專利名稱：熱分解附著物去除方法及熱分解氣化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在下水污泥、木質(zhì)生物質(zhì)等的生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)中去除附著在 配管內(nèi)部等上的熱分解生成物的方法。
背景技術(shù)：
在圖1例示的生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)10中，在熱分解氣化爐11內(nèi)，在溫度300 600°C、阻斷氧的氣氛下使生物質(zhì)熱分解。在熱分解氣化爐11內(nèi)產(chǎn)生的熱分解氣體經(jīng)由配 管12被輸送至燃燒爐13，在燃燒爐13內(nèi)燃燒。使上述生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，在配管內(nèi)壁及設(shè)置在配管中途的鼓風(fēng)機14 的葉輪等上凝結(jié)熱分解氣體并附著或堆積塵埃部分。附著物及堆積物(以下稱附著物)的 量增加后，因配管閉塞及葉輪平衡惡化，故而產(chǎn)生鼓風(fēng)機的輸出增大而振動增加等連續(xù)運 轉(zhuǎn)故障。因此，需要定期地使熱分解氣化系統(tǒng)停止，清掃配管內(nèi)部并去除附著物。在石油精煉工業(yè)及石油化學(xué)工業(yè)等中，公知有一種稱為脫焦的熱分解附著物去除 方法。脫焦是一種如下所述的方法使高溫的蒸氣及不活潑氣體在配管內(nèi)流通，并賦予配管 內(nèi)壁的附著物熱沖擊，由此使附著物產(chǎn)生散裂(收縮斷裂)而從配管脫落，使已脫落的附著 物通過流體(氣體)排出，并且利用混入少量空氣的氣體來使殘留附著物燃燒而分解。在專利文獻1中記載有在600°C以上的燃燒分解中因無法避免管材質(zhì)的劣化，而 需要嚴格的運轉(zhuǎn)管理。另外記載有附著物量多時實施散裂時，剝離的焦碳堵塞管的問題。為 了防止這些情況的發(fā)生，在專利文獻1中公開的技術(shù)是將因附著在管內(nèi)的原油等產(chǎn)生的焦 炭在空氣和水蒸氣或不活潑氣體的混合氣氛下，在溫度350°C 50(TC、氧濃度3體積％ 21體積％的條件下實施脫焦。專利文獻1 日本特許第2973347號公報(權(quán)利項1、段落W013]
、
)在生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)中，雖然認為氣體造成的散裂對在表層部所形成的比較 軟質(zhì)的生物質(zhì)熱分解附著物的去除具有某種程度的效果，但需要將氣體的管內(nèi)流速及壓力 維持得較高。這在生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)等的生物質(zhì)能量變換設(shè)備中從最重要的壽命周期 成本降低的觀點來看并不理想。另外，在生物質(zhì)原料中與石油原料相比附著物較多，因此， 在高溫下使生物質(zhì)熱分解附著物燃燒分解時，易產(chǎn)生局部的發(fā)熱和失控的燃燒。另外，在來源于石油的熱分解附著物(焦炭)和來源于生物質(zhì)的熱分解附著物中， 因成分完全不同，所以附著物的性狀及熱分解機構(gòu)不同。在專利文獻1中，為了防止起因 于焦炭的熱變性硬化收縮的剝離，在500°c以下實施燃燒分解。但是，在專利文獻1的條件 下，即使進行生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)的熱分解附著物的去除，由于附著物去除效果差，因此 也會產(chǎn)生去除時需要長時間這類的問題。即，在專利文獻1的條件下，去除生物質(zhì)熱分解附 著物需要長時間停止設(shè)備，實用性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)中，能夠有效地去除附著在配管內(nèi)壁 等上的熱分解生成物的方法及熱分解氣化系統(tǒng)。