[go: up one dir, main page]

JP6344691B2 - Gas generator for solid carbon fuel, and unit for generating and burning gas, including gasifier - Google Patents

Gas generator for solid carbon fuel, and unit for generating and burning gas, including gasifier Download PDF

Info

Publication number
JP6344691B2
JP6344691B2 JP2014527703A JP2014527703A JP6344691B2 JP 6344691 B2 JP6344691 B2 JP 6344691B2 JP 2014527703 A JP2014527703 A JP 2014527703A JP 2014527703 A JP2014527703 A JP 2014527703A JP 6344691 B2 JP6344691 B2 JP 6344691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
gas
gasifier
pyrolysis
vertical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014527703A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014525489A (en
Inventor
ブルゴワ,フレデリック
バック,アレクサンドル
クライン,ヨハン
オーブ,ミカエル
Original Assignee
キシロワット エス.エー.
キシロワット エス.エー.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キシロワット エス.エー., キシロワット エス.エー. filed Critical キシロワット エス.エー.
Publication of JP2014525489A publication Critical patent/JP2014525489A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6344691B2 publication Critical patent/JP6344691B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/723Controlling or regulating the gasification process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/30Fuel charging devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/22Arrangements or dispositions of valves or flues
    • C10J3/24Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
    • C10J3/26Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/32Devices for distributing fuel evenly over the bed or for stirring up the fuel bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/156Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916Biomass
    • C10J2300/092Wood, cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643Conversion of synthesis gas to energy
    • C10J2300/165Conversion of synthesis gas to energy integrated with a gas turbine or gas motor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

本発明は、固体炭素燃料、たとえば固体バイオマスをガス化させるためのガス化装置に関する。   The present invention relates to a gasifier for gasifying solid carbon fuel, for example, solid biomass.

本発明はより詳しくは、少なくとも1つの第一の縦型容器であって、前記第一の容器の上部でその中の第一の垂直軸に沿って燃料を導入する供給手段を備え、かつ燃料が熱分解される熱分解領域と、熱分解領域からの熱分解ガスを燃焼させる燃焼領域と、熱分解領域からの炭化燃料をガス化する還元領域と、還元領域で生成されたガスを回収する出口とを有し、前記第一の容器が、供給手段と熱分解領域の間に固定された、容器内に供給された燃料を受けて保持する水平板をさらに含むガス化装置に関する。   More particularly, the present invention comprises at least one first vertical container comprising supply means for introducing fuel along a first vertical axis therein at the top of the first container and the fuel. A pyrolysis zone in which the pyrolysis is pyrolyzed, a combustion zone for burning pyrolysis gas from the pyrolysis zone, a reduction zone for gasifying the carbonized fuel from the pyrolysis zone, and a gas generated in the reduction zone The gasifier further includes a horizontal plate having an outlet, and wherein the first container receives and holds the fuel supplied in the container, which is fixed between the supply means and the thermal decomposition region.

本発明はまた、前記気ガスを生成するための上記のようなガス化装置を含む、ガス生成および燃焼ユニットにも関する。   The invention also relates to a gas generation and combustion unit comprising a gasifier as described above for generating the gas.

上記のようなガス化装置は周知であり、これは、固体炭素燃料から、特に、たとえば製材所または伐採作業から得られるもの等の木屑から、または農業副生成物(藁等)から、またはその他リサイクル木材から、燃料ガスを生成することを可能にする。この燃料ガスは特に一酸化炭素と水素を含んでおり、その後、たとえばガスタービン、内燃機関、ボイラまたは炉への燃料等、各種の目的のために使用できる。   Gasifiers such as those described above are well known and may be used from solid carbon fuels, in particular from wood chips such as those obtained from sawmills or logging operations, or from agricultural by-products (such as firewood), or others It makes it possible to produce fuel gas from recycled wood. This fuel gas contains, in particular, carbon monoxide and hydrogen, and can then be used for various purposes, for example, fuel for gas turbines, internal combustion engines, boilers or furnaces.

第一の容器に燃料を供給するのに、容器内で生成されることになるガスを透過させないような燃料供給手段を提供することが知られている。この気密性は、容器内で生成されるガスが燃料の貯蔵および供給システムに入るのを防止し、それによって、ガス化装置の動作中、前記ガスは基本的に出口に向かって移動する。この目的のために第一の容器の入口でロック機構を使用することが知られている。   It is known to provide a fuel supply means for supplying fuel to the first container so as not to permeate the gas that will be generated in the container. This hermeticity prevents the gas produced in the container from entering the fuel storage and supply system, so that during operation of the gasifier, the gas essentially moves towards the outlet. It is known to use a locking mechanism at the inlet of the first container for this purpose.

国際特許出願第2007/081296号パンフレットは、反応装置の上側部分に配置された回転弁を含むガス化装置を開示している。この装置は、燃料供給量を適正に計量できるという利点を提供するが、これには、ガスの不透過性が不十分であるため上流に別の密閉機構が必要となり、これがコスト高につながるという欠点が確かにある。さらに、弁はガス化装置が動作しているときに第一の容器内で一般的な高温に耐えることができなければならず、それによって特に高額な弁が必要となる。   International Patent Application No. 2007/081296 discloses a gasifier including a rotary valve located in the upper part of the reactor. This device offers the advantage that the fuel supply can be metered properly, but this requires a separate sealing mechanism upstream due to insufficient gas impermeability, which leads to high costs. There are certainly drawbacks. Furthermore, the valve must be able to withstand the typical high temperatures in the first vessel when the gasifier is operating, thereby requiring a particularly expensive valve.

その他の機構としては、上述のような回転弁の代わりにダブルフラップ仕切弁だけが採用されているものもある。このタイプの機構は材料の計量(バッチ計量)に関して効率が低いという事実のほかに、下側フラップもまた前記の高温に耐えられなければならず、したがって高額となる。   As another mechanism, there is a mechanism in which only a double flap gate valve is employed instead of the rotary valve as described above. In addition to the fact that this type of mechanism is less efficient in terms of material weighing (batch weighing), the lower flaps must also be able to withstand the aforementioned high temperatures and are therefore expensive.

国際特許出願第2001/051591号パンフレットは、反応装置の上側部分に対して横向きに配置された、ガスに対して良好な気密性を提供できるロックと、ロックと第一の容器の間を接続し、また材料の供給量を適正に計量するウォームねじを備える横方向の導管とを含むガス化装置を開示している。しかしながら、このような装置は高額で、扱いにくい。ウォームねじはまた、汚れやすく、そのためメンテナンスが必要であり、および/または燃料の小片で詰まりやすい。さらに、ねじの端が容器の中に入り込むと、ガス化装置が動作しているときにその中で一般的な高温に曝されるため、高額なねじを使用する必要が生じる。   International Patent Application No. 2001/051591 is arranged transversely to the upper part of the reactor, which can be connected between the lock and the first container with a lock that can provide good gas tightness to the gas. And a gasification device including a lateral conduit with a worm screw for properly metering the supply of material. However, such devices are expensive and cumbersome. Worm screws are also prone to soiling and therefore require maintenance and / or are prone to clogging with small pieces of fuel. In addition, if the end of the screw enters the container, it will be exposed to the common high temperatures within the gasifier when it is in operation, necessitating the use of expensive screws.

