温となった清浄空気を前記アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にも供給するようにできる。
【解決手段】 バイオマスをガス化炉にて熱分解して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１と、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備２７を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２８とを併設し、アスファルトプラント２８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、高温となった清浄空気を前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしている。高温となった清浄空気を前記アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にも供給するようにできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス発電分野やアスファルトプラント分野におけるバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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り、特開２００４−３３９３６０号公報のようにバイオマス発電施設で発生するエネルギを有効利用することが提案されている。
【０００３】
また、アスファルトプラントにおいても、アスファルトプラントのＣＯ2 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−ＣＯ2 ／トン、電力で約５ｋｇ−ＣＯ2 ／トンであり、燃料によるＣＯ2 排出量が大部分を占め、地球温暖化防止のためのＣＯ2 の排出量抑制が命題となっている。
【０００４】
そこで、本発明者らは、特開２００７−３２１５２０号公報のように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ＣＯ2 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案している。
【特許文献１】特開２００４−３３９３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、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さらに有効利用するとともに、アスファルトプラントでのＣＯ2 の排出量の削減を図ることが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、上記の課題を解決するために、請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項４に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことによって、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骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことによって、アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラントのドライヤのバーナへ高温となった燃焼用空気を供給することでバーナの燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。なお、アスファルトプラントの稼働時には、高温となった清浄空気をバーナの燃焼用空気として利用するか、或いは骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥として利用するかのいずれかを選択することも可能である。更に、アスファルトプラントの稼働停止時には、バーナは稼働しないので、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備のドライヤのみに供給して骨材を予備的に加熱乾燥し、この加熱骨材を骨材貯留サイロに一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラントの稼働時に使用することでアスファルトプラントの稼働停止時でも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を有効活用することもできる。
【００１２】
また、請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することによって、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骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。また、アスファルトプラントの稼働停止時でも骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロに貯蔵しておくことで、アスファルトプラントの稼働停止時でも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を有効活用できる。
【００１３】
またさらに、請求項４に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことによって、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骨材を余裕を持って安定して加熱することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。
【００１５】
バイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設１は、図１のように、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、該バイオマス貯留ホッパ２の下流に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、前記破砕機３の下流に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て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とし、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、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。
【００１６】
外筒５内には、後述するガス燃焼室１０にて発生させた約１１００℃前後の高温の熱風を送り込むようにし、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、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する。
【００１７】
ガス化炉４にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン９で除塵処理し、該サイクロン９の下流に除塵処理した可燃性ガスを燃焼させて約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを発生させるガス燃焼室１０を配設している。ガス化炉４にて生成した炭化物は粉砕機１１で粉砕処理し、該粉砕機１１の下流に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、該炭化物貯留ホッパ１２の下流に炭化物貯留ホッパ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約１１００℃前後の高温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。
【００１８】
そして、図１のように発電用ボイラ１４に前記ガス燃焼室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、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。
【００１９】
前記発電用ボイラ１４から排出される排ガスは排気ダクト１７で導出して、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、排気ダクト１７の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。
【００２０】
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、図１のように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を配管接続し、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。
【００２１】
また、前記燃焼ガス供給ダクト１５の途中に燃焼ガス分岐ダクト２５を連結し、該燃焼ガス分岐ダクト２５の途中に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を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにしているとともに、前記燃焼ガス分岐ダクト２５の他端部を発電用ボイラ１４下流側の排気ダクト１７に連結し、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して処理するようにしている。
【００２２】
