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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024042723
(43)【公開日】2024-03-29
(54)【発明の名称】バイオマスガス化炉
(51)【国際特許分類】
C10J 3/02 20060101AFI20240322BHJP
C10J 3/32 20060101ALI20240322BHJP
【ＦＩ】
C10J3/02 M
C10J3/02 C
C10J3/32
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022147485
(22)【出願日】2022-09-16
(71)【出願人】
【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】清水 正紀
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 拓朗
(57)【要約】
【課題】堆積したバイオマス原料の崩落と、堆積したバイオマス原料における反応の偏りを抑制することで、効率よく燃料ガスを生成すること可能な、バイオマスガス化炉を提供する。
【解決手段】バイオマスガス化炉１は、バイオマス原料Ｆを加熱してガス化し、燃料ガスＧを生成する。バイオマスガス化炉１は、外筒１０と、内筒２０と、外筒１０を外方から加熱する反応炉３０と、燃焼空気供給部４０と、を備えている。バイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側に、上方から供給されて、堆積部１００を形成し、堆積部１００において燃料ガスＧが生成される。内筒２０は、下側に位置して内側に堆積部１００が形成される下側内筒２３と、上側に位置する上側内筒２１を備え、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも、断面積が小さくなるように形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】バイオマスガス化炉１は、バイオマス原料Ｆを加熱してガス化し、燃料ガスＧを生成する。バイオマスガス化炉１は、外筒１０と、内筒２０と、外筒１０を外方から加熱する反応炉３０と、燃焼空気供給部４０と、を備えている。バイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側に、上方から供給されて、堆積部１００を形成し、堆積部１００において燃料ガスＧが生成される。内筒２０は、下側に位置して内側に堆積部１００が形成される下側内筒２３と、上側に位置する上側内筒２１を備え、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも、断面積が小さくなるように形成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質のバイオマス原料を加熱してガス化し、燃料ガスを生成する、バイオマスガス化炉であって、
軸線が上下方向に延在するように設けられた外筒と、
前記外筒の内側に、軸線が上下方向に延在し、下端が前記外筒の下端よりも上方に位置するように設けられた内筒と、
前記外筒を外方から加熱する反応炉と、
前記内筒の内側に設けられて、燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、
を備え、
前記バイオマス原料は、前記内筒の内側に、上方から供給されて、堆積部を形成し、当該堆積部において前記燃料ガスが生成され、
前記内筒は、下側に位置して内側に前記堆積部が形成される下側内筒と、上側に位置する上側内筒を備え、前記下側内筒は、前記上側内筒よりも、断面積が小さくなるように形成されている、バイオマスガス化炉。
軸線が上下方向に延在するように設けられた外筒と、
前記外筒の内側に、軸線が上下方向に延在し、下端が前記外筒の下端よりも上方に位置するように設けられた内筒と、
前記外筒を外方から加熱する反応炉と、
前記内筒の内側に設けられて、燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、
を備え、
前記バイオマス原料は、前記内筒の内側に、上方から供給されて、堆積部を形成し、当該堆積部において前記燃料ガスが生成され、
前記内筒は、下側に位置して内側に前記堆積部が形成される下側内筒と、上側に位置する上側内筒を備え、前記下側内筒は、前記上側内筒よりも、断面積が小さくなるように形成されている、バイオマスガス化炉。
【請求項2】
前記上側内筒と、前記下側内筒は、断面が円形となるように形成され、
前記上側内筒の直径に対し、前記下側内筒の直径は、１／３以上２／３以下である、請求項１に記載のバイオマスガス化炉。
前記上側内筒の直径に対し、前記下側内筒の直径は、１／３以上２／３以下である、請求項１に記載のバイオマスガス化炉。
【請求項3】
前記内筒は、前記上側内筒と前記下側内筒の間に、下方に向かうにつれて断面積が漸次小さくなるように形成された中間内筒を備え、前記上側内筒と前記下側内筒は、前記中間内筒により接続されている、請求項１または２に記載のバイオマスガス化炉。
【請求項4】
前記外筒と前記下側内筒との間の断面積は、前記外筒と前記上側内筒との間の断面積よりも大きくなるように形成されている、請求項１または２に記載のバイオマスガス化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バイオマスガス化炉に関する。
【背景技術】
【0002】
バイオマス原料をバイオマスガス化炉により乾溜させて燃料ガスを生成し、燃料ガスを内燃機関で燃焼させて発電することが行われている。
【0003】
このようなバイオマスガス化炉として、例えば特許文献１には、炉本体内で上下方向に延びるように配置された内筒と外筒とを有する二重管を備えた、バイオマスガス化装置が開示されている。内筒の内側空間は、バイオマス原料をガス化する空間とされている。二重管の上部から供給されたバイオマス原料は、内筒の内側空間の下部に、回転可能に設けられた柱状体の、頂部の受け面上に堆積する。バイオマス原料は、内筒の内側空間を順次下方へと移動しながら順次反応して燃料ガスを生成する。内筒と外筒の間の空間は、生成された燃料ガスが流通する空間とされている。外筒の上端に設けられた生成ガス排出管には吸引ファンが設けられ、これによって生成された燃料ガスが外部へと排出される。
また、受け面には、酸化剤を供給する酸化剤供給口が形成されており、この酸化ガスにより、バイオマス原料の反応を促進させている。