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種熱分解附著物去除方法，在下水污泥、木質(zhì)生 物質(zhì)等生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)中，使氧濃度為5體積％以上且13體積％以下的不活潑氣 體及氧的混合氣體向設(shè)置于熱分解氣化爐和燃燒爐之間的配管流通，在氣體溫度為500°C 以上的條件下，使附著在所述配管的內(nèi)壁上的熱分解附著物燃燒而去除。另外，本方面提供一種熱分解氣化系統(tǒng)，是下水污泥、木質(zhì)生物質(zhì)等生物質(zhì)的熱分 解氣化系統(tǒng)，其中，具備熱分解氣化爐；設(shè)置在該熱分解氣化爐下游側(cè)的燃燒爐；設(shè)置在 所述熱分解氣化爐和所述燃燒爐之間的配管，還具備氧化劑供給口，與所述配管連接，用 于向所述配管供給作為不活潑氣體和氧的混合氣體的氧化劑；氧化劑調(diào)整部，用于將所述 氧化劑的氧濃度調(diào)整為5體積％以上13體積％以下；用于對所述配管的內(nèi)壁進行加熱的加 熱部；對在所述配管的內(nèi)側(cè)流通的氣體的溫度進行計測的氣體溫度檢測部；及用于控制所 述氣體溫度的氣體溫度控制部。對于附著在生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)的配管及設(shè)置在配管中途的鼓風(fēng)機上的附著 物，在300 600°C被氣化的成分是主體。熱分解氣體到達配管及鼓風(fēng)機時，由于設(shè)備起動 時相對于氣體溫度配管內(nèi)壁的溫度較低，所以氣體成分凝結(jié)而附著在配管內(nèi)壁上。熱分解 附著物的堆積層變厚時，堆積層成為隔熱層，所以隨著附著物的成長，高沸點成分主要被堆 積。即，堆積層的表面?zhèn)戎饕歉叻悬c成分。在本發(fā)明中，通過形成氣體溫度為500°C以上 的條件，能夠有效地燃燒分解去除堆積層表面?zhèn)鹊母叻悬c成分，所以促進向堆積層下層的 分解反應(yīng)。在生物質(zhì)熱分解附著物的情況中，不產(chǎn)生在上述溫度范圍內(nèi)的熱變性硬化收縮， 沒有附著物大量剝離并閉塞配管的危險。在氧濃度為5體積％以上且13體積％以下的不活潑氣體及氧的混合氣體氣氛下 實施燃燒分解時，通過部分燃燒而使熱分解附著物氧化，促進從固體向氣體的相變化。另 外，在本發(fā)明中，能夠使用如膜分離裝置那樣的廉價裝置在上述氧濃度范圍內(nèi)進行調(diào)整，可 以降低壽命周期成本。氧濃度比5體積％還低時，反應(yīng)性急劇地降低。另一方面，氧濃度超 過13體積％時，引起失控的燃燒，反應(yīng)控制變得困難。在本發(fā)明的熱分解附著物去除方法中，能夠在配管的空塔速度為lm/s左右低流 速下燃燒分解，因此抑制混合氣體的供給量。因此，可以降低壽命周期成本。在本發(fā)明的熱分解氣化系統(tǒng)中，所述氧化劑調(diào)整部具備用于收集在所述配管內(nèi)流 通的廢氣的管道、和將該收集到的廢氣和空氣混合的混合部，因此能夠降低在氧化劑制造 中需要的動力，故而優(yōu)選。在上述發(fā)明中，優(yōu)選在所述氣體溫度為650°C以下的條件下去除所述分解附著物。 另外，優(yōu)選在所述配管的鐵皮溫度為600°C以下的條件下去除所述熱分解附著物。只要以氣體溫度或配管的鐵皮溫度(配管外表面的溫度)滿足上述溫度范圍的方 式使熱分解附著物燃燒分解，則可以防止配管的損傷及劣化。在上述發(fā)明中，優(yōu)選向所述配管內(nèi)供給常溫的所述混合氣體。在本發(fā)明中，沒有必要事先將供給的混合氣體加熱至上述反應(yīng)溫度。所供給的混 合氣體利用燃燒時的反應(yīng)熱升溫。因此，可以抑制設(shè)備運轉(zhuǎn)時的化石燃料的使用量，并且沒有必要將混合氣體供給系的氧濃度計設(shè)置為耐高溫方式及耐廢氣方式。