上記バイオマス発電施設１の近傍には、骨材加熱予備設備２７を備えたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２８を併設している。アスファルトプラント２８には、供給される骨材を加熱するドライヤ２９を設置し、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３０を基台３１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、ドラム３０の一端部のホットホッパ３２に配設したバーナ３３よりドラム３０内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ３４に連結した図外の排気煙道の末端に配設した排風機にて排ガスを吸引してドラム３０内を通過する高温ガス流を維持すると共に、集塵機を経由させて清浄化した排ガスを煙突より大気中へ放出している。
【００２３】
そして、粒度別に骨材を貯蔵している骨材ホッパ群３５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３６を介してドラム３０内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム３０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３２に配設した排出部から排出するようにしている。
【００２４】
ドラム３０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３７によってプラント本体３８上部まで持ち上げ、排出シュートを滑り落ちて振動篩３９に流し込み、粒度別に篩い分けられて骨材貯蔵ビン４０の各区画室に貯蔵される。骨材貯蔵ビン４０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を備えており、その下位に重量検出器にて支持する骨材計量槽４１を配設すると共に、石粉貯蔵ビン４２のスクリューフィーダ４３にて供給される石粉を計量する石粉計量槽４４、アスファルトを計量するアスファルト計量槽４５を配設し、更にその下位にはミキサ４６を配設し、所定量の各材料を上記各計量槽にて計量し、ミキサ４６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トラック等で搬送するようにしている。
【００２５】
一方、骨材加熱予備設備２７は、図１のようにアスファルトプラント２８の骨材を加熱するドライヤ２９の骨材投入前付近に設置して予備加熱乾燥するもので、予備加熱乾燥用ドライヤ４７、骨材貯留サイロ４８等の設備を備えている。予備加熱乾燥用ドライヤ４７は前記したドライヤ２９とほぼ同様の構造で、回転自在に傾斜支持して駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させており、該予備加熱乾燥用ドライヤ４７の一端側から後述する高温の清浄空気を供給する一方、予備加熱乾燥用ドライヤ４７の他端側に設置したベルトコンベヤ５０を介して骨材ホッパ５１に貯蔵する骨材をドラム５２内に供給し、骨材がドラム５２内を通過する間に加熱乾燥して適宜温度まで予備的に加熱するようにしている。前記骨材ホッパ５１には、骨材中の比較的含水比が高い砂を貯留し、この砂分をドライヤ４７にて予備加熱乾燥するようにすると効率が良く、またこの加熱した砂分をアスファルトプラント２８のドライヤ２９にて他の骨材に混入して１６０℃前後の所定温度まで加熱するとき、砂分を予め加熱していることによって骨材を目的温度に精度良く安定して加熱昇温できて好ましい。
【００２６】
予備加熱乾燥用ドライヤ４７にて加熱された骨材は、バケットエレベータ５３によって持ち上げられて骨材貯留サイロ４８に一旦貯留される。この骨材貯留サイロ４８は必要に応じて加熱保温構造とする。骨材貯留サイロ４８から払い出される骨材はコンベヤ等の搬送装置５４によって任意の量をアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給するようにしている。
【００２７】
このようにバイオマス発電施設１に隣接した骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３に、図１のようにバイオマス発電施設１の熱交換器２６に配設した高温空気供給ダクト５５の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ用熱風ダクト５７を配管接続し、前記熱交換器２６を介して高温となった清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にて骨材を予備的に加熱乾燥したり、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の燃焼用空気として使用するようにしている。高温空気供給ダクト５５には、空気供給用ファン５８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内を流下する約１１００℃前後の高温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供給するようにしている。
【００２８】
前記二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７には、図１のようにダンパー５９、６０、送風機６１、６２をそれぞれ配設し、ダンパー５９のみを適宜開放して高温の清浄空気を骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にだけ供給したり、ダンパー６０のみを適宜開放してアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にだけ供給したり、また、ダンパー５９、６０の両方を適宜開放して骨材加熱予備設備２７とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の両方に供給することもできる。なお、温度センサー６３、６４を配置して高温の清浄空気温度を測定し、ダンパー５９、６０の開度量を調節して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７やアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３に導く高温の清浄空気温度をある程度コントロールすることもできる。
【００２９】
アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３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、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できる。このときバーナ３３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、バーナ３３の燃料使用量をより一層抑えることができる。
【００３０】
また、バーナ用熱風ダクト５７には、外気をダクト内に導入させるための外気導入口６５を開閉可能として備えており、例えば、バイオマス発電施設１側が運転停止時に開放したり、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など、外気導入口６５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対処している。
【００３１】
６６はバーナ用熱風ダクト５７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６７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２８の稼動が止まってバーナ３３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６７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。
【００３２】
このようにしてバイオマス発電施設１にて発生する熱バイオマスをガス化炉４にて熱分解して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前記アスファルトプラント２８の骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥することによって、骨材を加熱するための燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００３３】
また、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て高温となった清浄空気をアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３へも燃焼用空気として供給することによって、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、バーナ３３の燃焼用空気として使用することで、骨材加熱のための燃料使用量をさらに減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【実施例】
【００３４】
図１は、本発明の実施例を示すものである。上記したようにバイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設１は、図１のように廃木材や間伐材などの木質系のバイオマス貯留ホッパ２を配設してその下流に破砕処理する破砕機３を配設し、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間接加熱式のキルン構造のガス化炉４を配設して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するようにしている。
【００３５】