また、受け面には、酸化剤を供給する酸化剤供給口が形成されており、この酸化ガスにより、バイオマス原料の反応を促進させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１９／００８９３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１に記載されたような構成では、柱状体からの酸化剤の供給や、柱状体の回転等によって、堆積したバイオマス原料に外部から力が作用することにより、バイオマス原料の堆積が崩れてしまうことがある。
また、特許文献１のような構成においては、吸引ファンによって内筒と外筒の間の空間の燃料ガスを吸引することで、内筒と外筒の間の空間に負圧が生じ、内筒と外筒の間の空間と、当該空間とは内筒の内側空間に堆積したバイオマス原料を挟んで位置する、バイオマス原料よりも上の空間との間に、圧力差が生じる。この圧力差によって、堆積したバイオマス原料に下方への力が作用することで、バイオマス原料の堆積が崩れてしまうこともある。
質の良い燃料ガスを生成するには、バイオマス原料を一定の高さ以上堆積させ、バイオマス原料を十分に反応させる必要がある。しかし、バイオマス原料の堆積が崩れると、バイオマス原料を十分に反応させるだけのバイオマス原料の高さが不足し、生成される燃料ガスの質が低下してしまうことがある。
また、特許文献１に記載されたような構成では、堆積したバイオマス原料に対し、柱状体から酸化剤が均一に供給されず、酸化剤の供給に偏りが生じることもある。その結果、生成される燃料ガスの質が低下してしまうことがある。
また、特許文献１のような構成においては、吸引ファンによって内筒と外筒の間の空間の燃料ガスを吸引することで、内筒と外筒の間の空間に負圧が生じ、内筒と外筒の間の空間と、当該空間とは内筒の内側空間に堆積したバイオマス原料を挟んで位置する、バイオマス原料よりも上の空間との間に、圧力差が生じる。この圧力差によって、堆積したバイオマス原料に下方への力が作用することで、バイオマス原料の堆積が崩れてしまうこともある。
質の良い燃料ガスを生成するには、バイオマス原料を一定の高さ以上堆積させ、バイオマス原料を十分に反応させる必要がある。しかし、バイオマス原料の堆積が崩れると、バイオマス原料を十分に反応させるだけのバイオマス原料の高さが不足し、生成される燃料ガスの質が低下してしまうことがある。
また、特許文献１に記載されたような構成では、堆積したバイオマス原料に対し、柱状体から酸化剤が均一に供給されず、酸化剤の供給に偏りが生じることもある。その結果、生成される燃料ガスの質が低下してしまうことがある。
【0006】
本発明の目的は、堆積したバイオマス原料の崩落と、堆積したバイオマス原料における反応の偏りを抑制することで、効率よく燃料ガスを生成することが可能な、バイオマスガス化炉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のバイオマスガス化炉は、木質のバイオマス原料を加熱してガス化し、燃料ガスを生成する、バイオマスガス化炉であって、軸線が上下方向に延在するように設けられた外筒と、前記外筒の内側に、軸線が上下方向に延在し、下端が前記外筒の下端よりも上方に位置するように設けられた内筒と、前記外筒を外方から加熱する反応炉と、前記内筒の内側に設けられて、燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、を備え、前記バイオマス原料は、前記内筒の内側に、上方から供給されて、堆積部を形成し、当該堆積部において前記燃料ガスが生成され、前記内筒は、下側に位置して内側に前記堆積部が形成される下側内筒と、上側に位置する上側内筒を備え、前記下側内筒は、前記上側内筒よりも、断面積が小さくなるように形成されている。
すなわち、本発明のバイオマスガス化炉は、木質のバイオマス原料を加熱してガス化し、燃料ガスを生成する、バイオマスガス化炉であって、軸線が上下方向に延在するように設けられた外筒と、前記外筒の内側に、軸線が上下方向に延在し、下端が前記外筒の下端よりも上方に位置するように設けられた内筒と、前記外筒を外方から加熱する反応炉と、前記内筒の内側に設けられて、燃焼空気を供給する燃焼空気供給部と、を備え、前記バイオマス原料は、前記内筒の内側に、上方から供給されて、堆積部を形成し、当該堆積部において前記燃料ガスが生成され、前記内筒は、下側に位置して内側に前記堆積部が形成される下側内筒と、上側に位置する上側内筒を備え、前記下側内筒は、前記上側内筒よりも、断面積が小さくなるように形成されている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、堆積したバイオマス原料の崩落と、堆積したバイオマス原料における反応の偏りを抑制することで、効率よく燃料ガスを生成することが可能な、バイオマスガス化炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るバイオマスガス化炉の構成を示す断面図を図１に示す。図１の、反応炉近傍の模式的な断面図を図２に示す。以下においては、主に図２を用いて説明する。
バイオマスガス化炉１は、木質のバイオマス原料Ｆを間接加熱してガス化し、燃料ガスＧを生成する。バイオマスガス化炉１は、外筒１０と、内筒２０と、反応炉３０と、燃焼空気供給部４０と、制御部８０と、を主に備えている。
本発明の実施形態に係るバイオマスガス化炉の構成を示す断面図を図１に示す。図１の、反応炉近傍の模式的な断面図を図２に示す。以下においては、主に図２を用いて説明する。
バイオマスガス化炉１は、木質のバイオマス原料Ｆを間接加熱してガス化し、燃料ガスＧを生成する。バイオマスガス化炉１は、外筒１０と、内筒２０と、反応炉３０と、燃焼空気供給部４０と、制御部８０と、を主に備えている。
【0011】
外筒１０は、軸線Ｃが上下方向に延在するように設けられている。外筒１０は、軸線Ｃに沿って上下方向に延びる円筒状の筒状部１１と、筒状部１１の上端を閉塞する天板部１２と、筒状部１１の下端を閉塞する底板部１３と、を一体に備えている。外筒１０の筒状部１１は、上端から下端まで、上下方向に同一の直径（内径）Ｄ１０を有して形成されている。
【0012】
内筒２０は、外筒１０に対し、軸線Ｃを中心とした径方向の内側に間隔をあけて設けられている。内筒２０は、軸線Ｃが上下方向に延在するよう、円筒状に形成されている。これにより、外筒１０と内筒２０とは、同一の軸線Ｃを中心とした二重筒構造とされている。内筒２０の内側には、上下方向に延びる円柱状の内部空間Ｓ１が形成されている。内筒２０の下端２０ｂは、外筒１０の下端１０ｂよりも上方に位置するように設けられている。内筒２０の上部２０ｔは、外筒１０の天板部１２を貫通して上方に突出している。
【0013】
内筒２０の上端には、上方に向けて開口する開口部２０ｈが形成されている。開口部２０ｈは、バイオマス原料Ｆの投入口である。バイオマス原料Ｆは、外部からフライトコンベア等のバイオマス搬送機６０（図１参照）によって内筒２０の上方へと搬送され、スクリューフィーダ等のバイオマス原料供給機６１（図１参照）によって、開口部２０ｈの上方から供給されて、内筒２０の内側の内部空間Ｓ１に投入される。投入されたバイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側と、外筒１０の下端１０ｂから内筒２０の下端２０ｂの間において堆積し、堆積部１００を形成する。
