JP2001065364A

JP2001065364A - 発電システム

Info

Publication number: JP2001065364A
Application number: JP24153499A
Authority: JP
Inventors: Keiji Murata; 田圭治村; Keijiro Yamashita; 下慶次郎山; Kenji Ide; 健志出; Hiroko Onoda; 裕子小野田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性廃棄物、有機汚泥、畜産廃棄物、都市
ごみなどのバイオマス、さらには、廃プラスチックなど
の廃棄物、石炭、重質油等の低質化石燃料を燃料とする
と共に、効率の良い発電システムを安価に提供するこ
と。【解決手段】本発明の発電システム２０は、導入され
る燃料１０と水１１とを反応させてガス化ガスを発生さ
せるガス化装置４を備える。ガス化装置４には、ガス化
ガスと残固体分と残水分とを分離する分離装置５が接続
される。発電装置６が、分離装置５で分離されたガス化
ガスを燃焼させて発電する。発電装置６の排ガスが、排
ガス管１６によってガス化装置４に導かれる。ガス化装
置４は、排ガス管１６によって導かれる排ガスの熱を利
用して、燃料１０と水１１とを反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃棄物、有
機汚泥、畜産廃棄物（家畜糞）、都市ゴミなどのバイオ
マスを燃料として発電する発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】牛、豚、鶏といった家畜から排出される
糞尿等の、いわゆる畜産廃棄物は、メタン発酵によって
消化処理する過程において、メタンガスを発生する。こ
のメタンガスを回収し、原動機を介して発電に利用する
発電システムがある。

【０００３】このような従来の発電システムについて、
図５を用いて説明する。図５は、畜産廃棄物を利用した
メタン発酵・発電システムの概略図である。

【０００４】図５に示す発電システムは、畜産廃棄物で
ある糞尿と希釈水とが導入される受入槽３７と、受入槽
３７に接続された消化槽３８とを備えている。消化槽３
８は、受入槽３７から送られる糞尿及び希釈水から、発
酵（メタン発酵）によって消化ガスを発生させるように
なっている。

【０００５】消化槽３８には、ガス管４６と残分排出管
４７とが接続されている。ガス管４６は、ガスホルダー
４１及び脱硫塔４２を介して、ガスエンジン発電機４３
まで延びている。残分排出管４７には、脱水機３９が接
続されている。脱水機３９には、脱水ケーキを排出する
排出管４８と、脱水脱離液を排出する排液管４９とが接
続されている。排液管４９には、汚水処理装置４０が接
続されている。

【０００６】このような発電システムは、以下のように
作用する。

【０００７】集められた糞尿は、一旦、希釈水とともに
受入槽３７に貯蔵される。その後、所望の時に、消化槽
３８に送られて発酵する。

【０００８】発酵により発生した消化ガスは、ガス管４
６を介して脱硫塔４２に送られ、そこで硫黄分を除去さ
れた後、ガスエンジン発電機４３に送られて燃焼し、発
電に利用される。余剰の消化ガスは、ガスホルダー４１
に一時的に貯蔵される。

【０００９】発酵後の残分は、残分排出管４７を介して
脱水機３９に送られて含水率７０％程度まで脱水され、
脱水ケーキとなって排出管４８から系外に放出され、図
示されない堆肥化施設にて肥料化される。脱水機３９で
絞り取られた脱水脱離液は、排液管４９を介して汚水処
理装置４０に送られ、そこで水処理された後、河川など
に放流される。

【００１０】図５に示すメタン発酵による発電システム
では、消化ガスをガスエンジン発電機４３の燃料として
使用することによって、１０〜１５０ｋＷｈ／ｔ糞のエ
ネルギー回収を実現している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す発電システ
ムでは、大量の脱水脱離液が発生する。この脱水脱離液
の処理には大規模な汚水処理施設が必要であるため、設
備コストが高くなるという問題がある。また、脱水脱離
液の処理には大きなエネルギーを要するため、システム
全体のエネルギー効率が良くないという問題もある。

【００１２】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、有機性廃棄物、有機汚泥、畜産廃棄物、
都市ごみなどのバイオマス、さらには、廃プラスチック
などの廃棄物、石炭、重質油等の低質化石燃料を燃料と
して使用すると共に、効率の良い発電システムを安価に
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、導入される燃
料と水とを反応させてガス化ガスを発生させるガス化装
置と、ガス化装置に接続され、ガス化ガスと残固体分と
残水分とを分離する分離装置と、分離装置に接続され、
分離装置で分離されたガス化ガスを燃焼させて発電する
発電装置と、発電装置に接続され、発電装置の排ガスを
ガス化装置に導く排ガス管と、を備え、ガス化装置は、
排ガス管によって導かれる排ガスの熱を利用して燃料と
水とを反応させるようになっていることを特徴とする発
電システムである。