国際特許出願第2010/109501号パンフレットは、容器の形態のガス化装置を開示しており、その上側部分に燃料が横方向に導入される。すると燃料は、中央の穴を有する水平仕切りによって容器の乾燥領域に保持される。ウォームねじがこの穴を通って垂直に取り付けられ、燃料を乾燥領域から、水平仕切りの直下に配置された熱分解領域に搬送する。このウォームねじは熱分解領域に入り込むため、ガス化装置が動作しているときにその中で一般的な高温に耐えられなければならず、これによって特に耐久性の高い、高額なねじが必要となる。ウォームねじはまた、汚れやすく、そのためにメンテナンスが必要であり、および/または燃料の小片で詰まりやすい。   International Patent Application No. 2010/109501 discloses a gasifier in the form of a container, into which fuel is introduced laterally. The fuel is then held in the drying area of the container by a horizontal partition having a central hole. A worm screw is installed vertically through this hole to carry fuel from the drying area to the pyrolysis area located directly below the horizontal partition. Because this worm screw enters the pyrolysis zone, it must be able to withstand the typical high temperatures in the gasifier when it is operating, which requires a particularly durable and expensive screw. Become. Worm screws are also prone to soiling, which requires maintenance and / or is clogged with small pieces of fuel.

本発明の目的の1つは、ガス化装置に伴う上記の問題を少なくとも部分的に解決することである。   One object of the present invention is to at least partially solve the above problems associated with gasifiers.

上記目的のために、本発明によるガス化装置は、第一の容器が供給手段と水平板の間に取り付けられた移動可能なプッシャを含み、前記移動可能なプッシャが、水平板の上に保持されている燃料を熱分解領域へと押し入れるように設計され、水平板の上方に位置付けられるか、位置付けることができることを特徴とする。   For the above purpose, the gasifier according to the present invention comprises a movable pusher in which a first container is mounted between a supply means and a horizontal plate, and the movable pusher is held on the horizontal plate. It is designed to push the existing fuel into the pyrolysis zone and is characterized in that it can be positioned or positioned above the horizontal plate.

この構成によって、水平板はサーマルスクリーンを形成し、燃料供給手段とプッシャの両方を、第一の容器で一般的な高温から(特に放射と炎から)保護する。これによって、より安価な材料搬送機構(供給手段、プッシャ)を使用すること、および/またはそれらの耐久性および/またはそれらの信頼性を改善することが可能となる。   With this arrangement, the horizontal plate forms a thermal screen and protects both the fuel supply means and the pusher from the high temperatures common to the first container (especially from radiation and flame). This makes it possible to use cheaper material transport mechanisms (feeding means, pushers) and / or to improve their durability and / or their reliability.

この種の移動可能なプッシャは、国際特許第2010/109501号パンフレットにおいて提案されている垂直ウォームねじ(12)と比較して、占有する垂直方向の空間がより小さく、より単純で、より信頼性が高い。   This type of movable pusher occupies less vertical space, simpler and more reliable compared to the vertical worm screw (12) proposed in International Patent Publication No. 2010/109501 Is expensive.

好ましくは、移動可能なプッシャは、板の上方に水平に延び、第二の垂直軸の周囲で回転可能に取り付けられる少なくとも1本のアームを含む。回転プッシャによって実際に、熱分解領域内の燃料床(fuel bed)の上の燃料をよりよく分散させることができ、それによって熱分解反応の質が向上する。特に、その結果、生成されるガスのタール含有量を低減することができる。   Preferably, the movable pusher includes at least one arm that extends horizontally above the plate and is rotatably mounted about a second vertical axis. The rotating pusher can actually better disperse the fuel on the fuel bed in the pyrolysis zone, thereby improving the quality of the pyrolysis reaction. In particular, as a result, the tar content of the gas produced can be reduced.

さらに、過去においては、第一の容器に供給された燃料を燃料床の上でよりよく分散させるための各種の機構が考案された。   Furthermore, in the past, various mechanisms have been devised to better distribute the fuel supplied to the first container over the fuel bed.

米国特許第5,755,837号明細書(その図4および図5参照)は、たとえば第一の容器の上側部分に傾斜した通路を設けることを提案している。しかしながら、この装置では、材料がその燃料床上への落下地点により多く堆積する。特に、燃料の上面高さは第一の容器の周辺のほうがその中央部分より高くなる。英国特許第696682号明細書に関しては、これは第一の容器の上側部分に2枚の穿孔回転板を持つ機構を設けることを提案している。ここでも同様に、燃料は好ましくは、穴の反対に置かれることになる。さらに、この機構は汚れやすく、および/または燃料の小片で詰まりすい。   U.S. Pat. No. 5,755,837 (see FIGS. 4 and 5 thereof) proposes to provide an inclined passage in the upper part of the first container, for example. However, with this device, more material is deposited at the point of dropping onto the fuel bed. In particular, the height of the upper surface of the fuel is higher at the periphery of the first container than at its central portion. With regard to GB 696682, it proposes to provide a mechanism with two perforated rotating plates in the upper part of the first container. Again, the fuel will preferably be placed opposite the hole. Furthermore, the mechanism is easily soiled and / or clogged with small pieces of fuel.

これらの問題に対処するために、本発明によるガス化装置は好ましくは、熱分解領域の中の固体燃料層(bed of solid fuel)の上面を少なくとも部分的に平均化するのに適した平均化手段を含む。本発明者らはそれゆえ、燃料床の上への燃料の注入に作用するのではなく、燃料床に直接作用し、それゆえ周知の機構の欠点を軽減し、または除去する機構を提供する。平均化手段は、熱分解領域における燃料床の上に燃料をはるかによりよく分散させことができ、それによって熱分解反応の質が改善される。   In order to address these problems, the gasifier according to the invention is preferably an averaging suitable for at least partially averaging the top surface of the solid fuel layer in the pyrolysis zone. Including means. We therefore provide a mechanism that acts directly on the fuel bed rather than acting on the injection of fuel onto the fuel bed, thus reducing or eliminating the disadvantages of known mechanisms. The averaging means can distribute the fuel much better over the fuel bed in the pyrolysis zone, thereby improving the quality of the pyrolysis reaction.