【0014】
内筒２０の内側には、回転管４１が設けられている。回転管４１は、外筒１０と内筒２０と同一の軸線Ｃを中心として、軸線Ｃに沿って上下方向に筒状に延びるように設けられている。回転管４１の上部４１ｔは、内筒２０の下端２０ｂよりも上方に延びて、内筒２０の内側で終端している。回転管４１の下端部４１ｂは、外筒１０の底板部１３を貫通して下方に突出している。回転管４１は、底板部１３の下方に設けられたモータ等の回転機構４３（図１参照）により、軸線Ｃ周りの周方向に回転駆動される。
【0015】
燃焼空気供給部４０は、回転管４１の上部４１ｔに形成されている。燃焼空気供給部４０は、内筒２０の内側に設けられている。燃焼空気供給部４０は、複数の空気流通孔４２を有している。複数の空気流通孔４２は、内筒２０の下端２０ｂから上方に離間して設けられている。複数の空気流通孔４２は、内筒２０の下端２０ｂよりも上方の部分に、回転管４１の内外を貫通するように形成されている。回転管４１内には、回転管４１の下端部４１ｂに設けられた燃焼空気供給口４４から燃焼空気Ａが送り込まれる。燃焼空気供給部４０は、回転管４１内に送り込まれた燃焼空気Ａを、複数の空気流通孔４２から、軸線Ｃを中心とした径方向の外側の堆積部１００内に供給する。回転管４１を軸線Ｃ周りの周方向に回転させながら、燃焼空気供給部４０から燃焼空気Ａを吹き出すことで、堆積部１００内の全周にわたって、燃焼空気Ａを均等に供給することができる。
ここで、燃焼空気Ａとしては、純度の高い酸素（純酸素）を用いるのが好ましい。空気を燃焼空気Ａとして用いても良いが、空気に多く含まれる窒素が、バイオマスガス化炉１内に導入され、これが堆積部１００における化学反応に使用されずに、生成される燃料ガスＧに混ざることにより、燃料ガスＧが薄まってしまう。これに対し、燃焼空気Ａとして、反応に使用される酸素の純度を高めることで、燃料ガスＧが薄まるのを抑えることができる。
ここで、燃焼空気Ａとしては、純度の高い酸素（純酸素）を用いるのが好ましい。空気を燃焼空気Ａとして用いても良いが、空気に多く含まれる窒素が、バイオマスガス化炉１内に導入され、これが堆積部１００における化学反応に使用されずに、生成される燃料ガスＧに混ざることにより、燃料ガスＧが薄まってしまう。これに対し、燃焼空気Ａとして、反応に使用される酸素の純度を高めることで、燃料ガスＧが薄まるのを抑えることができる。
【0016】
内筒２０と外筒１０との間には、上方から見て円環状をなす空間Ｓが形成されている。この空間Ｓは、内筒２０の下端２０ｂから外筒１０の天板部１２まで、上下方向に連続して延びている。内筒２０の下端２０ｂより下に位置する、外筒１０内の底部には、上方から見て円形の底部空間Ｓ３が形成されている。底部空間Ｓ３は、内部空間Ｓ１、及び空間Ｓの下側に形成されている。内部空間Ｓ１と、空間Ｓとは、底部空間Ｓ３を介して互いに連通している。
内筒２０の内部空間Ｓ１において、堆積部１００から生成された燃料ガスＧは、後に説明するファン１７により吸引されることで、底部空間Ｓ３を介して外周側へと誘導され、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを上昇していく。
内筒２０の内部空間Ｓ１において、堆積部１００から生成された燃料ガスＧは、後に説明するファン１７により吸引されることで、底部空間Ｓ３を介して外周側へと誘導され、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを上昇していく。
【0017】
内筒２０は、上側内筒２１と、中間内筒２２と、下側内筒２３と、を有している。
上側内筒２１は、内筒２０の上部に形成されている。上側内筒２１は、中間内筒２２、及び下側内筒２３の上側に形成されている。上側内筒２１は、断面が円形となるように形成されている。上側内筒２１は、上下方向に一定の直径Ｄ２１を有して円筒状に形成されている。
上側内筒２１は、内筒２０の上部に形成されている。上側内筒２１は、中間内筒２２、及び下側内筒２３の上側に形成されている。上側内筒２１は、断面が円形となるように形成されている。上側内筒２１は、上下方向に一定の直径Ｄ２１を有して円筒状に形成されている。
【0018】
下側内筒２３は、上側内筒２１、及び中間内筒２２の下側に形成されている。下側内筒２３は、断面が円形となるように形成されている。下側内筒２３は、上下方向に、一定の直径Ｄ２３を有して円筒状に形成されている。下側内筒２３の直径Ｄ２３は、上側内筒２１の直径Ｄ２１よりも小さい。これにより、下側内筒２３の内側の空間Ｓ１ｂの断面積は、上側内筒２１の内側の空間Ｓ１ｔの断面積よりも小さくなるように形成されている。堆積部１００は、内筒２０においては、下側内筒２３の内側に形成される。
【0019】
中間内筒２２は、上下方向において、上側内筒２１と下側内筒２３との間に形成されている。中間内筒２２は、断面が円形となるように形成されている。中間内筒２２は、上方から下方に向かって直径が漸次縮小するようテーパ筒状に形成されている。中間内筒２２の上端は、上側内筒２１の下端に接続され、上側内筒２１と同じ直径Ｄ２１を有している。中間内筒２２の下端は、下側内筒２３の上端に接続され、下側内筒２３と同じ直径Ｄ２３を有している。これにより、中間内筒２２は、下方に向かうにつれて、その内側の断面積が漸次小さくなるように形成されている。
【0020】
ここで、下側内筒２３の直径Ｄ２３は、上側内筒２１の直径Ｄ２１に対し、例えば、１／３以上２／３以下であるように形成するのが好ましい。下側内筒２３の直径Ｄ２３を上側内筒２１の直径Ｄ２１よりも小さくすることで、下側内筒２３においては堆積部１００が径方向の外側から拘束され、堆積部１００の崩壊が抑制される。ここで、下側内筒２３の直径Ｄ２３が上側内筒２１の直径Ｄ２１の２／３以上となると、この拘束が弱まり、堆積部１００が崩壊してしまう可能性がある。また、下側内筒２３の直径Ｄ２３が上側内筒２１の直径Ｄ２１の１／３以下となると、バイオマス原料Ｆが下側内筒２３の内側に詰まり、下側内筒２３を閉塞してしまう可能性がある。
下側内筒２３の直径Ｄ２３は、上側内筒２１の直径Ｄ２１に対し、例えば、１／２とするのが、より好ましい。例えば、上側内筒２１の直径Ｄ２１を４００ｍｍとすると、下側内筒２３の直径Ｄ２３を２００ｍｍとするのが望ましい。
下側内筒２３の直径Ｄ２３は、上側内筒２１の直径Ｄ２１に対し、例えば、１／２とするのが、より好ましい。例えば、上側内筒２１の直径Ｄ２１を４００ｍｍとすると、下側内筒２３の直径Ｄ２３を２００ｍｍとするのが望ましい。
【0021】
また、外筒１０の直径Ｄ１０は、上下方向で一定であるため、外筒１０と下側内筒２３との間の空間Ｓｂの断面積は、外筒１０と上側内筒２１との間の空間Ｓｔの断面積よりも大きくなっている。