其結(jié)果，可以降低 壽命周期成本。在上述發(fā)明中，優(yōu)選向設(shè)置在所述配管中途的上游側(cè)的配管內(nèi)供給所述混合氣體。從配管上游部供給作為氧化劑的混合氣體時，堆積在配管內(nèi)壁及鼓風(fēng)機的葉輪等 上的附著物從上游側(cè)依次燃燒分解。測定配管下游側(cè)的氣體溫度及配管溫度，若溫度為規(guī) 定值以下，則可以判斷出配管內(nèi)部的燃燒分解結(jié)束。即，根據(jù)本發(fā)明，即使不在配管內(nèi)部設(shè) 置氧濃度計，也能夠根據(jù)氣體溫度及反應(yīng)溫度把握燃燒分解狀況。在上述發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述配管的一處或多處計測所述配管內(nèi)的氣體溫度， 在該所計測到的氣體溫度中的至少一個值超過650°C時，使在所述配管內(nèi)流通的所述混合 氣體的氧濃度減少至不足5體積％。如上所述，反應(yīng)溫度變高時，配管的材質(zhì)受到損傷的可能性提高。因此，在一處或 多處計測的配管內(nèi)的氣體溫度超過650°C時，若使混合氣體的氧濃度不足5體積％，則抑制 燃燒分解反應(yīng)，降低氣體溫度，利用氣體使配管冷卻。根據(jù)本發(fā)明，可以容易地控制燃燒分 解反應(yīng)，并且可以防止配管的損傷。在上述發(fā)明中，優(yōu)選向所述配管的傾斜部分的內(nèi)壁噴射常溫的壓縮空氣。另外，優(yōu) 選本發(fā)明的熱分解氣化系統(tǒng)還具備用于向所述配管的內(nèi)壁噴射壓縮空氣的噴嘴。例如，在配管的縮流部及相對垂直方向傾斜或水平設(shè)置的配管等配管的傾斜部的 內(nèi)壁上，熱分解氣體易集中于一方附著，局部形成有厚的熱分解附著物的堆積層。堆積層較 厚時，脫焦所需時間變長。另外，在配管傾斜部分等的下側(cè)內(nèi)壁堆積因燃燒而生成的灰分， 因此，熱分解附著物與氧的反應(yīng)率下降。向形成有厚的附著物的堆積層的部分噴射常溫壓縮空氣時，因噴射產(chǎn)生的沖擊而 在堆積層產(chǎn)生裂紋。另外，燃燒后的灰分朝向下游側(cè)飛散。由此，熱分解附著物和氧的接觸 面增大，所以反應(yīng)率提高。向配管內(nèi)壁的壓縮空氣的噴射在將堆積物較多的、以生物質(zhì)為原 料的熱分解氣化系統(tǒng)中特別有效。另外，因在本發(fā)明中利用常溫的壓縮空氣，所以與通常導(dǎo) 入的蒸氣散裂比較，可以大幅度降低壽命周期成本。在所述發(fā)明中，優(yōu)選所述熱分解附著物燃燒而產(chǎn)生的廢氣在所述燃燒爐內(nèi)與輔助 燃料混合，并且在溫度700°C以上進行氧化處理。在所述熱分解附著物的燃燒分解中，含CO的廢氣被排出。在設(shè)置于后段的燃燒爐 中，使廢氣與輔助燃料混合，在700°C以上的溫度條件下進行氧化處理，由此可以作為CO2放
出ο如果使用本發(fā)明的熱分解附著物去除方法，則可以在短時間內(nèi)安全地去除來源于 生物質(zhì)的熱分解附著物。另外，可以降低熱分解氣化系統(tǒng)的壽命周期成本。


圖1是生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)的概略圖；圖2是表示圖1的生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)的一部分的概略圖；圖3是表示使生物質(zhì)熱分解附著物燃燒時的附著物質(zhì)量變化的曲線圖；圖4是表示在脫焦中的各位置的氣體溫度及鐵皮溫度的時效變化的曲線圖；圖5是配管傾斜部的局部剖面圖。