好ましい実施形態によれば、平均化手段は、熱分解領域内の固体燃料層の上面の高さに水平に延びる少なくとも1本のアームを含み、前記少なくとも1本のアームは、第三の垂直軸Cの周囲で回転可能に取り付けられる。これは実際に、熱分解領域内の材料床の上で固体材料をより均一に分散させるための単純で、信頼性の高い、有効な手段である。   According to a preferred embodiment, the averaging means comprises at least one arm extending horizontally at the height of the upper surface of the solid fuel layer in the pyrolysis zone, said at least one arm being a third vertical axis. It is mounted for rotation around C. This is actually a simple, reliable and effective means for more evenly distributing the solid material over the material bed in the pyrolysis zone.

本発明の上記の態様およびその他の態様は、図面中の図を参照した上で、本発明の具体的な実施形態の詳細な説明において明確となる。   These and other aspects of the present invention will become apparent in the detailed description of specific embodiments of the present invention with reference to the figures in the drawings.

本発明によるガス化装置の前方断面を概略的に示す。1 schematically shows a front section of a gasifier according to the invention. 本発明によるガス化装置の好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。1 schematically shows a front section of a preferred embodiment of a gasifier according to the invention. 図2のガス化装置の横断面を概略的に示す。Fig. 3 schematically shows a cross section of the gasifier of Fig. 2; 本発明によるガス化装置のより好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。1 schematically shows a front cross section of a more preferred embodiment of a gasifier according to the invention. 本発明によるガス化装置のさらにより好ましい実施形態の前方断面図を概略的に示す。Fig. 3 schematically shows a front sectional view of an even more preferred embodiment of a gasifier according to the present invention. 図5のガス化装置の横断面を概略的に示す。6 schematically shows a cross section of the gasifier of FIG. 本発明によるガス化装置のさらにより好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。2 schematically shows a front cross section of an even more preferred embodiment of a gasifier according to the invention. 本発明によるガス化装置のさらにより好ましい実施形態の横断面を概略的に示す。2 schematically shows a cross section of an even more preferred embodiment of a gasifier according to the invention. 本発明によるガス化装置の好ましい実施形態の前方断面を示す。2 shows a front cross section of a preferred embodiment of a gasifier according to the invention. 本発明によるガス化装置の好ましい実施形態の横断面を示す。2 shows a cross section of a preferred embodiment of a gasifier according to the invention.

図面中の図は正確な縮尺によらない。概して、図面中、同様の要素は同様の参照番号で示される。   The figures in the drawings are not to scale. Generally, like elements are denoted by like reference numerals in the drawings.

後述の実施形態の例は、熱分解領域と燃焼領域と還元領域を同時に含む単独の容器により形成される、並流固定床ガス化装置に関する。本発明はこの種のガス化装置に限定されず、特許請求項1の前提部の特徴を有するすべてのガス化装置、たとえば向流ガス化装置または、連続して複数の容器を含み、第一の容器が燃料の熱分解反応が起こる容器であるもの等の、その他のガス化装置にも関係することは明らかであろう。   Examples of embodiments described later relate to a cocurrent fixed bed gasifier formed by a single vessel including a pyrolysis region, a combustion region, and a reduction region simultaneously. The invention is not limited to this type of gasifier, but includes all gasifiers having the features of the premise of claim 1, for example countercurrent gasifiers or a plurality of consecutive containers, It will be clear that other gasifiers are also involved, such as those in which the vessel undergoes a pyrolysis reaction of the fuel.

さらに、後述の実施形態の例は、燃料の一例として固体バイオマスを使用しているが、その他いずれのタイプの固体炭素燃料も適当であることは自明である。   Furthermore, although the example of embodiment mentioned later uses solid biomass as an example of fuel, it is obvious that any other type of solid carbon fuel is suitable.

図1は、本発明によるガス化装置(1)の前方断面を概略的に示す。この例では、これは並流固定床ガス化装置である。このガス化装置は基本的に、縦型容器(4)の形態の反応装置により形成され、これは上から下に向かって連続的に、
− バイオマス(2)を第一の垂直軸(A)に沿って容器の中に導入する入口ロック(5)と、
− 容器に導入されたバイオマスを熱分解する熱分解領域(10)と、
− 熱分解領域からの熱分解ガスを燃焼させる燃焼領域(20)と、
− 熱分解領域からの炭化バイオマスをガス化するための還元領域(30)と、
− 還元領域からのガスを回収する排出口(6)と、
− 灰を回収し、除去する領域(40)と、
を含む。
FIG. 1 schematically shows a front section of a gasifier (1) according to the invention. In this example, this is a cocurrent fixed bed gasifier. This gasifier is basically formed by a reactor in the form of a vertical vessel (4), which is continuously from top to bottom,
An inlet lock (5) for introducing biomass (2) into the container along the first vertical axis (A);
A pyrolysis zone (10) for pyrolyzing the biomass introduced into the container;
A combustion zone (20) for burning pyrolysis gas from the pyrolysis zone;
-A reduction zone (30) for gasifying the carbonized biomass from the pyrolysis zone;
-An outlet (6) for recovering gas from the reduction zone;
-An area (40) for collecting and removing ash;
including.

入口ロックは様々な形態をとることができ、たとえば回転弁および/またはダブルフラップ仕切弁および/または、当業者の間で知られている他のいずれの導入手段でもよいことに留意するべきである。   It should be noted that the inlet lock can take a variety of forms, such as a rotary valve and / or a double flap gate valve and / or any other introduction means known to those skilled in the art. .

バイオマス(2)、たとえば木片チップは、入口ロック(5)を介して上から容器(4)に導入され、その後、詳しくは後述する中間装置(50、51)を介して熱分解領域(10)に到達し、ここで熱の効果により、揮発性物質と、一般に「チャー」または「コークス」と呼ばれる炭素含有量の多い固体残留物に分解される。この反応は一般に、300℃〜700℃の温度範囲で起こる。   Biomass (2), for example wood chip, is introduced into the container (4) from above via the inlet lock (5) and then the pyrolysis zone (10) via intermediate devices (50, 51) which will be described in detail later. Where the effects of heat decompose into volatile substances and solid residues with a high carbon content commonly referred to as “char” or “coke”. This reaction generally occurs in the temperature range of 300 ° C to 700 ° C.

この温度に到達させるために、容器は一般に、熱分解剤(11)を投入する第一の手段を含み、これはたとえば容器内の熱分解領域の高さにおいて横方向に開放する1つまたは複数のノズルを含み、これによってバイオマスを揮発性物質と「チャー」に分解するために必要なエネルギーを直接または間接に供給することになるガスをそこに導入することが可能となる。前記熱分解剤はたとえば酸素を含む反応ガスとすることができ、これは、バイオマスまたはバイオマスの分解生成物の一部のみを燃焼させることによって、熱分解に必要なエネルギーを放出する。これはまた、不活性ガス(たとえば、二酸化炭素、窒素、水蒸気)とすることもでき、これは予熱されると、熱分解に必要なエネルギーを供給する。これはまた、上記2種類のガスの組み合わせとすることもできる。   In order to reach this temperature, the container generally comprises a first means of charging the pyrolysis agent (11), which is one or more open laterally, for example at the height of the pyrolysis zone in the container. This allows the introduction of a gas that will directly or indirectly supply the energy necessary to break down the biomass into volatiles and “char”. The pyrolysis agent can be, for example, a reaction gas containing oxygen, which releases the energy necessary for pyrolysis by burning only a portion of the biomass or biomass degradation products. It can also be an inert gas (eg, carbon dioxide, nitrogen, water vapor) that, when preheated, provides the energy necessary for pyrolysis. This can also be a combination of the above two gases.

