燃料气体精制设备、发电系统及燃料合成系统技术方案

包括：碳化器１，所述碳化器热分解生物物质，生成热分解气体以及碳化物；燃烧炉２，所述燃烧炉燃烧由碳化器１供应的碳化物；密闭容器３，所述密闭容器配置在燃烧炉２内，并且容纳利用在燃烧炉２内燃烧的碳化物的热熔融的熔融碳酸盐４；导入管５，所述导入管以将热分解气体导入到密闭容器３的熔融碳酸盐４中的方式配置；燃料气体供应管６，所述燃料气体供应管，以将燃料气体从前述密闭容器３送往前述燃烧炉２的外部的方式配置，其中，所述燃料气体是通过使从前述导入管５送来的、在前述熔融碳酸盐４中流动的热分解气体与前述熔融碳酸盐４进行反应被精制的燃料气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料气体精制设备、发电系统及燃料合成系统，特别是，涉及在除去包 含在通过将生物物质气化产生的热分解气体中的未燃烧成分、灰分、杂质等、进行精制，利 用通过精制获得的燃料气体的情况下适用的所述设备和系统。
技术介绍
近年来，利用生物物质作为能量引起了人们的注意。作为利用生物物质的能量的 方法，已知有使生物物质直接燃烧获得热能、电能的方法，或者通过热分解获得燃料气体的 方法等。图7是配备有根据现有技术的由生物物质精制燃料气体的燃料气体精制设备的 发电系统的概略结构图。如图所示，碳化器1，将所供应的生物物质加热，生成热分解气体和碳化物，将它们 供应到燃烧炉2内。燃烧炉2由下部的气化、燃烧部、和上部的气体改性部构成。在下部的 气化、燃烧部中，通过从碳化器1供应的碳化物被另外单独供应的空气或氧气部分燃烧，产 生高温气体，该高温气体被引导到上部的气体改性部。在上部的气体改性部中，从碳化器 1供应的热分解气体，在高温气体产生的高温场所中被改性，制造成含有灰分、杂质的粗气 体。然后，利用气体精制装置10将粗气体脱硫、除尘，精制成以一氧化碳或氢为主要成分的 燃料气体。将这样制造的燃料气体，例如供应给由燃气轮机或燃料电池等构成的发电机构 20，发电机构20利用该燃料气体发电。此外，燃料气体也可以作为合成液体燃料的原料使用。另外，发电机构20生成的废热，被送往碳化器1，作为对生物物质加热的热源使用。这里，为了除去粗气体中的灰分、焦油、杂质，现有技术的气体精制装置10，由除尘 装置、COS转换装置、脱硫装置、气体冷却装置、气体清洗装置等构成。因此，进行气体精制 用的设备结构复杂化，难以提高设备的运用性，成本变高。为了在燃烧炉2的气化、燃烧部燃烧碳化物，从外部向燃烧炉2供应空气及氮气， 所以，燃料气体(粗气体)被这些空气及氮气等稀释，每单位体积的燃料气体的卡路里 (calorie)会降低。另外，作为揭示和上述现有技术同种类型的技术的发行物，有下面所述的专利文 献1。专利文献1 日本特开2006-2042号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况，其目的是提供一种能够由生物物质精制高卡路里的燃料气 体的简单结构的燃料气体精制设备。另外，其目的是提供具有能够由生物物质精制高卡路里的燃料气体的结构简单的燃料气体精制设备的发电系统及燃料合成系统。为了达到上述目的的本专利技术的第一种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在 于，包括碳化器，所述碳化器将生物物质热分解，生成热分解气体及碳化物；燃烧炉，将利 用前述碳化器生成的碳化物供应给所述燃烧炉，并且使该碳化物燃烧；密闭容器，所述密 闭容器配置在前述燃烧炉内，并容纳被前述燃烧炉内燃烧的前述碳化物的热所熔融的碳酸 盐；导入管，所述导入管以将在前述碳化器中生成的前述热分解气体导入到前述密闭容器 的前述熔融的碳酸盐中的方式配置；以及燃料气体供应管，所述燃料气体供应管以将燃料 气体从前述密闭容器送往前述燃烧炉外部的方式配置，其中，所述燃料气体是通过使从前 述导入管送来并在前述熔融碳酸盐中流动的热分解气体与前述熔融碳酸盐进行反应被精 制的燃料气体。