【００１４】本発明によれば、ガス化装置が、排ガス管
によって導かれる排ガスの熱を利用して燃料と水とを反
応させるようになっているため、効率の良い発電システ
ムを安価に提供することができる。

【００１５】また、本発明は、導入される燃料と水とを
反応させて液体燃料を発生させる液化装置と、液化装置
に接続され、液体燃料と残固体分と残水分とを分離する
分離装置と、分離装置に接続され、分離装置で分離され
た液体燃料を燃焼させて発電する発電装置と、発電装置
に接続され、発電装置の排ガスを液化装置に導く排ガス
管と、を備え、液化装置は、排ガス管によって導かれる
排ガスの熱を利用して燃料と水とを反応させるようにな
っていることを特徴とする発電システムである。

【００１６】本発明によれば、液化装置が、排ガス管に
よって導かれる排ガスの熱を利用して燃料と水とを反応
させるようになっているため、効率の良い発電システム
を安価に提供することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態による
発電システムを示す構成概略図である。図１に示すよう
に、本発明の第１の実施の形態の発電システム２０は、
導入される燃料１０と水１３とを反応させてガス化ガス
を発生させるガス化装置４を備えている。

【００１９】ガス化装置４には、接続管１８を介して、
ガス化ガスと残固体分と残水分とを分離する分離装置５
が接続されている。

【００２０】分離装置５には、分離装置５で分離された
ガス化ガスを燃焼させて発電するガス発電装置６が接続
されている。ガス発電装置６は、圧縮機６ａ、燃焼器６
ｂ、ガスタービン６ｃ及び発電機６ｄを有している。ガ
ス化ガスは、配管１７を介して、燃焼器６ｂに供給され
るようになっている。

【００２１】ガス発電装置６のガスタービン６ｃには、
その排ガスをガス化装置４に導く排ガス管１６が接続さ
れている。そして、ガス化装置４は、排ガス管１６によ
って導かれる排ガスの熱を利用して、燃料１０と水１３
とを反応させるようになっている。本実施の形態のガス
化装置４は、排熱回収型低温ガス化炉として構成され、
熱交換のための表面積を増大すべく複数の管状部材によ
って構成された反応管４ａと、その周囲に形成された排
ガス用チャンバ４ｃと、を有している。

【００２２】本実施の形態では、ガス化装置４の反応管
４ａへの燃料１０及び水１３の導入は、燃料供給装置１
及びスラリポンプ２を介して、水スラリの状態で行われ
るようになっている。すなわち、燃料供給装置１におい
て、予め燃料１０と水１３とを混合して水スラリの状態
にし、スラリポンプ２を用いて、当該水スラリを配管１
４からガス化装置４へ送るようになっている。

【００２３】本実施の形態では、燃料１０は、有機性廃
棄物、有機汚泥、畜産廃棄物、都市ごみなどのバイオマ
スである。

【００２４】本実施の形態では、燃料供給装置１におい
て、水酸化ナトリウム１３と、ニッケルを含むニッケル
系触媒及びアルカリ金属触媒１２とが、燃料１０及び水
１１と共に混入されるようになっている。水酸化ナトリ
ウム１３は、水酸化カリウム等でもよい。

【００２５】また、配管１４のスラリポンプ２から反応
管４ａに至る途中の部分と、反応管４ａと分離装置５と
を接続する接続管１８とは、熱交換器３を形成してお
り、接続管１８内を通過する高温の物質（ガス化ガス＋
残固体分＋残水分）の熱エネルギーを、配管１４内を通
過する物質（燃料１０＋水１１＋水酸化ナトリウム１３
＋触媒１２）に移すことが可能となっている。

【００２６】また、本実施の形態の分離装置５には、分
離装置５で分離された残水分を燃料供給装置１に環流さ
せる環流管１５が接続されている。一方、分離装置５に
は、分離装置５で分離された残固体分を排出させる排出
管１９も接続されている。

【００２７】本実施の形態のガス化装置４は、燃料１０
と水１１とを、２００−５００℃の温度で、１０−６０
０ａｔｍ、好ましくは１００−４００ａｔｍの圧力で反
応させるようになっている。また、本実施の形態のガス
化装置４は、水１１を、加圧熱水、超臨界水または亜臨
界水の状態とすることが可能となっている。

