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公開番号2024056360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2022163179
出願日2022-10-11
発明の名称粉体回収装置および粉体回収装置の制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F23J 15/00 20060101AFI20240416BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】設置コストおよび設置スペースの増大や外気の汚染を防止しつつ加熱された処理対象ガスから粉体を分離して冷却する。
【解決手段】生成ガスフィルタ31Aと、冷却ホッパ31Bと、冷却ホッパ31Bの導入ライン31Baに配置される第1排出弁31Dと、冷却ホッパ31Bの排出ライン31Bcに配置される第2排出弁31Eと、冷却ホッパ31Bの回収容器31Bbを加圧する加圧動作を実行する加圧部31Fと、回収容器31Bbを減圧する減圧動作を実行する減圧部31Gと、制御部と、を備え、制御部は、第1排出弁31Dおよび第2排出弁31Eを閉状態にして加圧部31Fによる加圧動作と減圧部31Gによる減圧動作とを交互に繰り返した後に、第2排出弁31Eを開状態にして回収容器31Bbに回収されたチャーを排出ライン31Bcから排出するよう制御する集塵設備31を提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
加熱された処理対象ガスから粉体を分離して回収する粉体回収装置であって、
前記処理対象ガスが導入されるとともに前記処理対象ガスから前記粉体を分離する粉体分離部と、
前記粉体分離部により分離された前記粉体が導入される導入部と、前記導入部から導入される前記粉体を一時的に回収する回収容器と、前記回収容器に回収された前記粉体を排出する排出部と、を有する第１回収部と、
前記導入部に設置される第１開閉弁と、
前記排出部に設置される第２開閉弁と、
前記回収容器へ加圧用ガスを供給して前記回収容器を加圧する加圧動作を実行する加圧部と、
前記回収容器から前記加圧用ガスを外部へ排出して前記回収容器を減圧する減圧動作を実行する減圧部と、
前記第１開閉弁と、前記第２開閉弁と、前記加圧部と、前記減圧部とを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記加圧部による前記加圧動作と前記減圧部による前記減圧動作とを交互に繰り返した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出するよう制御する粉体回収装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記加圧動作により加圧された前記回収容器の第１内部圧力が前記減圧動作により減圧された前記回収容器の第２内部圧力の２０倍以下となるように前記加圧部および前記減圧部を制御する請求項１に記載の粉体回収装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記粉体の温度が自然酸化温度未満となるように前記加圧部による前記加圧動作と前記減圧部による前記減圧動作とを交互に繰り返した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出するよう制御する請求項１または請求項２に記載の粉体回収装置。
【請求項４】
前記回収容器に回収される前記粉体の温度を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部が検出する前記粉体の温度が自然酸化温度未満となったことに応じて、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出するよう制御する請求項３に記載の粉体回収装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記加圧部による前記加圧動作と前記減圧部による前記減圧動作とをそれぞれ所定回数実行した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出するよう制御する請求項３に記載の粉体回収装置。
【請求項６】
前記加圧用ガスは、酸素濃度が１０％以下のガスである請求項１または請求項２に記載の粉体回収装置。
【請求項７】
前記加圧用ガスは、窒素ガスである請求項６に記載の粉体回収装置。
【請求項８】
前記加圧部は、前記回収容器の下方側の前記粉体が回収される回収領域に前記加圧用ガスを導入する請求項１または請求項２に記載の粉体回収装置。
【請求項９】
加熱された処理対象ガスから粉体を分離して回収する粉体回収装置の制御方法であって、
前記粉体回収装置は、
前記処理対象ガスが導入されるとともに前記処理対象ガスから前記粉体を分離する粉体分離部と、
前記粉体分離部により分離された前記粉体が導入される導入部と、前記導入部から導入される前記粉体を一時的に回収する回収容器と、前記回収容器に回収された前記粉体を排出する排出部と、を有する第１回収部と、
前記導入部に設置される第１開閉弁と、
前記排出部に設置される第２開閉弁と、
前記回収容器へ加圧用ガスを供給して前記回収容器を加圧する加圧動作を実行する加圧部と、
前記回収容器から前記加圧用ガスを外部へ排出して前記回収容器を減圧する減圧動作を実行する減圧部と、を備え、
前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記加圧動作を実行する加圧工程と、
前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記減圧部による前記減圧動作を実行する減圧工程と、