ここで、外筒１０の直径Ｄ１０は、下側内筒２３の直径Ｄ２３の、例えば、２倍以上４倍以下となるように形成するのが好ましい。外筒１０の直径Ｄ１０は、下側内筒２３の直径Ｄ２３の、例えば、３．２５倍となるように形成するのが好ましい。例えば、上記のように、上側内筒２１の直径Ｄ２１を４００ｍｍ、下側内筒２３の直径Ｄ２３を２００ｍｍとした場合においては、外筒１０の直径Ｄ１０を６５０ｍｍとするのが望ましい。
ここで、外筒１０の直径Ｄ１０は、下側内筒２３の直径Ｄ２３の、例えば、２倍以上４倍以下となるように形成するのが好ましい。外筒１０の直径Ｄ１０は、下側内筒２３の直径Ｄ２３の、例えば、３．２５倍となるように形成するのが好ましい。例えば、上記のように、上側内筒２１の直径Ｄ２１を４００ｍｍ、下側内筒２３の直径Ｄ２３を２００ｍｍとした場合においては、外筒１０の直径Ｄ１０を６５０ｍｍとするのが望ましい。
【0022】
反応炉３０は、外筒１０を外方から加熱する。反応炉３０は、外筒１０の筒状部１１を、外筒１０の径方向の外方から取り囲むように形成されている。反応炉３０は、外周壁部３１と、上壁部３２と、底壁部３３と、を一体に有している。外周壁部３１は、外筒１０の筒状部１１に対して、軸線Ｃを中心とした径方向の外側に間隔をあけて設けられている。外周壁部３１は、上下方向に延びる筒状または角管状に形成されている。外周壁部３１を上方から見た際の断面形状は、円形、楕円形、多角形状等、いかなる形状であってもよい。上壁部３２は、外筒１０の筒状部１１の上端よりも下方に配置されている。上壁部３２は、外周壁部３１の上端と、外筒１０の筒状部１１との間を上方から閉塞している。底壁部３３は、外筒１０の底板部１３と、ほぼ同じ高さに配置されている。底壁部３３は、外周壁部３１の下端と、外筒１０の筒状部１１との間を下方から閉塞している。反応炉３０の全体は、断熱材３８（図１参照）によって覆われた構成となっている。
【0023】
反応炉３０は、流体入口３４と、流体出口３５と、を更に備えている。流体入口３４は、反応炉３０の下部に形成されている。流体入口３４は、反応炉３０の外部から供給される高温流体Ｈを、反応炉３０内に送り込むためのものである。高温流体Ｈとしては、例えば１０００℃以上のガスが用いられる。流体入口３４から反応炉３０内に送り込まれた高温流体Ｈは、外筒１０を外方から加熱する。外筒１０を加熱する高温流体Ｈの熱エネルギーは、輻射伝熱等により外筒１０から空間Ｓを通して内筒２０にも伝播し、外筒１０及び内筒２０を外方から加熱する。流体出口３５は、反応炉３０の上部に形成されている。流体出口３５は、反応炉３０内に送り込まれた高温流体Ｈを、反応炉３０外に排出するためのものである。流体出口３５から排出される、反応処理に用いられた後の高温流体Ｈの余剰熱エネルギーは、例えば、適宜のボイラー、熱交換器等で利用することができる。
【0024】
外筒１０は、燃料ガス排出部１５と、堆積物排出部１６と、を更に備えている。
燃料ガス排出部１５は、外筒１０の上側（上部）に、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと外筒１０の外部とが連通するように形成されている。燃料ガス排出部１５は、空間Ｓ内の燃料ガスＧを、外筒１０の外部に排出する。燃料ガス排出部１５の外側には、ファン１７が設けられている。ファン１７は、モータ等の駆動源（図示無し）によって回転駆動される。ファン１７は、空間Ｓに負圧を生じさせて空間Ｓ内の燃料ガスＧを吸引し、燃料ガス排出部１５へと誘導するように設けられている。燃料ガス排出部１５は、外部のダクト（図示無し）に接続されている。燃料ガス排出部１５からダクトに排出された燃料ガスＧは、高温フィルタで除塵され、ガス冷却器で例えば４０℃以下に冷却される。冷却された燃料ガスＧは、ファン１７により、内燃機関等の適宜の下流側設備へと供給される。
燃料ガス排出部１５は、外筒１０の上側（上部）に、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと外筒１０の外部とが連通するように形成されている。燃料ガス排出部１５は、空間Ｓ内の燃料ガスＧを、外筒１０の外部に排出する。燃料ガス排出部１５の外側には、ファン１７が設けられている。ファン１７は、モータ等の駆動源（図示無し）によって回転駆動される。ファン１７は、空間Ｓに負圧を生じさせて空間Ｓ内の燃料ガスＧを吸引し、燃料ガス排出部１５へと誘導するように設けられている。燃料ガス排出部１５は、外部のダクト（図示無し）に接続されている。燃料ガス排出部１５からダクトに排出された燃料ガスＧは、高温フィルタで除塵され、ガス冷却器で例えば４０℃以下に冷却される。冷却された燃料ガスＧは、ファン１７により、内燃機関等の適宜の下流側設備へと供給される。
【0025】
堆積物排出部１６は、外筒１０の下端１０ｂに設けられている。堆積物排出部１６は、外筒１０の底板部１３から下方に延びる筒状または角管状をなしている。堆積物排出部１６は、上端開口１６ｈを有している。上端開口１６ｈは、底板部１３において、外筒１０内で上方に向けて開口している。堆積物排出部１６を介して、堆積部１００の下端に位置する堆積物Ｔが、排出物Ｚとして、外筒１０の外部に排出される。
【0026】
バイオマスガス化炉１は、排出促進部１８を備えている。排出促進部１８は、例えば、回転管４１の外周面に接合された旋回翼１９を有している。旋回翼１９は、回転管４１の外周面から、軸線Ｃを中心とした径方向の外側に延びている。旋回翼１９は、軸線Ｃを中心とした周方向に、複数枚（例えば４枚）が配置されている。旋回翼１９は、回転管４１と一体に軸線Ｃ周りの周方向に回転または揺動する。
本実施形態において、旋回翼１９は、内筒２０の下端部近傍に設けられた、上側の旋回翼１９Ａと、外筒１０内の下端（底部）に設けられた、下側の旋回翼１９Ｂと、を備えている。上側の旋回翼１９Ａは、堆積部１００の中で、外筒１０の下端１０ｂから内筒２０の下端２０ｂの間の底部空間Ｓ３の、上側に位置する堆積物Ｔを、下方へと押しやる。下側の旋回翼１９Ｂは、外筒１０内の下端（底部）に位置する堆積物Ｔを、堆積物排出部１６へと誘導する。このようにして、排出促進部１８は、堆積物排出部１６を通した堆積物Ｔの排出を促進せしめる。堆積物Ｔは、堆積部１００の下端においては、炭化して流動化した状態となっている。排出促進部１８は、外筒１０内の底部で、流動化した状態となった堆積物Ｔを下方へと押し出す。下方へと押し出された堆積物Ｔは、上端開口１６ｈ及び堆積物排出部１６を通して、外筒１０の外部へと排出される。
本実施形態において、旋回翼１９は、内筒２０の下端部近傍に設けられた、上側の旋回翼１９Ａと、外筒１０内の下端（底部）に設けられた、下側の旋回翼１９Ｂと、を備えている。上側の旋回翼１９Ａは、堆積部１００の中で、外筒１０の下端１０ｂから内筒２０の下端２０ｂの間の底部空間Ｓ３の、上側に位置する堆積物Ｔを、下方へと押しやる。下側の旋回翼１９Ｂは、外筒１０内の下端（底部）に位置する堆積物Ｔを、堆積物排出部１６へと誘導する。このようにして、排出促進部１８は、堆積物排出部１６を通した堆積物Ｔの排出を促進せしめる。堆積物Ｔは、堆積部１００の下端においては、炭化して流動化した状態となっている。排出促進部１８は、外筒１０内の底部で、流動化した状態となった堆積物Ｔを下方へと押し出す。下方へと押し出された堆積物Ｔは、上端開口１６ｈ及び堆積物排出部１６を通して、外筒１０の外部へと排出される。