「チャー」はその後、たとえば欧州特許出願第11171156号明細書に記載されたもの等の、よく知られた手段によって還元領域(30)に搬送される。   The “char” is then transported to the reduction zone (30) by well-known means, such as those described in European Patent Application No. 11171156, for example.

燃焼領域(20)に入った揮発性物質(「熱分解ガス」とも呼ばれる)は、その中で部分的または完全に燃焼される。この燃焼を促進するために、容器は好ましくは、ガス化剤(21)の投入のための第二の手段を含む。このような第二の投入手段はたとえば、燃焼領域の高さにおいて容器内で横方向に開放する1つまたは複数のノズルを含むことができる。「ガス化剤」とは、固体燃料内に含まれる炭素および/または水素と反応できるガスと理解するものとする。したがって、前記ガス化剤はたとえば、周囲空気、より酸素濃度の高いガス、水蒸気、二酸化炭素、またはこれらのガスの混合物とすることができる。この燃焼により、基本的に二酸化炭素(CO)と水(HO)と、もちろん熱が生成される。一般に、燃焼領域では温度は1100℃より高くなりうる。還元領域に運ばれた「チャー」は燃焼生成物と反応して、特に一酸化炭素(CO)と水素(H)を生成する。 Volatile material (also referred to as “pyrolysis gas”) entering the combustion zone (20) is partially or completely burned therein. In order to facilitate this combustion, the container preferably includes a second means for charging the gasifying agent (21). Such second charging means can include, for example, one or more nozzles that open laterally within the container at the height of the combustion zone. “Gassing agent” shall be understood as a gas capable of reacting with carbon and / or hydrogen contained within a solid fuel. Thus, the gasifying agent can be, for example, ambient air, a gas with a higher oxygen concentration, water vapor, carbon dioxide, or a mixture of these gases. This combustion basically generates carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O), and of course heat. In general, in the combustion region, the temperature can be higher than 1100 ° C. The “char” carried to the reduction zone reacts with the combustion products to produce, in particular, carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ).

たとえば、リグノセルロース材料、たとえば木材の自己熱交換反応の場合、およびガス化剤として気温での周囲空気を使用した場合、この反応は一般に300℃〜800℃の温度範囲で起こる。しかしながら、炭素をより多く含む燃料を使用した場合および/または予熱された試薬を使用した場合、この温度はそれより高くなり、1300℃に到達するか、時にはこれを超えることもありうる。この反応で生成されるガスは、容器(4)の底部に配置された反応装置の排出口(6)で回収される。排出口(6)ではそれゆえ、ガス化剤として周囲空気を使用した場合、一般に約15%〜30%のCO、10%〜25%のH、0.5〜3%のCH、5%〜15%のCO、49%のNを含む燃焼ガスが得られる。灰は、容器の底部(40)で回収できる。 For example, in the case of a lignocellulosic material such as wood, a self-heat exchange reaction, and when ambient air at ambient temperature is used as the gasifying agent, this reaction generally occurs in the temperature range of 300 ° C to 800 ° C. However, when using higher carbon fuels and / or with preheated reagents, this temperature is higher and can reach 1300 ° C. or sometimes exceed it. The gas produced by this reaction is recovered at the outlet (6) of the reactor arranged at the bottom of the container (4). In Therefore outlet (6), when using ambient air as a gasifying agent, typically about 15% to 30% of CO, 10% to 25% of H 2, 0.5 to 3% of CH 4, 5 % to 15% of CO 2, 49% of the combustion gas containing N 2 is obtained. Ashes can be recovered at the bottom (40) of the container.

このようなガス化装置は知られており、したがって、その設計またはその動作はこれ以上詳しく説明しない。   Such gasifiers are known and therefore their design or operation is not described in further detail.

ここで、入口ロック(5)の真下に配置された装置(50、51)に注目する。   Attention is now drawn to the device (50, 51) located directly under the inlet lock (5).

この装置は一方で、入口ロック(5)と熱分解領域(10)の間に取り付けて固定された水平板(50)を含む。前記板(50)は、入口ロック(5)を介して容器(4)の中に導入される燃料(2)を受け、少なくとも部分的に保持するような位置と寸法である。   This device, on the other hand, includes a horizontal plate (50) mounted and secured between the inlet lock (5) and the pyrolysis zone (10). The plate (50) is sized and positioned to receive and at least partially hold fuel (2) introduced into the container (4) via the inlet lock (5).

好ましくは、板は、それが燃料をすべて保持するような、また後者が外部作用、たとえば後述のプッシャの作用を受けて熱分解領域にしか流れないような位置と寸法である。   Preferably, the plate is sized and positioned so that it retains all of the fuel and the latter flows only to the pyrolysis region under the action of an external action, such as the pusher described below.

この目的のために、板の位置と大きさは、使用される燃料の流れの特性、特にその傾斜角度(たとえば、木片の場合、傾斜角は60°程度)に合わせて調整される。   For this purpose, the position and size of the plates are adjusted according to the characteristics of the fuel flow used, in particular their inclination angle (for example, in the case of wood pieces, the inclination angle is around 60 °).

装置は、入口ロック(5)と水平板(50)の間に取り付けられた移動可能なプッシャ(51)をさらに含む。前記プッシャ(51)は水平板(50)の上方に位置付けられ、それによって水平板はプッシャをガス化装置が動作しているときに板の下方に広がる熱から保護するサーマルスクリーンを形成する。図に示されているように、これはたとえば水平ジャッキ(horizontal jack)とすることができ、その端に垂直板が取り付けられ、プッシャとして機能する。ジャッキを作動させると、板上に保持された燃料が垂直板によって押され、重力により熱分解領域(10)の中へと落下する。燃料の計量は、ジャッキの運動を制御することによって実現できる。   The device further includes a movable pusher (51) mounted between the inlet lock (5) and the horizontal plate (50). The pusher (51) is positioned above the horizontal plate (50), whereby the horizontal plate forms a thermal screen that protects the pusher from heat spreading below the plate when the gasifier is operating. As shown in the figure, this can be, for example, a horizontal jack, with a vertical plate attached to its end and functioning as a pusher. When the jack is operated, the fuel held on the plate is pushed by the vertical plate and falls into the pyrolysis region (10) by gravity. Fuel metering can be achieved by controlling the movement of the jack.