ガス化炉４にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン９で除塵処理し、該サイクロン９の下流に除塵処理した可燃性ガスをガス燃焼室１０で燃焼させて約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを発生させると共に、ガス化炉４にて生成した炭化物を粉砕機９で粉砕処理して該粉砕機１１の下流に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、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約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを炭化物燃焼室１３で発生させるようにしている。
【００３６】
また、図１のように発電用ボイラ１４に前記ガス燃焼室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てこの高温の蒸気にて蒸気タービン１６を駆動させて発電を行い、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の途中に図１のように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を配管接続し、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。
【００３７】
そして、前記燃焼ガス供給ダクト１５の途中に燃焼ガス分岐ダクト２５を連結して、該燃焼ガス分岐ダクト２５の途中に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を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにし、図１のように熱交換器２６に配設した高温空気供給ダクト５５の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を配管接続し、該予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を介して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７及びアスファルトプラント２８のドライヤ２９をバーナ３３に高温の清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にて骨材を加熱したり、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にて燃焼用空気として使用している。
【００３８】
高温空気供給ダクト５５には、空気供給用ファン５８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内を流下する約１１００℃前後の高温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予備乾燥用熱風ダクト５６、バーナ用熱風ダクト５７に供給するようにしている。バーナ３３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、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できる。このときバーナ３３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３３の燃料使用量をより一層抑えることができる。
【００３９】
したがって、アスファルトプラント２８が非稼働状態のときは、バイオマス発電施設１のガス化炉４での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て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、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い、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。
【００４０】
そして、アスファルトプラント２８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、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に供給して安定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し、この高温の清浄空気を高温空気供給ダクト５５、及び予備加熱用熱風ダクト５６（ダンパー６１は開、ダンパー６０は閉状態）を経由させて骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱する。この加熱した骨材を骨材貯留サイロ４８に一旦貯蔵した後、搬送装置５４によって任意の量をアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給すると同時に、骨材不足分を骨材ホッパ群３５から適宜量ずつ払い出してベルトコンベヤ３６を介してドライヤ２９に供給し、予備的に加熱した骨材を含めて約１６０℃前後の所定温度まで加熱する。
【００４１】
また、必要により、バイオマス発電施設１の熱交換させて清浄空気を加熱して高温となった清浄空気をダンパー６０の開放によってバーナ用熱風ダクト５７を介してアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３へも供給して燃焼用空気として使用する。これによって、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の燃焼用空気と使用することで、バーナ３３の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００４２】
なお、アスファルトプラント２８が非稼働状態のときでも、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に高温の清浄空気を供給して骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロ４８に一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラント２８の稼働時に、骨材貯留サイロ４８から骨材を払い出してアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給することもできる。
【００４３】
このようにしてバイオマス発電施設１にて発生する熱バイオマスをガス化炉４にて熱分解して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、アスファルトプラント２８の骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱に要する燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００４４】
また、実施例では、高温の清浄空気を予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を介して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７と、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３との双方に供給できる構成としたが、バーナ用熱風ダクト５７を配設せず、予備加熱用熱風ダクト５６のみを配設し、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にのみ供給する構成とできることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例を示す概要説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…バイオマス発電施設 ４…ガス化炉 １０…ガス燃焼室 ２６…熱交換器
２７…骨材加熱予備設備 ２８…アスファルトプラント ２９…ドライヤ
３３…バーナ ５５…高温空気供給ダクト ５６…予備加熱用熱風ダクト
５７…バーナ用熱風ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス発電分野やアスファルトプラント分野におけるバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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り、特開２００４−３３９３６０号公報のようにバイオマス発電施設で発生するエネルギを有効利用することが提案されている。
【０００３】
また、アスファルトプラントにおいても、アスファルトプラントのＣＯ2 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−ＣＯ2 ／トン、電力で約５ｋｇ−ＣＯ2 ／トンであり、燃料によるＣＯ2 排出量が大部分を占め、地球温暖化防止のためのＣＯ2 の排出量抑制が命題となっている。
【０００４】
そこで、本発明者らは、特開２００７−３２１５２０号公報のように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ＣＯ2 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案している。
