半碳化物制造装置以及发电系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供半碳化物制造装置以及发电系统，对木质材料维持平稳且最优的加热条件，高效制造高品质的半碳化物。将干燥木质材料(90)容纳于半碳化炉(1)，利用供给部(3)将加热用气体导入容纳该半碳化炉(1)的外壳部(2)内，加热半碳化炉(1)，取出半碳化炉(1)内产生出的挥发成分气体在凝聚部(5)进行凝聚，其中，利用控制部(4)控制凝聚部(5)中凝聚状态，将半碳化炉(1)的内部温度调整保持为恰当温度范围，由半碳化炉(1)的炉壁对于木质材料进行平稳加热，并利用控制部(4)控制挥发成分气体的凝聚状态从而调整维持将木质材料进行半碳化的半碳化炉(1)内部的最优温度，高效地制造高品质的半碳化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由木质材料制造半碳化物的半碳化物制造装置以及利用该半碳化物制造装置的发电系统。
技术介绍
在日本国的能量领域中，与其它的能量资源相比较而言，煤炭火力发电的安全性、稳定性高，因而依存度高。在其另一方面，存在有二氧化碳的排放量多并且环境负担高这样的问题。作为能量资源的生物质在燃烧时二氧化碳排放量低，因而人们期待着将其作为煤炭火力发电的代替燃料来利用。特别是通过木屑等木质材料的燃烧而获得的半碳化物，具有吸湿性、强度以及能量密度中的任一个都优异、容易确定加热时的温度这样的特性，因而适于控制燃烧时的温度，加工性也高，因此被期待成为优异的燃料。半碳化物不同于炭那样的碳化物，有意地残存着挥发成分(有机成分)，从这样的可利用能量的观点考虑具有优异的特征。在碳化物的情况下，在其制造过程中，挥发成分全都挥发，因而损失该挥发成分这样的有效的能量。然而，在半碳化物的情况下，依然残存有该挥发成分，因而即使从能量的有效利用的观点考虑，半碳化物也比碳化物更优异。这样地，从能量的有效利用这样的观点考虑，半碳化物也具有碳化物中无法获得的优异的特性，而另一方面，由于是以木质材料与碳化物的中间程度进行了碳化的状态，因而取决于针对原料的木质材料的燃烧的程度、进行状况，使得在可否形成半碳化物上发生较大变动。即，在形成半碳化物的制造条件上存在有本质上非常严厉这样的问题。关于碳化物，也存在有历来公知的碳化物的制造装置，但是如上述那样，不但在碳化物与半碳化物之间物性不同，而且以温度条件为代表的制造条件完全不同，因而通过直接地挪用公知的碳化物的制造装置，不易制造质量优良的半碳化物。由于这样的情况，因而人们迫切期望开发出可高效制造质量优良的半碳化物的半碳化物制造装置。关于以往的半碳化物制造装置，为了克服在制造半碳化物方面所要求的上述的严厉的制造条件，关于原料的木质材料的加热温度，人们在摸索适合于制造半碳化物的加热温度。作为这样的以往的半碳化物制造装置，例如存在有在缺氧气氛中将作为木质材料的生物质在200～500℃加热的半碳化物制造装置(参照下述专利文献1)。另外还提出了一种通过使相对于原料的加热自身变平稳从而制造半碳化物的装置。例如，作为以往的半碳化物制造装置，存在有按照如下的方式构成的半碳化物制造装置：为了向将干燥了的作为木质材料的生物质进行热分解的热分解装置中供给用于加热的热，因而将利用燃烧装置产生出的燃烧废气的一部分与生物质直接混合从而将生物质加热而进行热分解，将产生出的热分解气体与在加热中使用的燃烧废气的混合气体供给于燃烧装置(参照下述专利文献2)。另外，作为以往的半碳化物制造装置，存在有半碳化物制造装置，其具备如下的构件：将性状稳定燃料进行燃烧而产生热量的燃烧炉，通过利用由该燃烧炉产生的热量，将作为木质材料的木质生物质进行热分解，从而生成半碳化物和热分解气体的热分解气化炉，以及将热分解气体从热分解气化炉导入向导入了所生成的半碳化物的锅炉的热分解气体导入路径(参照下述专利文献3)。另外，作为这样的以往的半碳化物制造装置，存在有如下的半碳化物制造装置：对于木质材料的生物质或者废弃物等材料的半碳化处理，通过导入以对流方式相对于该材料流动的热半碳化用气体从而进行(参照下述专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-206490号公报专利文献2：日本特开2012-219176号公报专利文献3：日本特开2014-205730号公报专利文献4：日本特表2009-522097号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的课题然而，在以往的半碳化物制造装置中，有人提出了适于制造半碳化物的温度条件(例如，专利文献1)，但是并不能够在制造半碳化物的程度上维持最适合的温度条件，因而存在无法稳定地获得充分品质的半碳化物这样的课题。另外，在以往的半碳化物制造装置方面，虽然也存在有通过使用高温气体，不是直接而是间接地将木质材料进行加热，从而想要对于木质材料实现平稳加热的半碳化物制造装置；但是人们在目前没有找到能够维持最优的温度条件而稳定地制造质量优良的半碳化物的装置。例如，亦存在有如下的手段，其将利用其它的燃烧装置而产生出的燃烧废气的一部分混合于木质材料的加热气氛中(例如，专利文献2)，但是伴随着该燃烧废气的温度、流量的变动，木质材料的加热温度有可能发生变动并且偏离出最优的条件的范围。