具體實施例方式下面，詳細說明本發(fā)明的熱分解附著物去除方法。在圖1所示的生物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)中，在鼓風(fēng)機14的輸出超過基準值時或使生 物質(zhì)熱分解氣化系統(tǒng)運轉(zhuǎn)一定期間后，停止熱分解氣化爐。接著，實施在配管內(nèi)壁及鼓風(fēng)機 的葉輪等上堆積的熱分解附著物的燃燒分解去除(脫焦)。圖2是表示圖1的生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的配管部分的概略圖。在本實施方式的熱分解 附著物去除方法中，氧化劑從配管的至少一處導(dǎo)入。例如，從圖2的氧化劑供給口 L(鼓風(fēng)機 14的上游側(cè)配管)、氧化劑供給口 M(熱分解氣化爐出口 15的配管)、氧化劑供給口 N(配管 的傾斜部分(配管傾斜部)16和與燃燒爐13連接的配管的連接部)供給氧化劑。從設(shè)置 在鼓風(fēng)機14的上游側(cè)(熱分解氣化爐側(cè))的氧化劑供給口 L或氧化劑供給口 M供給氧化 劑時，能夠有效地去除附著在鼓風(fēng)機的葉輪上的附著物，故而優(yōu)選。在圖2中，設(shè)置有一個 氧化劑供給口 L，但也可以在熱分解氣化爐13和鼓風(fēng)機14之間設(shè)置多個氧化劑供給口 L。在本實施方式中，氧化劑為氧及氮的混合氣體。氧化劑中的氧濃度設(shè)為5體積％ 以上且13體積％以下。氧濃度比5體積％低時，反應(yīng)性急劇下降。另一方面，氧濃度超過 13體積％時，引起失控的燃燒，反應(yīng)控制變得困難。氧化劑中的氧濃度通過改變以氧濃度不足5體積％的氮為主的低氧濃度氣體和 壓縮空氣之間的混合比而進行調(diào)整。低氧濃度氣體可以使用氣體膜分離裝置及變壓裝置 (PSA)制造。例如，設(shè)置有低氧濃度氣體貯藏罐和壓縮空氣罐，將低氧濃度氣體和壓縮空氣 以希望的比率混合后，從氧化劑供給口向配管內(nèi)供給。向配管內(nèi)供給的氧化劑優(yōu)選為常溫。所謂常溫是指和設(shè)置有壓縮空氣罐及低氧濃 度氣體貯藏罐的場所的溫度(外部氣體溫度)相同的溫度，例如為25°C左右。上述低氧濃度氣體可以為在配管12內(nèi)流通的、包含由燃燒分解產(chǎn)生的CO的廢氣。 該情況下，在配管12上連結(jié)有管道。廢氣的一部分通過該管道向配管外部排出并被收集。 與配管12連結(jié)的管道的另一端與空氣所流通的管道連結(jié)。在連結(jié)部設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥，調(diào) 節(jié)向空氣流通的管道供給的廢氣量。通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，將所收集的廢氣和空氣在上述氧 濃度范圍內(nèi)混合。混合后的廢氣和空氣作為氧化劑從氧化劑供給口 L、M、N向配管12供給。通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，不需要用于生成壓縮空氣的空氣壓縮機，可以降低氧化劑制 造所需要的動力。從氧化劑供給口供給的常溫的氧化劑(混合氣體)以lm/s左右的空塔速度在配 管12內(nèi)流通。由加熱器加熱配管12，從而對熱分解附著物加熱。熱分解附著物被加熱至 400°C以上時，著火而開始脫焦。熱分解附著物部分燃燒而分解后，氣體溫度上升。本實施 方式的燃燒分解反應(yīng)時的氣體溫度為500°C以上。通過在500°C以上實施脫焦，在附著物堆 積層的表面?zhèn)戎饕母叻悬c成分氣化，和氧化劑中的氧反應(yīng)而促進燃燒分解反應(yīng)。高 沸點成分被分解去除后，進行向堆積層下層側(cè)的燃燒分解反應(yīng)。包含由燃燒分解產(chǎn)生的CO 的廢氣及灰分和混合氣體一起被向配管12下游側(cè)輸送。熱分解反應(yīng)溫度過高時，奧氏體系不銹鋼制的配管產(chǎn)生損傷及劣化。為了防止配 管的損傷及劣化，在配管的鐵皮溫度為600°C以下的條件下實施脫焦。或者，由于在氣體溫 度和鐵皮溫度之間存在相關(guān)關(guān)系，所以也可以根據(jù)氣體溫度設(shè)定脫焦溫度的上限值。