【0027】
制御部８０は、バイオマスガス化炉１の動作を制御する。バイオマスガス化炉１は、センサ８１を備えている。センサ８１は、内筒２０内の、堆積部１００の高さ、すなわち堆積部１００の上端の位置を検出する。制御部８０は、センサ８１で検出される堆積部１００の高さに基づいて、バイオマス原料供給機６１と排出促進部１８の動作を制御する。制御部８０は、センサ８１で検出される堆積部１００の高さが、燃焼空気供給部４０よりも上方に位置する所定の高さ閾値以下の場合には、排出促進部１８を停止させ、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆを供給する。制御部８０は、センサ８１で検出される堆積物Ｔの高さが、高さ閾値を越えた場合に、バイオマス原料供給機６１からのバイオマス原料Ｆの供給を継続しつつ、排出促進部１８を稼働させる。
【0028】
既に説明したように、燃焼空気供給部４０は、回転管４１内に送り込まれた燃焼空気Ａを、回転管４１を軸線Ｃ周りの周方向に回転させながら、複数の空気流通孔４２から、軸線Ｃを中心とした径方向の外側の堆積部１００内に供給する。このような、堆積部１００内への燃焼空気Ａの供給や、回転管４１の回転動作によって、堆積部１００に外部から力が作用することにより、堆積部１００が崩れてしまうことがある。
また、ファン１７によって内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓの燃料ガスＧを吸引することで、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓに負圧が生じ、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、当該空間Ｓとは堆積部１００を挟んで位置する、内筒２０の内部空間Ｓ１との間に、圧力差が生じる。この圧力差によって、堆積部１００に下方への力が作用することで、堆積部１００が崩れてしまうこともある。
質の良い燃料ガスＧを生成するには、堆積部１００を一定の高さ以上として、堆積部１００において十分に反応が行われるようにする必要がある。しかし、堆積部１００が崩れると、堆積部１００を十分に反応させるだけの高さが不足し、生成される燃料ガスＧの質が低下してしまうことがある。
また、ファン１７によって内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓの燃料ガスＧを吸引することで、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓに負圧が生じ、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、当該空間Ｓとは堆積部１００を挟んで位置する、内筒２０の内部空間Ｓ１との間に、圧力差が生じる。この圧力差によって、堆積部１００に下方への力が作用することで、堆積部１００が崩れてしまうこともある。
質の良い燃料ガスＧを生成するには、堆積部１００を一定の高さ以上として、堆積部１００において十分に反応が行われるようにする必要がある。しかし、堆積部１００が崩れると、堆積部１００を十分に反応させるだけの高さが不足し、生成される燃料ガスＧの質が低下してしまうことがある。
【0029】
本実施形態においては、堆積部１００は、下側内筒２３の内側の空間Ｓ１ｂに形成される。この下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されているため、堆積部１００が径方向の外側から強く拘束される。これにより、燃料ガスＧの生成中に、堆積部１００の崩落が生じることが抑制される。
このように、本実施形態においては、堆積部１００の崩落が生じにくい構造となっているが、万が一、堆積部１００に崩落が生じた場合に、堆積部１００の崩落を迅速に解消するために、バイオマスガス化炉１は、第一圧力センサ９１と、第二圧力センサ９２と、を備えている。第一圧力センサ９１は、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓの圧力を検出する。第二圧力センサ９２は、内筒２０の内部空間Ｓ１の圧力を検出する。
堆積部１００の崩落が生じていない場合、堆積部１００によって、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと内筒２０の内部空間Ｓ１とは隔離される。このため、ファン１７によって生じる負圧により、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓは、内筒２０の内部空間Ｓ１よりも、気圧が小さくなっており、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと内筒２０の内部空間Ｓ１の間には、差圧が生じている。
これに対し、堆積部１００に崩落が生じると、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、内筒２０の内部空間Ｓ１とが連通する。このため、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、内筒２０の内部空間Ｓ１の差圧は小さくなる。
このように、本実施形態においては、堆積部１００の崩落が生じにくい構造となっているが、万が一、堆積部１００に崩落が生じた場合に、堆積部１００の崩落を迅速に解消するために、バイオマスガス化炉１は、第一圧力センサ９１と、第二圧力センサ９２と、を備えている。第一圧力センサ９１は、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓの圧力を検出する。第二圧力センサ９２は、内筒２０の内部空間Ｓ１の圧力を検出する。
堆積部１００の崩落が生じていない場合、堆積部１００によって、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと内筒２０の内部空間Ｓ１とは隔離される。このため、ファン１７によって生じる負圧により、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓは、内筒２０の内部空間Ｓ１よりも、気圧が小さくなっており、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと内筒２０の内部空間Ｓ１の間には、差圧が生じている。
これに対し、堆積部１００に崩落が生じると、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、内筒２０の内部空間Ｓ１とが連通する。このため、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓと、内筒２０の内部空間Ｓ１の差圧は小さくなる。