図2は、本発明によるガス化の好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。この好ましい実施形態によれば、移動可能なプッシャ(51)は、水平板(10)の上方に水平に延び、第二の垂直軸(B)を中心に回転可能に取り付けられた少なくとも1本のアーム(52)を含む。このアームはたとえば、垂直板からなることができる。   FIG. 2 schematically shows a front section of a preferred embodiment of gasification according to the invention. According to this preferred embodiment, the movable pusher (51) extends horizontally above the horizontal plate (10) and is at least one mounted rotatably about a second vertical axis (B). Including an arm (52). This arm can consist, for example, of a vertical plate.

ここで、アームの一方の端はアームを回転させるためのモータ(M)のシャフトに接続される。移動可能なプッシャ(51、52)はそれゆえ、水平板(50)の上方に位置付けることができ、それによって板は、プッシャが板の上方に有効に位置付けられたときにそのサーマルスクリーンの役割を果たすことができる。プッシャはモータ(M)が始動されたときに一時的に板より先まで突出する可能性もあるが、重要なのは、プッシャをいずれかの時点で板の上方に位置付けることが可能である、ということが理解される。   Here, one end of the arm is connected to a shaft of a motor (M) for rotating the arm. The movable pushers (51, 52) can therefore be positioned above the horizontal plate (50), so that the plate acts as its thermal screen when the pusher is effectively positioned above the plate. Can fulfill. The pusher may temporarily protrude beyond the plate when the motor (M) is started, but it is important to note that the pusher can be positioned above the plate at any point in time. Is understood.

好ましくは、モータ(M)には第一のアームに伝えられる運動のトルクと精度を高めるための減速ギアが設けられる。好ましくは、モータ(M)は板の上方に位置付けられ、それによって板はモータに関するサーマルスクリーンもまた形成する。より好ましくは、モータ(M)は容器の外に取り付けられ、この場合、そのシャフトはシールまたはシール軸受を介して容器の上側部分を通過し、その後、第一のアームに接続される(これは図示せず)。   Preferably, the motor (M) is provided with a reduction gear for increasing the torque and accuracy of the motion transmitted to the first arm. Preferably, the motor (M) is positioned above the plate so that the plate also forms a thermal screen for the motor. More preferably, the motor (M) is mounted outside the container, in which case its shaft passes through the upper part of the container via a seal or seal bearing and is then connected to the first arm (which is Not shown).

好ましくは、第二の軸(B)は第一の軸(A)に対してずれている。   Preferably, the second axis (B) is offset from the first axis (A).

図3は、図2のガス化装置の横断面を概略的に示す。これは、水平板(50)とプッシャのアーム(52)のとりうる形態の一例と、これら2つの要素が相互に対してどのように配置されうるかを示している。   FIG. 3 schematically shows a cross section of the gasifier of FIG. This shows an example of possible configurations of the horizontal plate (50) and pusher arm (52) and how these two elements can be arranged relative to each other.

好ましくは、ガス化装置は、プッシャの少なくとも1本のアーム(52)を第二の軸(B)の周囲で回転するように駆動するモータ(M)と、モータ(M)を制御して前記第二の軸(B)の周囲で前記少なくとも1本のアーム(52)を搖動させるのに適した第一の制御手段(60)とを含む。このために、たとえば回転方向を逆転できるモータ、たとえば直流モータを使用することが可能である。   Preferably, the gasifier controls the motor (M) by driving at least one arm (52) of the pusher so as to rotate around the second axis (B) and controlling the motor (M). First control means (60) suitable for rocking said at least one arm (52) about a second axis (B). For this purpose, it is possible to use, for example, a motor which can reverse the direction of rotation, for example a direct current motor.

これによって、モータが第一の回転方向に回転するときにはバイオマスを板の第一の端(56)から溢れさせ、モータが第一の回転方向と反対の第二の回転方向に回転するときには、第一の側と反対の、板の第二の端(57)から溢れさせることが可能となる。これによって、熱分解領域での床の上で燃料をより均一に分散させることができる。   Thus, when the motor rotates in the first rotation direction, the biomass overflows from the first end (56) of the plate, and when the motor rotates in the second rotation direction opposite to the first rotation direction, It is possible to overflow from the second end (57) of the plate opposite to the one side. As a result, the fuel can be more evenly distributed on the floor in the pyrolysis region.

好ましくは、第一の制御手段(60)は、搖動の初期角度位置(P1)と振幅(A1)を設定することができ、これによってバイオマスの板から熱分解領域への搬送をさらに正確に制御できる。この目的のために、たとえば、モータシャフトの角度位置のためのエンコーダホイールと適当なコントローラを備えるステッピングモータを利用することが可能であり、この種のアセンブリはそれ自体よく知られている。   Preferably, the first control means (60) can set the initial angular position (P1) and amplitude (A1) of the peristalsis, thereby more accurately controlling the transfer of biomass from the plate to the pyrolysis region. it can. For this purpose, it is possible to use, for example, a stepping motor with an encoder wheel for the angular position of the motor shaft and a suitable controller, such assemblies are well known per se.

図4は、本発明によるガス化装置のより好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。   FIG. 4 schematically shows a front section of a more preferred embodiment of the gasifier according to the invention.

ここで、第一の容器(4)は、熱分解領域(10)におけるバイオマス層の上面(80)を少なくとも部分的に平均化するのに適した平均化手段(70)をさらに含む。図に示されているように、これらの平均化手段は、たとえば水平ジャッキを含み、その端にスクレーパが設けられている。前記スクレーパは、熱分解領域(10)におけるバイオマス層の上面(80)の高さに配置される。好ましくは、スクレーパは下向きの歯を有するレーキの形状である。それゆえ、ジャッキを作動させることによって、バイオマス層の前記上面(80)を平均化できる。   Here, the first vessel (4) further comprises averaging means (70) suitable for at least partially averaging the upper surface (80) of the biomass layer in the pyrolysis zone (10). As shown in the figure, these averaging means include, for example, a horizontal jack, which is provided with a scraper at its end. The scraper is arranged at the height of the upper surface (80) of the biomass layer in the pyrolysis region (10). Preferably, the scraper is in the form of a rake having downward teeth. Therefore, the upper surface (80) of the biomass layer can be averaged by operating the jack.

図5は、本発明によるガス化装置のさらにより好ましい実施形態の前方断面を概略的に示す。この、より好ましい態様によれば、平均化手段(70)は、熱分解領域(10)における固体燃料層の上面(80)の高さで水平に延びる少なくとも1本の平均化アーム(71)を含み、前記少なくとも1本の平均化アーム(71)は第三の垂直軸(C)の周囲で回転可能に取り付けられる。平均化アームはたとえば、垂直板または、下向きの歯を有するレーキで構成できる。   FIG. 5 schematically shows a front section of an even more preferred embodiment of the gasifier according to the invention. According to this more preferred aspect, the averaging means (70) comprises at least one averaging arm (71) extending horizontally at the height of the upper surface (80) of the solid fuel layer in the pyrolysis region (10). The at least one averaging arm (71) is rotatably mounted about a third vertical axis (C). The averaging arm can be composed of a vertical plate or a rake with downward teeth, for example.