【特許文献１】特開２００４−３３９３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、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さらに有効利用するとともに、アスファルトプラントでのＣＯ2 の排出量の削減を図ることが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、上記の課題を解決するために、請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項４に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成したことによって、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骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントは、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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことによって、アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラントのドライヤのバーナへ高温となった燃焼用空気を供給することでバーナの燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。なお、アスファルトプラントの稼働時には、高温となった清浄空気をバーナの燃焼用空気として利用するか、或いは骨材加熱予備設備のドライヤにての骨材の予備的な加熱乾燥として利用するかのいずれかを選択することも可能である。更に、アスファルトプラントの稼働停止時には、バーナは稼働しないので、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備のドライヤのみに供給して骨材を予備的に加熱乾燥し、この加熱骨材を骨材貯留サイロに一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラントの稼働時に使用することでアスファルトプラントの稼働停止時でも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を有効活用することもできる。
【００１２】
また、請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することによって、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骨材加熱予備設備のドライヤにて骨材を予備的に加熱乾燥することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。また、アスファルトプラントの稼働停止時でも骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロに貯蔵しておくことで、アスファルトプラントの稼働停止時でも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を有効活用できる。
【００１３】
またさらに、請求項４に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法は、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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことによって、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骨材を余裕を持って安定して加熱することができ、骨材加熱の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントおよび骨材加熱乾燥方法は、バイオマス発電施設にて発生する熱バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴としている。
【００１５】
バイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設１は、図１のように、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、該バイオマス貯留ホッパ２の下流に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、前記破砕機３の下流に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て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とし、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、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。
【００１６】
外筒５内には、後述するガス燃焼室１０にて発生させた約１１００℃前後の高温の熱風を送り込むようにし、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、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する。
【００１７】
ガス化炉４にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン９で除塵処理し、該サイクロン９の下流に除塵処理した可燃性ガスを燃焼させて約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを発生させるガス燃焼室１０を配設している。ガス化炉４にて生成した炭化物は粉砕機１１で粉砕処理し、該粉砕機１１の下流に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、該炭化物貯留ホッパ１２の下流に炭化物貯留ホッパ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約１１００℃前後の高温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。
【００１８】
そして、図１のように発電用ボイラ１４に前記ガス燃焼室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、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。
【００１９】
前記発電用ボイラ１４から排出される排ガスは排気ダクト１７で導出して、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、排気ダクト１７の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。
【００２０】
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、図１のように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を配管接続し、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。
【００２１】
また、前記燃焼ガス供給ダクト１５の途中に燃焼ガス分岐ダクト２５を連結し、該燃焼ガス分岐ダクト２５の途中に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を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにしているとともに、前記燃焼ガス分岐ダクト２５の他端部を発電用ボイラ１４下流側の排気ダクト１７に連結し、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して処理するようにしている。
【００２２】
上記バイオマス発電施設１の近傍には、骨材加熱予備設備２７を備えたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２８を併設している。アスファルトプラント２８には、供給される骨材を加熱するドライヤ２９を設置し、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３０を基台３１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、ドラム３０の一端部のホットホッパ３２に配設したバーナ３３よりドラム３０内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ３４に連結した図外の排気煙道の末端に配設した排風機にて排ガスを吸引してドラム３０内を通過する高温ガス流を維持すると共に、集塵機を経由させて清浄化した排ガスを煙突より大気中へ放出している。
【００２３】
そして、粒度別に骨材を貯蔵している骨材ホッパ群３５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３６を介してドラム３０内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム３０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３２に配設した排出部から排出するようにしている。
【００２４】
ドラム３０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３７によってプラント本体３８上部まで持ち上げ、排出シュートを滑り落ちて振動篩３９に流し込み、粒度別に篩い分けられて骨材貯蔵ビン４０の各区画室に貯蔵される。骨材貯蔵ビン４０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を備えており、その下位に重量検出器にて支持する骨材計量槽４１を配設すると共に、石粉貯蔵ビン４２のスクリューフィーダ４３にて供給される石粉を計量する石粉計量槽４４、アスファルトを計量するアスファルト計量槽４５を配設し、更にその下位にはミキサ４６を配設し、所定量の各材料を上記各計量槽にて計量し、ミキサ４６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トラック等で搬送するようにしている。
【００２５】