由于氣體溫度比鐵皮溫度還高，所以將氣體溫度的上限值設(shè)定為比鐵皮溫度的上限值高。在本 實施方式中，脫焦時的氣體溫度設(shè)為650°C以下。向配管內(nèi)部插入溫度計來對氣體溫度進行 計測?？紤]附著物的堆積量而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在配管剖面的插入位置。例如，對于Φ300πιπι的 配管，對從配管內(nèi)壁向中心IOOmm的位置的氣體溫度進行計測。氧化劑中的氧濃度越高，熱分解附著物和氧的反應(yīng)性越高。脫焦開始時在上述氧 濃度范圍內(nèi)供給相比較而言高氧濃度的氧化劑后，具有因著火而氣體溫度急劇上升的可能 性。因此，也可以將在脫焦開始時所供給的氧化劑中的氧設(shè)定為低濃度，監(jiān)視氣體溫度及配 管的鐵皮溫度，并且階段性地使氧濃度上升。這樣，控制反應(yīng)而可以防止急劇的溫度上升的產(chǎn)生。例如，將高氧濃度維持在氧濃度12%以上并進行脫焦時，熱分解附著物和氧的反 應(yīng)性良好，所以往往氣體溫度因反應(yīng)熱而超過650°C。在本實施方式中，也可以在由溫度計 計測的氣體溫度超過650°C的情況下，阻斷作為氧化劑的壓縮空氣的供給，由此使氧化劑中 的氧濃度減少到不足5體積％。如上所述，氧濃度不足5體積％時，生物質(zhì)熱分解附著物的 燃燒反應(yīng)率急劇降低。因此，抑制反應(yīng)熱的產(chǎn)生，由氧化劑(混合氣體)冷卻熱分解附著物， 因此，所計測的氣體溫度及加熱器溫度降低。使氧濃度減少期間也可以根據(jù)氣體溫度的降 低幅度來決定?；蛘?，也可以按照以規(guī)定時間阻斷壓縮空氣的供給的方式事先設(shè)定并進行 控制。在配管的多處計測氣體溫度，在至少一處的氣體溫度超過650°C的情況下使氧濃度減 少時，燃燒分解反應(yīng)的控制精度提高，可以進一步可靠地防止配管的損傷及劣化。脫焦從配管的上游側(cè)朝向下游側(cè)進行。這是因為在燃燒分解反應(yīng)產(chǎn)生的部位消耗 氧化劑中的氧，氧難以到達反應(yīng)產(chǎn)生處的下游側(cè)。在附著物完全地燃燒去除而脫焦結(jié)束后 的部位，沒有反應(yīng)熱產(chǎn)生的作用，常溫氧化劑流通，故而所計測的氣體溫度降低。這時，在下 游側(cè)繼續(xù)脫焦，因此氣體溫度維持在高溫。因此，通過測定氣體溫度的時效變化，可以進行 脫焦結(jié)束的判斷。另外，通過在配管的多個部位監(jiān)視氣體溫度，可以把握脫焦進行狀況。如 上所述，因在氣體溫度和鐵皮溫度之間存在關(guān)聯(lián)，所以通過監(jiān)視配管的鐵皮溫度，也可以把 握脫焦的進行狀況，可以判斷脫焦結(jié)束。圖3表示作為氣氛溫度400°C、600°C、及800°C這三個條件，供給氧濃度11 %、溫度 400°C的氧化劑，使生物質(zhì)熱分解附著物燃燒時的附著物質(zhì)量變化。在該圖中，橫軸是反應(yīng) 時間，縱軸是相對于初始附著物質(zhì)量(20g)的殘留附著物質(zhì)量的比。與溫度400°C相比，因在溫度600°C及800°C質(zhì)量減少量較大，因此可以說反應(yīng)性 提高。溫度600°C及800°C的反應(yīng)性大致同等。圖3的結(jié)果表示如果考慮反應(yīng)性和配管材 質(zhì)，則在溫度600°C左右的脫焦是有利的。圖4是實施本實施方式的熱分解附著物去除方法的結(jié)果的一例，是表示鼓風(fēng)機表 面溫度(鐵皮溫度)、及脫焦中的配管的不同位置的氣體溫度及鐵皮溫度的時效變化的曲 線圖。在該圖中，橫軸是經(jīng)過時間，縱軸是在各計測位置的氣體溫度或鐵皮溫度及氧化劑中 的氧濃度。在圖2的鼓風(fēng)機14入口及燃燒爐13入口計測氣體溫度，在鼓風(fēng)機14、傾斜部 a (16a)及傾斜部b (16b)計測鐵皮溫度。根據(jù)圖4，在脫焦初期，鼓風(fēng)機入口處的氣體溫度、鼓風(fēng)機及傾斜部a的鐵皮溫度 超過500°C，所以可以判斷在該部分產(chǎn)生脫焦。