【0030】
制御部８０は、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差（差圧）に基づいて、排出促進部１８の回転を制御する。制御部８０は、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値以上である場合、堆積部１００の崩落が生じていないと判断し、排出促進部１８を稼働させる。
また、制御部８０は、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値未満である場合、堆積部１００の崩落が生じていると判断し、排出促進部１８の稼働を停止させる。これにより、排出促進部１８の停止後、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続して供給されることで、内筒２０の下側内筒２３の内側に、バイオマス原料Ｆの堆積量が増加し、堆積部１００の崩落が解消される。堆積部１００の崩落が解消されると、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値以上に回復するので、制御部８０は、排出促進部１８の稼働を再開させる。
また、制御部８０は、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値未満である場合、堆積部１００の崩落が生じていると判断し、排出促進部１８の稼働を停止させる。これにより、排出促進部１８の停止後、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続して供給されることで、内筒２０の下側内筒２３の内側に、バイオマス原料Ｆの堆積量が増加し、堆積部１００の崩落が解消される。堆積部１００の崩落が解消されると、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値以上に回復するので、制御部８０は、排出促進部１８の稼働を再開させる。
【0031】
このようなバイオマスガス化炉１においては、バイオマス原料Ｆが、開口部２０ｈの上方から供給される。バイオマス原料Ｆは、例えば、枝葉、樹皮等である。バイオマス原料Ｆは、バイオマスガス化炉１への投入に先立ち、細かく砕かれる。バイオマス原料Ｆは、粒状のものであれば、１０ｍｍ程度の粒径のものが最も多くなるような粒度分布とするのが好ましい。また、細長い形状の、いわゆるピンチップであれば、最大の長さが５０ｍｍ程度となるようにするのが好ましい。
【0032】
開口部２０ｈから内筒２０の内側の内部空間Ｓ１に投入されたバイオマス原料Ｆは、外筒１０の下端１０ｂから内筒２０の下端２０ｂの間の底部空間Ｓ３と、内筒２０の下側内筒２３の内側の空間Ｓ１ｂ（内部空間Ｓ１）と、において堆積し、堆積部１００を形成する。
【0033】
堆積部１００は、外筒１０の底板部１３から、下側内筒２３の内側で、燃焼空気供給部４０の回転管４１の上端よりも上の位置まで堆積する。外筒１０内で堆積部１００の下端に位置する堆積物Ｔは、排出促進部１８によって堆積物排出部１６へと誘導され、外筒１０の外部に順次排出される。これにより、堆積部１００を形成する堆積物Ｔは、上方から下方へと順次下降（沈降）していく。堆積物Ｔが下降しても、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続的に投入されるため、堆積部１００の高さは維持される。
【0034】
下側内筒２３の内側の内部空間Ｓ１に投入されたバイオマス原料Ｆからは、堆積部１００を形成する堆積物Ｔが上方から下方に向かって順次下降していく過程で、可燃性を有する一酸化炭素、水素を多く含む、燃料ガスＧが生成される。
堆積部１００においては、高分子炭化水素であるタール成分が生成され得る。タール成分は、冷却されて液化すると粘性を発現する。このため、バイオマスガス化炉１により生成される燃料ガスＧにタール成分が多量に含まれると、例えば燃料ガスＧを使用する後段の設備の機械駆動部にタール成分が付着することで、機械駆動部に動作不良が生じる可能性がある。したがって、燃料ガスＧに含まれるタール成分の量は、少ないほうが望ましい。このようなタール成分は、堆積部１００に供給される燃焼空気Ａによって酸化され、分解される。
堆積部１００は、下側内筒２３の内側の空間Ｓ１ｂに形成される。この下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されているため、堆積部１００が径方向の外側から強く拘束される。これにより、燃料ガスＧの生成中に、堆積部１００の崩落が生じることが抑制される。
堆積部１００においては、高分子炭化水素であるタール成分が生成され得る。タール成分は、冷却されて液化すると粘性を発現する。このため、バイオマスガス化炉１により生成される燃料ガスＧにタール成分が多量に含まれると、例えば燃料ガスＧを使用する後段の設備の機械駆動部にタール成分が付着することで、機械駆動部に動作不良が生じる可能性がある。したがって、燃料ガスＧに含まれるタール成分の量は、少ないほうが望ましい。このようなタール成分は、堆積部１００に供給される燃焼空気Ａによって酸化され、分解される。
堆積部１００は、下側内筒２３の内側の空間Ｓ１ｂに形成される。この下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されているため、堆積部１００が径方向の外側から強く拘束される。これにより、燃料ガスＧの生成中に、堆積部１００の崩落が生じることが抑制される。
【0035】
生成された燃料ガスＧは、堆積部１００の堆積物Ｔの下端部で、ファン１７により吸引されることで、径方向の外側へと誘導され、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを、下方から上方に向かって上昇していく。この過程で、燃料ガスＧは、反応炉３０からの熱によって、タール成分の分解が促進される。
既に説明したように、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されている。換言すれば、外筒１０と下側内筒２３との間の空間Ｓｂの断面積は、外筒１０と上側内筒２１との間の空間Ｓｔの断面積よりも大きくなるように形成されている。これにより、燃料ガスＧが内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを上昇するに際し、特に下側内筒２３の位置する高さにおいては、内容積が大きくなるため、燃料ガスＧが緩やかに上昇するようになり、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓにおける燃料ガスＧの滞留時間が長くなる。これにより、タール成分の分解が、より促進される。