ここで、平均化アーム(71)の一方の端は前記アーム(71)を回転させるモータ(M)のシャフトに接続される。好ましくは、このモータ(M)にはアーム(71)に伝えられる運動のトルクと精度を高めるための減速ギアが設けられる。それゆえ、モータの動作によって、ガス化装置が動作しているときにバイオマス層の上面(80)を平均化することが可能となる。   Here, one end of the averaging arm (71) is connected to a shaft of a motor (M) that rotates the arm (71). Preferably, the motor (M) is provided with a reduction gear for increasing the torque and accuracy of the motion transmitted to the arm (71). Therefore, the operation of the motor makes it possible to average the upper surface (80) of the biomass layer when the gasifier is operating.

図6は、図5のガス化装置の横断面を概略的に示す。これによって平均化アーム(71)とその回転運動がよりよくわかる。   FIG. 6 schematically shows a cross section of the gasifier of FIG. This gives a better understanding of the averaging arm (71) and its rotational movement.

好ましくは、平均化手段は、軸Cを有する回転シャフトの周囲に60度間隔で放射状に取り付けられた6本のアームを含む。   Preferably, the averaging means includes six arms mounted radially at 60 degree intervals around a rotating shaft having axis C.

好ましくは、軸Bと軸Cは一致する。より好ましくは、プッシャの少なくとも1本のアーム(52)と平均化手段の少なくとも1本アーム(71)は、同一の回転軸(75)に取り付けられる。一実施形態例が図7aと7bに示されている。ここでは1個のモータ(M3)がプッシャのアーム(52)と平均化アーム(71)を共通の回転軸(75)を介して同時に駆動しており、これによって組立が単純化され、したがって、より安価に、より小型に、より高信頼性となる。   Preferably, axis B and axis C coincide. More preferably, the at least one arm (52) of the pusher and the at least one arm (71) of the averaging means are attached to the same rotating shaft (75). An example embodiment is shown in FIGS. 7a and 7b. Here, one motor (M3) drives the pusher arm (52) and the averaging arm (71) simultaneously via a common axis of rotation (75), which simplifies assembly and therefore It is cheaper, smaller, and more reliable.

このような構成では、プッシャのアーム(52)と平均化アーム(71)は好ましくは反対側に、すなわち180度の角度だけずれて取り付けられ、これは図7bからより明瞭にわかる。共通のモータ(M3)が作動してアーム(52)とアーム(71)を搖動させると、これによって、毎回の前進または回帰運動中、プッシャのアーム(52)によってバイオマス層(80)の上にすでに注入されているバイオマスの上を必ずアーム(71)が通過することになる。その結果、熱分解領域内のバイオマス層の表面がよりよく平均化され、それによって熱分解反応が改善される。   In such a configuration, the pusher arm (52) and the averaging arm (71) are preferably mounted on opposite sides, i.e. offset by an angle of 180 degrees, which can be seen more clearly from Fig. 7b. When the common motor (M3) is actuated and the arms (52) and (71) are oscillated, this causes the pusher arm (52) to move onto the biomass layer (80) during each forward or return movement. The arm (71) always passes over the biomass that has already been injected. As a result, the surface of the biomass layer in the pyrolysis zone is better averaged, thereby improving the pyrolysis reaction.

図8aと8bは、本発明によるガス化装置の好ましい実施形態の、それぞれ前方断面と横断面を示す。ここで、板は容器(4)の実質的に横断面全体にわたって延びる固定板(50)によって形成される。板(50)にはさらに、少なくとも1つの開口部(58)が設けられ、ここを通ってプッシャ(52)が板により保持された燃料(2)を押すことができ、それによって燃料は重力により熱分解領域(10)の中に落下する。開口部(58)は投入手段(5)に対してずれているため、燃料が熱分解領域に直接落下することはありえない。この点を除き、このガス化装置は上述のものと同様である。   Figures 8a and 8b show a front cross-section and a cross-section, respectively, of a preferred embodiment of the gasifier according to the invention. Here, the plate is formed by a fixed plate (50) extending over substantially the entire cross section of the container (4). The plate (50) is further provided with at least one opening (58), through which the pusher (52) can push the fuel (2) held by the plate, so that the fuel is pulled by gravity. It falls into the pyrolysis zone (10). Since the opening (58) is offset with respect to the charging means (5), fuel cannot fall directly into the pyrolysis region. Except for this point, the gasifier is the same as described above.

図8aに示されるように、モータ(M3)は好ましくは、容器(4)の外に移動されることによって、アクセスしやすくなり、容器内において一般的な条件(温度、ガスの存在等)に曝されない。   As shown in FIG. 8a, the motor (M3) is preferably moved out of the container (4) so that it can be easily accessed and subjected to general conditions (temperature, presence of gas, etc.) within the container. Not exposed.

板とプッシャは、板が供給手段(5)によって供給された燃料を保持でき、プッシャ(52)が保持された燃料を押して、重力により熱分解領域(10)の中に落下させることができるのであれば、他の多くの形態も考えられる。   The plate and the pusher can hold the fuel supplied by the supply means (5), and the fuel held by the pusher (52) can be pushed and dropped into the pyrolysis region (10) by gravity. Many other forms are possible, if any.

本発明はまた、前記ガスを生成するために上述の特許請求項のいずれかにおいて請求されるガス化装置を含むガス生成および燃焼ユニットにも関する。たとえばこれは、上述のガス化装置と内燃機関を含むアセンブリとすることができ、ガス化装置の排出口(6)が内燃機関の燃料投入システムに接続される。   The invention also relates to a gas generation and combustion unit comprising a gasifier as claimed in any of the above-mentioned claims for producing said gas. For example, this can be an assembly comprising the gasifier described above and an internal combustion engine, with the gasifier outlet (6) being connected to the fuel injection system of the internal combustion engine.

本発明を具体的な実施形態に関して説明したが、これは例示の目的のために挙げられたにすぎず、限定的とみなしてはならない。一般に、当業者にとって本発明が図に示され、および/または上に記載された例に限定さないことは自明であろう。本発明は、新規な特徴の各々およびそれらのあらゆる組み合わせを含む。   Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, this has been presented for purposes of illustration only and should not be construed as limiting. In general, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the examples shown in the drawings and / or described above. The present invention includes each of the novel features and any combination thereof.

図面で参照番号が付けられていることは、これらの番号が特許請求項に記載されている場合を含め、限定的とみなしてはならない。   The reference numbers in the drawings should not be considered limiting, including the case where these numbers appear in the claims.

「〜を含む(comprise、include、contain)」という動詞およびその他の変化形、ならびにその活用形の使用は、明記されたもの以外の要素の存在を一切排除しない。   Use of the verb “comprise, include, cont” and other variations, and conjugations thereof, does not exclude the presence of elements other than those explicitly stated.