一方、骨材加熱予備設備２７は、図１のようにアスファルトプラント２８の骨材を加熱するドライヤ２９の骨材投入前付近に設置して予備加熱乾燥するもので、予備加熱乾燥用ドライヤ４７、骨材貯留サイロ４８等の設備を備えている。予備加熱乾燥用ドライヤ４７は前記したドライヤ２９とほぼ同様の構造で、回転自在に傾斜支持して駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させており、該予備加熱乾燥用ドライヤ４７の一端側から後述する高温の清浄空気を供給する一方、予備加熱乾燥用ドライヤ４７の他端側に設置したベルトコンベヤ５０を介して骨材ホッパ５１に貯蔵する骨材をドラム５２内に供給し、骨材がドラム５２内を通過する間に加熱乾燥して適宜温度まで予備的に加熱するようにしている。前記骨材ホッパ５１には、骨材中の比較的含水比が高い砂を貯留し、この砂分をドライヤ４７にて予備加熱乾燥するようにすると効率が良く、またこの加熱した砂分をアスファルトプラント２８のドライヤ２９にて他の骨材に混入して１６０℃前後の所定温度まで加熱するとき、砂分を予め加熱していることによって骨材を目的温度に精度良く安定して加熱昇温できて好ましい。
【００２６】
予備加熱乾燥用ドライヤ４７にて加熱された骨材は、バケットエレベータ５３によって持ち上げられて骨材貯留サイロ４８に一旦貯留される。この骨材貯留サイロ４８は必要に応じて加熱保温構造とする。骨材貯留サイロ４８から払い出される骨材はコンベヤ等の搬送装置５４によって任意の量をアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給するようにしている。
【００２７】
このようにバイオマス発電施設１に隣接した骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３に、図１のようにバイオマス発電施設１の熱交換器２６に配設した高温空気供給ダクト５５の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ用熱風ダクト５７を配管接続し、前記熱交換器２６を介して高温となった清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にて骨材を予備的に加熱乾燥したり、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の燃焼用空気として使用するようにしている。高温空気供給ダクト５５には、空気供給用ファン５８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内を流下する約１１００℃前後の高温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供給するようにしている。
【００２８】
前記二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７には、図１のようにダンパー５９、６０、送風機６１、６２をそれぞれ配設し、ダンパー５９のみを適宜開放して高温の清浄空気を骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にだけ供給したり、ダンパー６０のみを適宜開放してアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にだけ供給したり、また、ダンパー５９、６０の両方を適宜開放して骨材加熱予備設備２７とアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の両方に供給することもできる。なお、温度センサー６３、６４を配置して高温の清浄空気温度を測定し、ダンパー５９、６０の開度量を調節して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７やアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３に導く高温の清浄空気温度をある程度コントロールすることもできる。
【００２９】
アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３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、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できる。このときバーナ３３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、バーナ３３の燃料使用量をより一層抑えることができる。
【００３０】
また、バーナ用熱風ダクト５７には、外気をダクト内に導入させるための外気導入口６５を開閉可能として備えており、例えば、バイオマス発電施設１側が運転停止時に開放したり、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など、外気導入口６５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対処している。
【００３１】
６６はバーナ用熱風ダクト５７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６７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２８の稼動が止まってバーナ３３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６７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。
【００３２】
このようにしてバイオマス発電施設１にて発生する熱バイオマスをガス化炉４にて熱分解して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前記アスファルトプラント２８の骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥することによって、骨材を加熱するための燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００３３】
また、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て高温となった清浄空気をアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３へも燃焼用空気として供給することによって、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、バーナ３３の燃焼用空気として使用することで、骨材加熱のための燃料使用量をさらに減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【実施例】
【００３４】
図１は、本発明の実施例を示すものである。上記したようにバイオマスを利用して発電を行うバイオマス発電施設１は、図１のように廃木材や間伐材などの木質系のバイオマス貯留ホッパ２を配設してその下流に破砕処理する破砕機３を配設し、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間接加熱式のキルン構造のガス化炉４を配設して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するようにしている。
【００３５】
ガス化炉４にて生成した可燃性ガス中に含まれる粉塵はサイクロン９で除塵処理し、該サイクロン９の下流に除塵処理した可燃性ガスをガス燃焼室１０で燃焼させて約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを発生させると共に、ガス化炉４にて生成した炭化物を粉砕機９で粉砕処理して該粉砕機１１の下流に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、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約１１００℃前後の高温の燃焼ガスを炭化物燃焼室１３で発生させるようにしている。
【００３６】
また、図１のように発電用ボイラ１４に前記ガス燃焼室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てこの高温の蒸気にて蒸気タービン１６を駆動させて発電を行い、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の途中に図１のように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を配管接続し、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。
【００３７】
そして、前記燃焼ガス供給ダクト１５の途中に燃焼ガス分岐ダクト２５を連結して、該燃焼ガス分岐ダクト２５の途中に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を配設して清浄空気を加熱昇温させるようにし、図１のように熱交換器２６に配設した高温空気供給ダクト５５の端部を二又状に分岐して予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を配管接続し、該予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を介して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７及びアスファルトプラント２８のドライヤ２９をバーナ３３に高温の清浄空気を供給し、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にて骨材を加熱したり、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３にて燃焼用空気として使用している。
【００３８】