既に説明したように、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されている。換言すれば、外筒１０と下側内筒２３との間の空間Ｓｂの断面積は、外筒１０と上側内筒２１との間の空間Ｓｔの断面積よりも大きくなるように形成されている。これにより、燃料ガスＧが内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを上昇するに際し、特に下側内筒２３の位置する高さにおいては、内容積が大きくなるため、燃料ガスＧが緩やかに上昇するようになり、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓにおける燃料ガスＧの滞留時間が長くなる。これにより、タール成分の分解が、より促進される。
【0036】
燃料ガスＧを生成するのに使用された、堆積部１００の下端に位置する堆積物Ｔは、炭化して流動化した状態となっている。排出促進部１８は、流動化した状態となった堆積物Ｔを、下方へと押し出して、堆積物排出部１６を通して、外筒１０の外部へと排出する。
堆積部１００の全体が下方へと移動すると、堆積部１００の高さが低くなる。センサ８１は、堆積部１００の高さを随時検出し、制御部８０は、堆積部１００の高さが所定の高さ閾値以下となると、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続して供給されることにより、堆積部１００の高さが増加して、所定の高さ閾値以上となるまで、排出促進部１８を停止させて堆積物Ｔの排出を停止する。制御部８０は、堆積部１００の高さが所定の高さ閾値を越えた場合に、排出促進部１８を稼働させて、堆積物Ｔを排出する。
堆積部１００の全体が下方へと移動すると、堆積部１００の高さが低くなる。センサ８１は、堆積部１００の高さを随時検出し、制御部８０は、堆積部１００の高さが所定の高さ閾値以下となると、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続して供給されることにより、堆積部１００の高さが増加して、所定の高さ閾値以上となるまで、排出促進部１８を停止させて堆積物Ｔの排出を停止する。制御部８０は、堆積部１００の高さが所定の高さ閾値を越えた場合に、排出促進部１８を稼働させて、堆積物Ｔを排出する。
【0037】
また、堆積部１００の崩落が生じた場合、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が小さくなる。制御部８０は、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値未満となった場合、堆積部１００の崩落が生じていると判断し、排出促進部１８の稼働を停止させる。これにより、排出促進部１８の停止後、バイオマス原料供給機６１からバイオマス原料Ｆが継続して供給されることで、内筒２０の下側内筒２３の内側に、バイオマス原料Ｆの堆積量が増加し、堆積部１００の崩落が解消される。堆積部１００の崩落が解消されると、第一圧力センサ９１で検出される空間Ｓの圧力と、第二圧力センサ９２で検出される内部空間Ｓ１の圧力との差圧が、予め設定された圧力閾値以上に回復するので、制御部８０は、排出促進部１８の稼働を再開させる。
【0038】
上述したようなバイオマスガス化炉１は、木質のバイオマス原料Ｆを間接加熱してガス化し、燃料ガスＧを生成する。バイオマスガス化炉１は、軸線Ｃが上下方向に延在するように設けられた外筒１０と、外筒１０の内側に、軸線Ｃが上下方向に延在し、下端２０ｂが外筒１０の下端１０ｂよりも上方に位置するように設けられた内筒２０と、外筒１０を外方から加熱する反応炉３０と、内筒２０の内側に設けられて、燃焼空気Ａを供給する燃焼空気供給部４０と、を備えている。バイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側に、上方から供給されて、堆積部１００を形成し、この堆積部１００において燃料ガスＧが生成される。内筒２０は、下側に位置して内側に堆積部１００が形成される下側内筒２３と、上側に位置する上側内筒２１を備え、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも、断面積が小さくなるように形成されている。
このようなバイオマスガス化炉１によれば、バイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側に、上方から供給される。供給されたバイオマス原料Ｆは、内筒２０に堆積して堆積部１００を形成する。ここで、堆積部１００には、外筒１０の外側に設けられた反応炉３０によって、十分な熱が供給される。その結果、バイオマス原料Ｆから、燃料ガスＧが生成される。
上記のような反応が進行する堆積部１００は、主に内筒２０の内部に設けられる。内筒２０は、外筒１０を挟んで外側から、反応炉３０により加熱される。このため、内筒２０の内部の堆積部１００においては、燃料ガスＧを生成する効率が高まる。
また、堆積部１００が加熱されて反応の効率が高まるため、反応に必要となる酸素の量が抑えられる。したがって、燃焼空気供給部４０から供給する燃焼空気Ａの量を抑えることができる。これにより、生成される燃料ガスＧの主成分となる一酸化炭素や水素が、酸素と過剰に反応して失われることが抑制され、燃料ガスＧの質の低下を抑制可能である。
上記のような反応が進行する堆積部１００は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成された下側内筒２３の内側に形成される。この下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されているため、例えば下側内筒２３を上側内筒２１と同一の、より大きな直径とした場合よりも、堆積部１００が径方向の外側から強く拘束される。これにより、堆積部１００の崩落が抑制される。同時に、径方向における燃焼空気供給部４０から供給される燃焼空気Ａの偏りも抑制される。
したがって、堆積したバイオマス原料Ｆの崩落と、堆積したバイオマス原料Ｆにおける反応の偏りを抑制することで、効率よく燃料ガスＧを生成すること可能となる。
このようなバイオマスガス化炉１によれば、バイオマス原料Ｆは、内筒２０の内側に、上方から供給される。供給されたバイオマス原料Ｆは、内筒２０に堆積して堆積部１００を形成する。ここで、堆積部１００には、外筒１０の外側に設けられた反応炉３０によって、十分な熱が供給される。その結果、バイオマス原料Ｆから、燃料ガスＧが生成される。
上記のような反応が進行する堆積部１００は、主に内筒２０の内部に設けられる。内筒２０は、外筒１０を挟んで外側から、反応炉３０により加熱される。このため、内筒２０の内部の堆積部１００においては、燃料ガスＧを生成する効率が高まる。