ある要素を紹介するための不定冠詞(a)または定冠詞(the)の使用は、これらの要素が複数存在することを排除しない。   The use of the indefinite article (a) or definite article (the) to introduce an element does not exclude the presence of a plurality of these elements.

要約すれば、本発明は以下のように説明することもできる。すなわち、少なくとも1つの第一の縦型容器(4)と、燃料(2)を第一の容器の、熱分解領域(10)の上方の上側部分に導入する供給手段(5)とを含む固体炭素燃料(2)のガス化装置であり、前記熱分解領域は、導入された燃料を熱分解して、熱分解ガスと炭化燃料を生成する領域である、ガス化装置。ガス化装置はまた、前記熱分解ガスを燃焼させる燃焼領域(20)と、熱分解領域(10)からの炭化燃料をガス化して、合成ガスと灰を生成する還元領域(30)と、前記合成ガスを回収する排出口(6)とを含む。第一の容器(4)は、供給手段(5)と熱分解領域(10)の間に取り付けられ、導入された燃料がそこに保持されるようにする固定水平板(50)と、供給手段(5)と板(50)の間に取り付けられ、板の上に保持された燃料を熱分解領域(10)に搬送する移動可能なプッシャ(51)とを含む。板(50)は、供給手段(5)と移動可能なプッシャ(51)を、第一の容器(4)の中で、それが動作しているときに一般的な高温から少なくとも部分的に保護するためのサーマルスクリーンを形成する。   In summary, the present invention can also be described as follows. That is, a solid comprising at least one first vertical container (4) and supply means (5) for introducing fuel (2) into the upper part of the first container above the pyrolysis region (10). A gasification apparatus for carbon fuel (2), wherein the pyrolysis region is a region for pyrolyzing the introduced fuel to generate pyrolysis gas and carbonized fuel. The gasifier also includes a combustion region (20) for burning the pyrolysis gas, a reduction region (30) for gasifying the carbonized fuel from the pyrolysis region (10) to generate synthesis gas and ash, And a discharge port (6) for collecting the synthesis gas. The first container (4) is mounted between the supply means (5) and the pyrolysis region (10), and a fixed horizontal plate (50) for holding the introduced fuel therein, and the supply means (5) and a movable pusher (51) mounted between the plate (50) and transporting the fuel held on the plate to the pyrolysis region (10). The plate (50) at least partially protects the supply means (5) and the movable pusher (51) in the first container (4) from the common high temperatures when it is operating. To form a thermal screen.

Claims (5)

固体炭素燃料(2)をガス化するためのガス化装置(1)において、少なくとも1つの第一の縦型容器(4)であって、前記燃料(2)を前記第一の縦型容器(4)の上部で第一の垂直軸(A)に沿って導入する供給手段(5)を備え、その中で前記燃料を熱分解する熱分解領域(10)と、前記熱分解領域(10)からの熱分解ガスを燃焼させる燃焼領域(20)と、前記熱分解領域(10)からの炭化燃料をガス化する還元領域(30)と、前記還元領域で生成されたガスを回収する排出口(6)とを有する少なくとも1つの第一の縦型容器(4)を含み、前記第一の縦型容器(4)は、前記供給手段(5)と前記熱分解領域(10)の間に取り付けられ、前記第一の縦型容器(4)に導入された前記燃料(2)を受けて保持する水平板(50)を含み、
前記第一の縦型容器(4)が、前記供給手段(5)と前記水平板(50)の間に取り付けられた移動可能なプッシャ(51)を含み、前記移動可能なプッシャ(51)が、前記水平板の上に保持された前記燃料を前記熱分解領域へと押し入れるように設計され、前記水平板(50)の上方に位置付けられ、または位置付けることができ、
前記第一の縦型容器(4)が、前記熱分解領域(10)内の固体燃料層の上面(80)を少なくとも部分的に平均化するのに適した平均化手段(70)を含み、
前記移動可能なプッシャ(51)が、前記水平板(10)の上方で水平に延び、第二の垂直軸(B)の周囲で回転可能に取り付けられた少なくとも1本のアーム(52)を含み、
前記ガス化装置(1)が、前記プッシャの前記少なくとも1本のアーム(52)を前記第二の垂直軸(B)の周囲で回転するように駆動するモータ(M)と、前記モータ(M)を制御して、前記少なくとも1本のアーム(52)を前記第二の垂直軸(B)の周囲で搖動させるのに適した第一の制御手段(60)とを含み、
前記平均化手段(70)が、前記熱分解領域(10)内の固体燃料層の前記上面(80)の高さで水平に延びる少なくとも1本の平均化アーム(71)を含み、前記少なくとも1本のアーム(71)が第三の垂直軸(C)の周囲で回転可能に取り付けられ、
前記第二の垂直軸(B)と前記第三の垂直軸(C)が一致し、
前記プッシャの前記少なくとも1本のアーム(52)と前記平均化手段の前記少なくとも1本のアーム(71)が、同一の回転シャフト(75)に取り付けられていることを特徴とするガス化装置。
In a gasification apparatus (1) for gasifying a solid carbon fuel (2), at least one first vertical container (4), wherein the fuel (2) is converted into the first vertical container ( 4) a supply means (5) for introducing along the first vertical axis (A) at the top of 4), in which a pyrolysis region (10) for pyrolyzing the fuel, and the pyrolysis region (10) A combustion region (20) for burning the pyrolysis gas from the gas, a reduction region (30) for gasifying the carbonized fuel from the pyrolysis region (10), and an outlet for recovering the gas generated in the reduction region (6) at least one first vertical container (4), wherein the first vertical container (4) is interposed between the supply means (5) and the pyrolysis region (10). A horizontal plate attached and receiving and holding the fuel (2) introduced into the first vertical container (4) Including a 50),
The first vertical container (4) includes a movable pusher (51) attached between the supply means (5) and the horizontal plate (50), and the movable pusher (51) , Designed to push the fuel held on the horizontal plate into the pyrolysis region, positioned or positioned above the horizontal plate (50),
Said first vertical vessel (4) comprises averaging means (70) suitable for at least partially averaging the upper surface (80) of the solid fuel layer in said pyrolysis zone (10);
The movable pusher (51) includes at least one arm (52) that extends horizontally above the horizontal plate (10) and is rotatably mounted about a second vertical axis (B). ,
The gasifier (1) drives the motor (M) to rotate the at least one arm (52) of the pusher around the second vertical axis (B), and the motor (M ) And first control means (60) adapted to swing said at least one arm (52) about said second vertical axis (B);
The averaging means (70) includes at least one averaging arm (71) extending horizontally at the height of the upper surface (80) of the solid fuel layer in the pyrolysis region (10), the at least one Two arms (71) are mounted for rotation about a third vertical axis (C),
The second vertical axis (B) and the third vertical axis (C) coincide,
The gasifier, wherein the at least one arm (52) of the pusher and the at least one arm (71) of the averaging means are attached to the same rotating shaft (75) .
前記第二の垂直軸(B)が前記第一の垂直軸(A)とずれていることを特徴とする、請求項に記載のガス化装置。 Characterized in that said second vertical axis (B) is shifted to the first vertical axis (A), the gasifier of claim 1. 前記第一の制御手段(60)が、前記搖動の初期角度位置(P1)および振幅(A1)を設定できることを特徴とする、請求項に記載のガス化装置。 It said first control means (60), characterized in that it set the initial angular position (P1) and amplitude (A1) of the swing, the gasifier of claim 1. 前記平均化手段が、前記第三の垂直軸(C)を有する回転シャフトの周囲に60度間隔で放射状に取り付けられた6本のアームを含むことを特徴とする、請求項に記載のガス化装置。 Said averaging means, characterized in that it comprises the third six arms mounted radially at 60 degree intervals around the rotary shaft having a vertical axis (C), the gas according to claim 1 Device. ガスを生成し、燃焼させるためのユニットであって、前記ガスを生成するための請求項1〜のいずれか1項に記載のガス化装置を含むユニット。 To generate a gas, a unit for burning, the unit comprising a gasifier according to any one of claims 1 to 4 for generating the gas.
JP2014527703A 2011-09-05 2012-09-05 Gas generator for solid carbon fuel, and unit for generating and burning gas, including gasifier Active JP6344691B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11180062 2011-09-05
EP11180062.9 2011-09-05
PCT/EP2012/067349 WO2013034608A1 (en) 2011-09-05 2012-09-05 Gasifier for a solid carbon fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014525489A JP2014525489A (en) 2014-09-29
JP6344691B2 true JP6344691B2 (en) 2018-06-20