另一方面，處于傾斜部a下游側(cè)的傾斜部b 的鐵皮溫度及燃燒爐入口的氣體溫度比鼓風(fēng)機及傾斜部a延遲而超過500°C。另外，在經(jīng)過16小時附近在傾斜部b的鐵皮溫度及燃燒爐入口的氣體溫度上升，與之相對，在鼓風(fēng)機 入口氣體溫度、鼓風(fēng)機及傾斜部a的鐵皮溫度下降。這表示在上游側(cè)脫焦大致結(jié)束，但在下 游側(cè)繼續(xù)脫焦。這樣，從圖4可以確認脫焦從上游側(cè)開始進行。在本實驗中，在脫焦中使氧化劑中的氧濃度從12%下降到不足5% (約4. 7%) 后，與氧濃度下降幾乎同時地各部的氣體溫度及鐵皮溫度開始降低，再次使氧化劑中的氧 濃度上升到12%時，在各部的氣體溫度及鐵皮溫度上升。其結(jié)果表示通過在脫焦中使氧化 劑中的氧濃度變化，可以調(diào)整氣體溫度。在本實施方式中，在配管的縮流部及圖2所示的配管傾斜部16的下側(cè)內(nèi)壁等相對 垂直方向傾斜設(shè)置的配管內(nèi)壁易堆積熱分解附著物。另外，在氧化劑(混合氣體)以低流 速流過配管的情況下，在配管傾斜部的下側(cè)內(nèi)壁易堆積通過燃燒分解而產(chǎn)生的灰分。在本 實施方式中，也可以向在脫焦中熱分解附著物及灰分易堆積的位置噴射壓縮空氣。圖5是配管傾斜部的局部剖面圖。在配管傾斜部16的上部設(shè)置有兩個噴嘴20。 噴嘴20與鼓風(fēng)機(未圖示)連接。圖5中噴嘴20配置為由鼓風(fēng)機供給的壓縮空氣與配管 傾斜部16的下側(cè)內(nèi)壁的大致相同位置接觸。對于配管傾斜部16，可以在氣流方向的多處設(shè)置上述噴嘴。氣流方向的噴嘴設(shè)置 間隔例如通過模擬計算出從噴嘴噴射的壓縮空氣到達配管(熱分解附著物)的位置或至消 失為止的距離來確定。來自噴嘴20的壓縮空氣的噴射以規(guī)定時間間隔例如在壓力0. 5MPa左右、射出量 2001/s的條件下實施。噴射間隔考慮附著/堆積產(chǎn)生的壓力損失的上升速度等適當(dāng)?shù)卦O(shè) 定。利用壓縮空氣撞擊熱分解附著物的堆積層的沖撞，在形成于配管下側(cè)內(nèi)壁的熱分解附 著物的堆積層產(chǎn)生裂紋。另外，通過燃燒分解產(chǎn)生并堆積的灰分與壓縮空氣一起向下游側(cè) 流動。由此，在已產(chǎn)生裂紋的部分，新的反應(yīng)面與氧化劑接觸，促進熱分解附著物的燃燒分 解。另外，來自噴嘴的壓縮空氣的噴射也可以在熱分解氣化反應(yīng)中實施。由此，在配管 內(nèi)壁上所形成的熱分解附著物變厚之前，可以將熱分解附著物剝離去除。其結(jié)果可以抑制 熱分解附著量，能夠防止脫焦時的急劇的溫度上升，并且還可以進一步削減脫焦所需時間。本實施方式的熱分解附著物去除是低氧濃度下的部分燃燒分解，因此在上述熱分 解附著物去除中產(chǎn)生的廢氣即熱分解氣體到達下游側(cè)的燃燒爐。熱分解氣體從設(shè)置在燃燒 爐上部的煤氣燃燒器向燃燒爐內(nèi)噴射，與從燃燒爐上部供給的城市煤氣等輔助燃料混合并 燃燒。熱分解氣體燃燒時的燃燒爐溫度為700°C左右。在熱分解氣體中包含大量的C0，由 此，CO完全燃燒而生成CO2,從燃燒爐排出。
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權(quán)利要求
1.一種熱分解附著物去除方法，在下水污泥、木質(zhì)生物質(zhì)等生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)中，使氧濃度為5體積％以上且13體積％以下的不活潑氣體及氧的混合氣體向設(shè)置于熱 分解氣化爐和燃燒爐之間的配管流通，在氣體溫度為500°C以上的條件下，使附著在所述配 管的內(nèi)壁上的熱分解附著物燃燒而去除。
2.如權(quán)利要求1所述的熱分解附著物去除方法，其中，在所述氣體溫度為650°C以下的 條件下去除所述熱分解附著物。