前記加圧工程と前記減圧工程とを交互に繰り返した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出する排出工程と、を備える粉体回収装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、粉体回収装置および粉体回収装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼ガス中から灰捕集装置よって回収された灰を減温して系外へ排出する灰処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される灰処理装置は、灰を含む高圧高温燃焼ガスから捕集された灰を灰冷却器で冷却して高圧灰貯槽へ搬送する。高圧灰貯槽の下部に堆積した灰は減圧ホッパへ払い出され、大気圧まで減圧した後に灰サイロへ送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平７－４２９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、灰捕集装置よって回収された灰を減温するための設備として灰冷却器が必要であるため、灰捕集装置の設置コストが増大するとともに灰冷却器を設置するための設置スペースが必要となる。また、灰捕集装置が捕集する灰の粒子の細孔に可燃性ガスが吸着している場合には、灰捕集装置から排出される未燃分を含む灰が酸化して発熱（自然発熱）したり、灰から可燃性ガスが脱離して外気を汚染させる可能性がある。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、設置コストおよび設置スペースの増大や粉体の自然発熱、及び外気の汚染を抑制しつつ加熱された処理対象ガスから粉体を分離して冷却することが可能な粉体回収装置および粉体回収装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示に係る粉体回収装置は、加熱された処理対象ガスから粉体を分離して回収する粉体回収装置であって、前記処理対象ガスが導入されるとともに前記処理対象ガスから前記粉体を分離する粉体分離部と、前記粉体分離部により分離された前記粉体が導入される導入部と、前記導入部から導入される前記粉体を一時的に回収する回収容器と、前記回収容器に回収された前記粉体を排出する排出部と、を有する第１回収部と、前記導入部に設置される第１開閉弁と、前記排出部に設置される第２開閉弁と、前記回収容器へ加圧用ガスを供給して前記回収容器を加圧する加圧動作を実行する加圧部と、前記回収容器から前記加圧用ガスを外部へ排出して前記回収容器を減圧する減圧動作を実行する減圧部と、前記第１開閉弁と、前記第２開閉弁と、前記加圧部と、前記減圧部とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記加圧部による前記加圧動作と前記減圧部による前記減圧動作とを交互に繰り返した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出するよう制御する。
【０００７】
本開示に係る粉体回収装置の制御方法は、加熱された処理対象ガスから粉体を分離して回収する粉体回収装置の制御方法であって、前記粉体回収装置は、前記処理対象ガスが導入されるとともに前記処理対象ガスから前記粉体を分離する粉体分離部と、前記粉体分離部により分離された前記粉体が導入される導入部と、前記導入部から導入される前記粉体を一時的に回収する回収容器と、前記回収容器に回収された前記粉体を排出する排出部と、を有する第１回収部と、前記導入部に設置される第１開閉弁と、前記排出部に設置される第２開閉弁と、前記回収容器へ加圧用ガスを供給して前記回収容器を加圧する加圧動作を実行する加圧部と、前記回収容器から前記加圧用ガスを外部へ排出して前記回収容器を減圧する減圧動作を実行する減圧部と、を備え、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記加圧動作を実行する加圧工程と、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉状態にして前記減圧部による前記減圧動作を実行する減圧工程と、前記加圧工程と前記減圧工程とを交互に繰り返した後に、前記第２開閉弁を開状態にして前記回収容器に回収された前記粉体を前記排出部から排出する排出工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、設置コストおよび設置スペースの増大や粉体の自然発熱、及び外気の汚染を抑制しつつ加熱された処理対象ガスから粉体を分離して冷却することが可能な粉体回収装置および粉体回収装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係るバイオマスガス化設備を示した概略構成図である。
図１に示す集塵設備の系統構成を示した概略構成図である。
本実施形態の集塵設備の制御方法を示すフローチャートである。
加圧動作および減圧動作の繰り返しを実行する時間と冷却ホッパ内のチャーの温度の関係を示すグラフである。
加圧動作および減圧動作の繰り返しを実行する時間と冷却ホッパ内のガスの希釈率との関係を示すグラフである。
第２内部圧力に対する第１内部圧力の圧力比と、冷却ホッパの内部のチャーの冷却時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示の一実施形態に係るバイオマスガス化設備１０について、図１を用いて説明する。本実施形態に係るバイオマスガス化設備１０は、バイオマス燃料を部分燃焼させてガス化することで、可燃性のバイオマスガスを生成する装置である。バイオマス燃料とは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃木材、流木、草類、廃棄物、汚泥及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などであり、ここに提示したものに限定されることはない。バイオマス燃料は、バイオマスの成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスとなる二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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