在这种第一种形式中，由生物物质生成热分解气体和碳化物，热分解气体变成被 熔融碳酸盐精制的燃料气体。与过去相比，这种燃料气体，其单位体积的卡路里高。这时， 由于利用在燃烧炉中燃烧的碳化物的热在密闭容器中进行热分解气体的精制，所以，没有 必要设置像过去那样的大规模的精制装置。从而，可以谋求发电系统的低成本化。本专利技术的第二种形式，是一种燃料气体精制设备，在第一种形式所记载的燃料气 体精制设备中，其特征在于，前述碳化器利用前述燃烧炉的废热进行前述生物物质的热分 解。在这种第二种形式中，由于将燃烧炉的废热有效地用于碳化物的热分解，所以，可 以提高整个燃料气体精制设备的能量效率。本专利技术的第三种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在于，在第一或第二种形 式所记载的燃料气体精制设备中，前述密闭容器配置在前述燃烧炉内。在这种第三种形式中，由于密闭容器配置在燃烧炉内，所以，可以将在燃烧炉内燃 烧的碳化物的热能最有效地给予密闭容器的碳酸盐。另外，由于密闭容器配置在燃烧炉内， 所以，没有必要在燃烧炉外部设置一切气体精制设备，可以节省空间。本专利技术的第四种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在于，在第一 第三种形 式的任何一项所记载的燃料气体精制设备中，具有向前述熔融碳酸盐供应氢氧化物的氢氧 化物供应机构。这种第四种形式，当利用氢氧化物供应机构向密闭容器中的熔融碳酸盐供应氢氧 化物时，包含在熔融碳酸盐或燃料气体(热分解气体)中的二氧化碳与氢氧化物反应，生成 碳酸盐。即，当向密闭容器内供应氢氧化物时，获得与向密闭容器供应碳酸盐同样的效果。 另外，由于氢氧化物吸收二氧化碳变成碳酸盐，所以，可以降低二氧化碳的排出量。本专利技术的第五种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在于，在第一 第四种形 式的任何一项所记载的燃料气体精制设备中，在前述熔融碳酸盐中，包含有催化剂。在这种第五种形式中，借助包含在熔融碳酸盐中的催化剂，促进热分解气体与熔 融碳酸盐的化学反应。借此，可以更迅速地精制热分解气体。本专利技术的第六种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在于，在第一 第五种形 式的任何一项所记载的燃料气体精制设备中，包括将在前述熔融碳酸盐中流动的热分解气 体的气泡细化的气泡细分机构。在这种第六种形式中，借助气泡细分机构将被导入到熔融碳酸盐内的热分解气体5的气泡细化，气泡的表面面积比细化之前增大。热分解气体的气泡，以相当于该表面面积增 大的量的更大的接触面积，与熔融碳酸盐接触。因此，促进热分解气体与熔融碳酸盐的反 应，能够更迅速地精制热分解气体。本专利技术的第七种形式，是一种燃料气体精制设备，其特征在于，在第一 第六种形 式的任何一项所记载的燃料气体精制设备中，前述碳化器与前述燃烧炉的外表面接触。在这种第七种形式中，燃烧炉的废热直接向碳化器传热。因此，与经由热交换器 等间接地利用燃烧炉的废热的情况相比，可以更有效地利用燃烧炉的废热作为碳化器的热 源。借此，可以提高燃料气体精制设备的整体的热效率。