また、堆積部１００が加熱されて反応の効率が高まるため、反応に必要となる酸素の量が抑えられる。したがって、燃焼空気供給部４０から供給する燃焼空気Ａの量を抑えることができる。これにより、生成される燃料ガスＧの主成分となる一酸化炭素や水素が、酸素と過剰に反応して失われることが抑制され、燃料ガスＧの質の低下を抑制可能である。
上記のような反応が進行する堆積部１００は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成された下側内筒２３の内側に形成される。この下側内筒２３は、上側内筒２１よりも断面積が小さくなるように形成されているため、例えば下側内筒２３を上側内筒２１と同一の、より大きな直径とした場合よりも、堆積部１００が径方向の外側から強く拘束される。これにより、堆積部１００の崩落が抑制される。同時に、径方向における燃焼空気供給部４０から供給される燃焼空気Ａの偏りも抑制される。
したがって、堆積したバイオマス原料Ｆの崩落と、堆積したバイオマス原料Ｆにおける反応の偏りを抑制することで、効率よく燃料ガスＧを生成すること可能となる。
【0039】
また、生成された燃料ガスＧは、堆積部１００から、内筒２０の下端２０ｂの下方を、外筒１０に向けて誘導された後、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを上方へと誘導されて、外部へと排出される。
このような構成においては、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも、断面積が小さくなるように形成されているため、外筒１０と下側内筒２３との間の空間Ｓｂの容積を大きくすることができる。このため、生成された燃料ガスＧが、堆積部１００から、内筒２０の下方を通った後、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを、上方へと誘導されて、排出されるに際し、燃料ガスＧが緩やかに上昇するようになり、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓにおける燃料ガスＧの滞留時間が長くなって、燃料ガスＧが長時間、加熱される。これにより、燃料ガスＧ中のタール成分等の分解が促進され、燃料ガスＧの質がより向上する。
このような構成においては、下側内筒２３は、上側内筒２１よりも、断面積が小さくなるように形成されているため、外筒１０と下側内筒２３との間の空間Ｓｂの容積を大きくすることができる。このため、生成された燃料ガスＧが、堆積部１００から、内筒２０の下方を通った後、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを、上方へと誘導されて、排出されるに際し、燃料ガスＧが緩やかに上昇するようになり、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓにおける燃料ガスＧの滞留時間が長くなって、燃料ガスＧが長時間、加熱される。これにより、燃料ガスＧ中のタール成分等の分解が促進され、燃料ガスＧの質がより向上する。
【0040】
また、上側内筒２１と、下側内筒２３は、断面が円形となるように形成され、上側内筒２１の直径Ｄ２１に対し、下側内筒２３の直径Ｄ２３は、１／３以上２／３以下である。
このような構成により、上側内筒２１よりも下側内筒２３の断面積が小さくなるように形成することによって得られる、堆積部１００の崩落の抑制、燃焼空気Ａの偏りの抑制を、より効果的に実現することができる。
このような構成により、上側内筒２１よりも下側内筒２３の断面積が小さくなるように形成することによって得られる、堆積部１００の崩落の抑制、燃焼空気Ａの偏りの抑制を、より効果的に実現することができる。
【0041】
また、内筒２０は、上側内筒２１と下側内筒２３の間に、下方に向かうにつれて断面積が漸次小さくなるように形成された中間内筒２２を備え、上側内筒２１と下側内筒２３は、中間内筒２２により接続されている。
このような構成により、内筒２０の内側に、上方から供給されるバイオマス原料Ｆが、上側内筒２１から中間内筒２２を経て下側内筒２３の内側に堆積する際に、下側内筒２３の上端に引っ掛かるのを抑えることができる。
このような構成により、内筒２０の内側に、上方から供給されるバイオマス原料Ｆが、上側内筒２１から中間内筒２２を経て下側内筒２３の内側に堆積する際に、下側内筒２３の上端に引っ掛かるのを抑えることができる。
【0042】
また、外筒１０と下側内筒２３との間の断面積は、外筒１０と上側内筒２１との間の断面積よりも大きくなるように形成されている。
このような構成により、生成された燃料ガスＧが、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを、上方へと誘導される際、外筒１０と下側内筒２３との間における燃料ガスＧの流速が、外筒１０と上側内筒２１との間における燃料ガスＧの流速よりも遅くなる。これにより、生成された燃料ガスＧの、バイオマスガス化炉１内における滞留時間が確保され、燃料ガスＧ中のタール成分等の分解を効率良く行うことができる。
このような構成により、生成された燃料ガスＧが、内筒２０と外筒１０の間の空間Ｓを、上方へと誘導される際、外筒１０と下側内筒２３との間における燃料ガスＧの流速が、外筒１０と上側内筒２１との間における燃料ガスＧの流速よりも遅くなる。これにより、生成された燃料ガスＧの、バイオマスガス化炉１内における滞留時間が確保され、燃料ガスＧ中のタール成分等の分解を効率良く行うことができる。
【0043】
なお、本発明のバイオマスガス化炉は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、堆積部１００は、下側内筒２３の内部に形成されるものとして説明したが、これに限られない。堆積部１００は、上端が、中間内筒２２に位置する高さまで堆積するようにしてもよいし、上端が、上側内筒２１に位置する高さまで堆積するようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、堆積部１００は、下側内筒２３の内部に形成されるものとして説明したが、これに限られない。堆積部１００は、上端が、中間内筒２２に位置する高さまで堆積するようにしてもよいし、上端が、上側内筒２１に位置する高さまで堆積するようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0044】
１ バイオマスガス化炉
１０ 外筒
１０ｂ 下端
２０ 内筒
２０ｂ 下端
２１ 上側内筒
２２ 中間内筒
２３ 下側内筒
３０ 反応炉
４０ 燃焼空気供給部
１００ 堆積部
Ａ 燃焼空気
Ｃ 軸線
Ｆ バイオマス原料
Ｇ 燃料ガス
Ｓ 内筒と外筒の間の空間
１０ 外筒
１０ｂ 下端
２０ 内筒
２０ｂ 下端
２１ 上側内筒
２２ 中間内筒
２３ 下側内筒
３０ 反応炉
４０ 燃焼空気供給部
１００ 堆積部
Ａ 燃焼空気
Ｃ 軸線
Ｆ バイオマス原料
Ｇ 燃料ガス
Ｓ 内筒と外筒の間の空間
【図1】
【図2】