3.如權(quán)利要求1所述的熱分解附著物去除方法，其中，在所述配管的鐵皮溫度為600°C 以下的條件下去除所述熱分解附著物。
4.如權(quán)利要求1所述的熱分解附著物去除方法，其中，向所述配管內(nèi)供給常溫的所述 混合氣體。
5.如權(quán)利要求2所述的熱分解附著物去除方法，其中，向所述配管內(nèi)供給常溫的所述 混合氣體。
6.如權(quán)利要求3所述的熱分解附著物去除方法，其中，向所述配管內(nèi)供給常溫的所述 混合氣體。
7.如權(quán)利要求4所述的熱分解附著物去除方法，其中，向設(shè)置在所述配管中途的鼓風(fēng) 機上游側(cè)的配管內(nèi)供給所述混合氣體。
8.如權(quán)利要求5所述的熱分解附著物去除方法，其中，向設(shè)置在所述配管中途的鼓風(fēng) 機上游側(cè)的配管內(nèi)供給所述混合氣體。
9.如權(quán)利要求6所述的熱分解附著物去除方法，其中，向設(shè)置在所述配管中途的鼓風(fēng) 機上游側(cè)的配管內(nèi)供給所述混合氣體。
10.如權(quán)利要求1所述的熱分解附著物去除方法，其中，在所述配管的一處或多處計測 所述配管內(nèi)的氣體溫度，在該所計測到的氣體溫度中的至少一個值超過650°C時，使在所述 配管內(nèi)流通的所述混合氣體的氧濃度減少到不足5體積％。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項所述的熱分解附著物去除方法，其中，向所述配管的傾 斜部分的內(nèi)壁噴射常溫的壓縮空氣。
12.如權(quán)利要求1所述的熱分解附著物去除方法，其中，所述熱分解附著物燃燒而產(chǎn)生 的廢氣在所述燃燒爐中與輔助燃料混合，并且在溫度700°C以上被氧化處理。
13.一種熱分解氣化系統(tǒng)，是下水污泥、木質(zhì)生物質(zhì)等生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)，其中， 具備熱分解氣化爐；設(shè)置在該熱分解氣化爐下游側(cè)的燃燒爐；設(shè)置在所述熱分解氣化爐和所述燃燒爐之間的配管，還具備氧化劑供給口，與所述配管連接，用于向所述配管供給作為不活潑氣體和氧的混合氣 體的氧化劑；氧化劑調(diào)整部，用于將所述氧化劑的氧濃度調(diào)整為5體積％以上且13體積％以下；用于對所述配管的內(nèi)壁進行加熱的加熱部；對在所述配管的內(nèi)側(cè)流通的氣體的溫度進行計測的氣體溫度檢測部；及用于控制所述氣體溫度的氣體溫度控制部。
14.如權(quán)利要求13所述的熱分解氣化系統(tǒng)，其中，所述氧化劑調(diào)整部具備用于收集在 所述配管內(nèi)流通的廢氣的管道、和將該收集到的廢氣和空氣混合的混合部。
15.如權(quán)利要求13所述的熱分解氣化系統(tǒng)，其中，在所述配管的內(nèi)壁還具備用于噴射 壓縮空氣的噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)中能夠有效地去除附著在配管內(nèi)壁等上的熱分解生成物的方法及熱分解氣化系統(tǒng)。熱分解附著物去除方法為，在下水污泥、木質(zhì)生物質(zhì)等的生物質(zhì)的熱分解氣化系統(tǒng)(10)中，使氧濃度為5體積％以上且13體積％以下的不活潑氣體和氧的混合氣體在設(shè)置于熱分解氣化爐(11)和燃燒爐(13)之間的配管(12)內(nèi)流通，在氣體溫度為500℃以上的條件下使附著在所述配管(12)的內(nèi)壁上的熱分解附著物燃燒而去除。
文檔編號B08B9/032GK102000681SQ20101024903
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者加倉田一晃, 山內(nèi)恒樹, 森亮介, 遠藤雄樹 申請人:三菱重工環(huán)境·化學(xué)工程株式會社