另外，亦存在有如下的手段，其具备热分解气体导入路径，以向导入了半碳化物的锅炉中导入利用热分解气化炉而产生出的热分解气体(例如，专利文献3)，但是伴随着该热分解气体的温度、流量经时性地变动，木质材料的加热温度有可能发生变动并且偏离出最优的条件。另外，亦存在有如下的手段，其通过向成为原料的木质材料导入以对流方式流动的热半碳化用气体而进行半碳化处理(例如，专利文献4)，但是伴随着该热半碳化用气体的温度、对流的流速、流量经时性地变动，木质材料的加热温度有可能发生变动并且偏离出最优的条件的范围。本专利技术为了解决前述课题而完成，其目的在于提供一种半碳化物制造装置以及使用其的发电系统，所述半碳化物制造装置可维持对于木质材料的平稳且最优的加热条件，可高效制造高品质的半碳化物。用于解决问题的方案本
技术实现思路
涉及的半碳化物制造装置是将木质材料加热而制造半碳化物的半碳化物制造装置，其具备：可将预先干燥了的木质材料容纳于内部空间，介由炉壁从外侧将容纳了的木质材料进行加热的半碳化炉；可将前述半碳化炉容纳于内部，并且将加热半碳化炉的加热用气体导入于除了半碳化炉以外的内部空间的外壳部；将前述加热用气体供给于前述外壳部的内部的供给部；进行将前述半碳化炉的内部温度保持于可从前述木质材料将挥发成分的一部分分离的加热温度以上、且木质材料的碳化温度以下这样的控制的控制部；以及将在前述半碳化炉内分离而排出于半碳化炉以及外壳部的外侧的挥发成分气体进行凝聚的凝聚部；前述控制部通过调节前述凝聚部中的挥发成分气体的凝聚状态，从而调整前述半碳化炉的内部温度。这样地，根据本
技术实现思路
，将干燥了的木质材料容纳于半碳化炉，利用供给部将加热用气体导入于容纳该半碳化炉的外壳部内，从而将半碳化炉进行加热，取出在半碳化炉内产生出的挥发成分气体而利用凝聚部进行凝聚，在此过程之中，利用控制部控制凝聚部中的凝聚状态，改变半碳化炉的内部环境，将半碳化炉的内部温度调整保持为由木质材料产生挥发成分气体的加热温度以上且木质材料的碳化温度以下，从而可介由半碳化炉的炉壁对于木质材料进行平稳的加热，并且可通过利用控制部控制挥发成分气体的凝聚状态从而容易地从外部调整、维持将木质材料进行半碳化的半碳化炉内部的最优温度，可高效地推进高品质的半碳化物的制造。另外，本
技术实现思路
涉及的半碳化物制造装置中，根据需要，前述控制部将前述半碳化炉的内部温度保持于中心温度为275℃且误差为±5℃的温度范围内。这样地，根据本
技术实现思路
，通过使用控制部将半碳化炉的内部温度在轻微的误差范围内保持于一定温度，因而可以以高精度维持相对于半碳化物的最优的加热温度，可高效率地制造高品质的半碳化物。另外，本
技术实现思路
涉及的半碳化物制造装置中，根据需要而具备检测前述半碳化炉内的温度及/或压力的检测部。这样地，根据本
技术实现思路
，检测部检测半碳化炉内的温度及/或压力，控制部基于该检测出的温度及/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半碳化物制造装置，其为将木质材料加热而制造半碳化物的半碳化物制造装置，其特征在于，具备：能够将预先干燥的木质材料容纳于内部空间并介由炉壁从外侧将所容纳的木质材料进行加热的半碳化炉，能够将所述半碳化炉容纳于内部且将加热半碳化炉的加热用气体导入至除了半碳化炉以外的内部空间的外壳部，将所述加热用气体供给于所述外壳部的内部的供给部，进行将所述半碳化炉的内部温度保持于能够从所述木质材料将挥发成分的一部分分离的加热温度以上且木质材料的碳化温度以下这样的控制的控制部，以及将在所述半碳化炉内分离而排出至半碳化炉以及外壳部的外侧的挥发成分气体进行凝聚的凝聚部；所述控制部通过调节所述凝聚部中的挥发成分气体的凝聚状态，从而调整所述半碳化炉的内部温度。

【技术特征摘要】
2015.08.24 JP 2015-1650071.一种半碳化物制造装置，其为将木质材料加热而制造半碳化物的半碳化物制造装置，其特征在于，具备：能够将预先干燥的木质材料容纳于内部空间并介由炉壁从外侧将所容纳的木质材料进行加热的半碳化炉，能够将所述半碳化炉容纳于内部且将加热半碳化炉的加热用气体导入至除了半碳化炉以外的内部空间的外壳部，将所述加热用气体供给于所述外壳部的内部的供给部，进行将所述半碳化炉的内部温度保持于能够从所述木质材料将挥发成分的一部分分离的加热温度以上且木质材料的碳化温度以下这样的控制的控制部，以及将在所述半碳化炉内分离而排出至半碳化炉以及外壳部的外侧的挥发成分气体进行凝聚的凝聚部；所述控制部通过调节所述凝聚部中的挥发成分气体的凝聚状态，从而调整所述半碳化炉的内部温度。2.如权利要求1所述的半碳化物制造装置，其特征在于，所述控制部将所述半碳化炉的内部温度保持于中心温度为275℃且误差为±5℃的温度范围内。3.如权利要求1或2所述的半碳化物制造装置，其特征在于，具备检测所述半碳化炉内的温度及/或压力的检测部。4.如权利要求1～3中任一项所述的半碳化物制造装置，其特征在于，具备将通过所述凝聚部而生成的挥发成分的凝聚液送入所述供给部的送液部，所述供给部通过使用从所述送...

【专利技术属性】
技术研发人员：上原春男，
申请(专利权)人：上原春男，
类型：发明
国别省市：日本;JP