高温空気供給ダクト５５には、空気供給用ファン５８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内を流下する約１１００℃前後の高温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予備乾燥用熱風ダクト５６、バーナ用熱風ダクト５７に供給するようにしている。バーナ３３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、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できる。このときバーナ３３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３３の燃料使用量をより一層抑えることができる。
【００３９】
したがって、アスファルトプラント２８が非稼働状態のときは、バイオマス発電施設１のガス化炉４での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て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、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い、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。
【００４０】
そして、アスファルトプラント２８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、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に供給して安定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し、この高温の清浄空気を高温空気供給ダクト５５、及び予備加熱用熱風ダクト５６（ダンパー６１は開、ダンパー６０は閉状態）を経由させて骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱する。この加熱した骨材を骨材貯留サイロ４８に一旦貯蔵した後、搬送装置５４によって任意の量をアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給すると同時に、骨材不足分を骨材ホッパ群３５から適宜量ずつ払い出してベルトコンベヤ３６を介してドライヤ２９に供給し、予備的に加熱した骨材を含めて約１６０℃前後の所定温度まで加熱する。
【００４１】
また、必要により、バイオマス発電施設１の熱交換させて清浄空気を加熱して高温となった清浄空気をダンパー６０の開放によってバーナ用熱風ダクト５７を介してアスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３へも供給して燃焼用空気として使用する。これによって、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７の骨材の予備的な加熱乾燥だけでなく、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３の燃焼用空気と使用することで、バーナ３３の燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００４２】
なお、アスファルトプラント２８が非稼働状態のときでも、骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に高温の清浄空気を供給して骨材を予備的に加熱乾燥して骨材貯留サイロ４８に一旦貯蔵しておき、次回のアスファルトプラント２８の稼働時に、骨材貯留サイロ４８から骨材を払い出してアスファルトプラント２８のドライヤ２９に供給することもできる。
【００４３】
このようにしてバイオマス発電施設１にて発生する熱バイオマスをガス化炉４にて熱分解して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、アスファルトプラント２８の骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７に供給して骨材を予備的に加熱乾燥させることができ、骨材加熱に要する燃料使用量を減らせてＣＯ2 の削減を図ることができる。
【００４４】
また、実施例では、高温の清浄空気を予備加熱用熱風ダクト５６とバーナ用熱風ダクト５７を介して骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７と、アスファルトプラント２８のドライヤ２９のバーナ３３との双方に供給できる構成としたが、バーナ用熱風ダクト５７を配設せず、予備加熱用熱風ダクト５６のみを配設し、高温の清浄空気を骨材加熱予備設備２７のドライヤ４７にのみ供給する構成とできることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例を示す概要説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…バイオマス発電施設 ４…ガス化炉 １０…ガス燃焼室 ２６…熱交換器
２７…骨材加熱予備設備 ２８…アスファルトプラント ２９…ドライヤ
３３…バーナ ５５…高温空気供給ダクト ５６…予備加熱用熱風ダクト
５７…バーナ用熱風ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、
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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成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を利用したアスファルトプラント。
【請求項２】
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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラント。
【請求項３】
バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、
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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴とするバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法。
【請求項４】
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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴とすると請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法。
【請求項１】
バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱して供給する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、
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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥するように構成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を利用したアスファルトプラント。
【請求項２】
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前記アスファルトプラントのドライヤのバーナへも燃焼用空気として供給するように配管接続したことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラント。
【請求項３】
バイオマスをガス化炉にて熱分解して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、骨材を予備的に加熱乾燥する骨材加熱予備設備を設けたアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを併設し、
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前記アスファルトプラントの骨材加熱予備設備のドライヤに供給して骨材を予備的に加熱乾燥してアスファルトプラントのドライヤに供給することを特徴とするバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法。
【請求項４】
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、この燃焼ガスを清浄空気とを熱交換させ、高温となった清浄空気を利用して骨材を予備的に加熱乾燥するようにしたことを特徴とすると請求項３に記載のバイオマス発電施設にて発生する熱を利用したアスファルトプラントの骨材加熱乾燥方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１１６６７２（Ｐ２０１０−１１６６７２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８８５１９（Ｐ２００８−２８８５１９）
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【出願人】（０００２０１５１５）前田道路株式会社 (61)
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【出願人】（０００２０１５１５）前田道路株式会社 (61)
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
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