本专利技术的第八种形式，是一种发电系统，其特征在于，包括第一 第七种形式的任 何一项所记载的燃料气体精制设备和利用来自于前述燃料气体供应管的燃料气体进行发 电的发电机构。在这种第八种形式中，可以利用在燃料气体精制设备中精制的高卡路里的燃料气 体进行发电。本专利技术的第九种形式，是一种发电系统，其特征在于，在第八种形式所记载的发电 系统中，前述发电机构配备有具有燃料极的高温型燃料电池，来自于前述燃料气体供应管 的燃料气体向前述燃料极运送。在这种第九种形式中，可以向需要高的运转温度的熔融碳酸盐型燃料电池或固体 氧化物型燃料电池中供应高卡路里的燃料气体。本专利技术的第十种形式，是一种发电系统，其特征在于，在第八种形式所记载的发电 系统中，前述发电机构包括借助来自于前述燃料气体供应管的燃料气体动作的燃气发动 机，以及借助该燃气发动机的动作而发动的发电机。 在这种第十种形式中，可以利用燃气发动机发电。本专利技术的第十一种形式，是一种发电系统，其特征在于，在第八种形式所记载的发 电系统中，前述发电机构包括燃烧来自于前述燃料气体供应管的燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料气体精制设备，其特征在于，包括：　　碳化器，所述碳化器将生物物质热分解，生成热分解气体及碳化物；　　燃烧炉，将利用前述碳化器生成的碳化物供应给所述燃烧炉，并且使该碳化物燃烧；　　密闭容器，所述密闭容器容纳被在前述燃烧炉内燃烧了的前述碳化物的热所熔融了的熔融碳酸盐；　　导入管，所述导入管以将在前述碳化器中生成了的前述热分解气体导入到前述密闭容器的前述熔融碳酸盐中的方式配置；　　燃料气体供应管，所述燃料气体供应管以将燃料气体从前述密闭容器内送往前述燃烧炉外部的方式配置，其中，所述燃料气体是通过使从前述导入管送来并在前述熔融碳酸盐中流动的热分解气体与前述熔融碳酸盐进行反应而被精制的燃料气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-2-5 2008-025597一种燃料气体精制设备，其特征在于，包括碳化器，所述碳化器将生物物质热分解，生成热分解气体及碳化物；燃烧炉，将利用前述碳化器生成的碳化物供应给所述燃烧炉，并且使该碳化物燃烧；密闭容器，所述密闭容器容纳被在前述燃烧炉内燃烧了的前述碳化物的热所熔融了的熔融碳酸盐；导入管，所述导入管以将在前述碳化器中生成了的前述热分解气体导入到前述密闭容器的前述熔融碳酸盐中的方式配置；燃料气体供应管，所述燃料气体供应管以将燃料气体从前述密闭容器内送往前述燃烧炉外部的方式配置，其中，所述燃料气体是通过使从前述导入管送来并在前述熔融碳酸盐中流动的热分解气体与前述熔融碳酸盐进行反应而被精制的燃料气体。2.如权利要求1所述的燃料气体精制设备，其特征在于，前述碳化器利用前述燃烧炉 的废热进行前述生物物质的热分解。3.如权利要求1或权利要求2所述的燃料气体精制设备，其特征在于，前述密闭容器配 置在前述燃烧炉内。4.如权利要求1 权利要求3中任何一项所述的燃料气体精制设备，其特征在于，具有 向前述熔融碳酸盐供应氢氧化物的氢氧化物供应机构。5.如权利要求1 权利要求4中任何一项所述的燃料气体精制设备，其特征在于，在前 述熔融碳酸盐中，包含有催化剂。6.如权利要求1 权利要求5中任何一项所述的燃料气体精制设备，其特征在于，包括 将在前述熔融碳酸盐中流动的热分解气体的气泡细分的气泡细分机构。7.如权利要求1 权利要求6中任何一项所述的燃料气体精制...

【专利技术属性】
技术研发人员：河濑诚，市川和芳，大高圆，森田宽，
申请(专利权)人：财团法人电力中央研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]