Family

ID=46796624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014527703A Active JP6344691B2 (en) 2011-09-05 2012-09-05 Gas generator for solid carbon fuel, and unit for generating and burning gas, including gasifier

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140182490A1 (en)
EP (1) EP2753677B1 (en)
JP (1) JP6344691B2 (en)
CA (1) CA2845883A1 (en)
HR (1) HRP20171057T1 (en)
SI (1) SI2753677T1 (en)
WO (1) WO2013034608A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104893761B (en) * 2015-05-12 2017-05-10 新奥科技发展有限公司 A gasifier for co-production of methane and light tar
KR102006445B1 (en) * 2018-04-12 2019-08-01 임승묵 Updraft gasifier using waste and carbon resources

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB696682A (en) 1950-08-14 1953-09-09 Reginald Vandezee Farnham Improvements in or relating to gas producers
SE370713B (en) * 1972-06-15 1974-10-28 Motala Verkstad Ab
NL8200417A (en) * 1982-02-04 1983-09-01 Tab B V Wood-fuelled gas generator supplying IC engine - has annular combustion zone with variable cross=section passing fuel to reduction zone
US4732092A (en) * 1985-09-30 1988-03-22 G.G.C., Inc. Pyrolysis and combustion apparatus
US4747355A (en) * 1986-02-14 1988-05-31 Berkum Robert A Van Combustion apparatus and method of generating gas
JPS63167148U (en) * 1987-04-20 1988-10-31
US5226927A (en) * 1991-02-13 1993-07-13 Southern California Edison Wood gasifier
US5618321A (en) 1994-09-15 1997-04-08 Thermal Technologies, Inc. Pyrolysis gasifier with inner sleeve member
DE59700348D1 (en) * 1996-06-15 1999-09-23 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Reforming reactor, in particular for steam reforming of methanol
FR2803688B1 (en) 2000-01-10 2002-03-01 Schneider Electric Ind Sa DIFFERENTIAL ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS, IN PARTICULAR A DIFFERENTIAL SWITCH
EP1248828B1 (en) 2000-01-10 2004-06-23 Adrian Fürst Device and method for the production of fuel gases
FI113781B (en) * 2002-11-01 2004-06-15 Timo Saares gas generator
JP4257950B2 (en) * 2003-09-29 2009-04-30 日立造船株式会社 Waste gasifier
WO2007081296A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Gep Yesil Enerji Uretim Teknolojileri Ltd. Sti. Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste
FR2926543B1 (en) * 2008-01-22 2013-01-04 Bio 3D Applic METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING INTEGRATED HYDROGEN FROM ORGANIC MATTER
WO2010109501A1 (en) 2009-03-26 2010-09-30 Elio Faussone System and process for the pyrolysation and gasification of organic substances
AT508001B1 (en) * 2009-07-14 2010-10-15 Erwin Schiefer REACTOR AND METHOD FOR GASIFICATION OF BIOMASS

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013034608A1 (en) 2013-03-14
EP2753677B1 (en) 2017-04-19
SI2753677T1 (en) 2017-09-29
JP2014525489A (en) 2014-09-29
US20140182490A1 (en) 2014-07-03
EP2753677A1 (en) 2014-07-16
HRP20171057T1 (en) 2017-10-06
CA2845883A1 (en) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8202330B2 (en) Method for gasifying solid fuel and concurrent gasifier
CN107254332B (en) Method and system for gasifying carbonaceous material
US5026403A (en) Three stage process for producing producer gas from combustible waste products
RU2544669C1 (en) Method for processing combustible carbon- and/or hydrocarbon-containing products, and reactor for implementing it
US20110081290A1 (en) Apparatus and process for the production of hydrogen gas
JP6344691B2 (en) Gas generator for solid carbon fuel, and unit for generating and burning gas, including gasifier
CN102517090A (en) Two-step method for gasification of pulverized coal fluidized bed and device utilizing method
JP6008306B2 (en) Gasifier for solid carbon fuel and equipment for gas production and combustion
CN102358849A (en) Heat recovering type fuel gas preparation system and fuel gas preparation method thereof
JP6008082B2 (en) Gasification apparatus and gasification method
US12312545B2 (en) Process for gasifying an organic material and plant for carrying out said process
CN202482281U (en) Two-step method pulverized coal fluidized gasification device
KR101363270B1 (en) Fixed bed biomass gasifier with tangential gas injection
KR100695908B1 (en) Wood based biomass gasifier
JP4620620B2 (en) Waste gasifier and operating method thereof
RU144623U1 (en) REACTOR FOR THE PROCESSING OF COMBUSTIBLE CARBON AND / OR HYDROCARBON-CONTAINING PRODUCTS
JP4696969B2 (en) Gasifier
CN105112103B (en) Small-particle-size brown coal gasification device based on vacuum thermal decomposition and gasification method thereof
WO2024058677A1 (en) Horizontal gasifier and the thermochemical conversion of combustible carbonaceous material in a counter-current process
JPWO2015079563A1 (en) Gasification furnace that produces flammable fuel gas

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160517

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160920

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180511

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6344691

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250