【００２８】次に、このような構成よりなる本実施の形
態の作用について説明する。

【００２９】燃料１０、水１１、水酸化ナトリウム１３
及び触媒１２が、燃料供給装置１に導入されると、燃料
供給装置１は、これらを混合して、水スラリの状態にす
る。この水スラリは、スラリポンプ２によって１０−６
００ａｔｍ、好ましくは１００−４００ａｔｍ、さらに
好ましくは２００ａｔｍ程度まで昇圧され、配管１４を
介してガス化装置４の反応管４ａに送られる。水スラリ
は、配管１４を通過する際に、熱交換器３の作用によっ
て予熱される。

【００３０】ガス化装置４は、排気ガス用チャンバ４ｃ
内に充満する排ガスの熱を利用して、反応管４ａ内に送
られた水スラリを加熱し、燃料１０と水１１とを反応さ
せる。この時、燃料１０と水１１とは、排ガスの熱（後
述のように排ガスの温度は約６００℃）によって５００
℃程度の温度まで昇温し、水１１は、加圧熱水、超臨界
水または亜臨界水の状態となり得る。バイオマスは、こ
のような比較的低い温度で、ガス燃料に転換することが
可能であり、特に、加圧熱水、超臨界水、亜臨界水の中
では転換反応が速やかに進む。

【００３１】燃料１０と水１１との反応により、メタ
ン、水素、一酸化炭素、二酸化炭素などを主成分とする
ガス化ガスが発生する。このガス化ガスと、反応せずに
残った残固体分及び残水分は、高温の状態で反応管４ａ
から配管１８へ押し出される。そして、熱交換器３によ
って水スラリを予熱させて温度低下した後、分離装置５
に送られる。

【００３２】分離装置５は、ガス化ガスと残固体分と残
水分とを分離させる。そして、配管１７を介して、ガス
化ガスを燃焼器６ｂに供給する。一方、環流管１５を介
して、残水分を燃料供給装置１に環流させ、排出管１９
を介して、残固体分を排出する。残固体分には、反応し
なかった燃料１０の有機物の他、硫黄分と水酸化ナトリ
ウム１３との反応物である硫化ナトリウム（水中に溶け
きれなくなって析出したもの）や、バイオマス中に含ま
れていた無機固形物などが含まれる。

【００３３】ガス発電装置６は、燃焼器６ｂに供給され
るガス化ガスを、圧縮機６ａで圧縮される空気と共に燃
焼させ、ガスタービン６ｃ及び発電機６ｄを回転させて
発電を行う。燃焼後の高温のガスタービン排ガスは、６
００℃程度の温度を有し、排ガス管１６を介してガス化
装置４の排ガス用チャンバ４ｃに送られ、反応管４ａ内
の水スラリの加熱のために用いられる。

【００３４】以上のように、本実施の形態によれば、ガ
ス化装置４が、排ガス管１６によって導かれる排ガスの
熱を利用して燃料１０と水１１とを反応させるようにな
っているため、効率の良い発電システムを安価に提供す
ることができる。

【００３５】特に、ガス化装置４の反応管４ａが複数の
管状部材で構成されているため、ガス化装置４の熱交換
効率に優れ、結果的に発電システム２０の効率が向上す
る。さらに、このような構成は、噴流床式反応器や流動
床式反応器に比べて、安価である。もっとも、水１１
は、加圧熱水、超臨界水または亜臨界水の状態となり得
るため、ガス化装置４及び接続管１８等は、そのような
過酷な条件に耐えるように構成される必要がある。

【００３６】また、燃料１０と水１１とが水スラリの状
態で供給されるため、比較的低温の排ガス熱でも、ガス
化ガスの発生に有効に利用することができる。

【００３７】また、本実施の形態では、水１１が環流管
１５を介して環流されるため、環流量を適宜調整して、
燃料／水の比を反応に適した値とすることができる。

【００３８】また、本実施の形態では、燃料１０と水１
１に加えて、触媒１２、例えばニッケル系触媒及びアル
カリ金属触媒、を混入させているため、ガス化ガスの発
生反応が円滑に実現される。なお、触媒を燃料や水と共
に供給するのではなく、あらかじめガス化装置内に充填
しておくことも可能である。

【００３９】さらに、本実施の形態では、燃料１０と水
１１に加えて水酸化ナトリウム１３を混入させているた
め、バイオマスに含まれる硫黄分を、硫化ナトリウムの
態様で、ガス化ガス発生反応の残固体分として除去する
ことが可能である。

【００４０】なお、本実施の形態の発電システムにおい
て、起動時等の安定な運転のために、ガス発電装置６
は、高カロリーガス（例えば天然ガス、ＬＮＧ、ＬＰ
Ｇ、都市ガス、プロパンガスなど）が導入されるように
なっていることが好ましい。

【００４１】また、燃料１０としては、バイオマスの他
に、廃プラスチックなどの廃棄物、石炭、重質油等の低
質化石燃料が利用可能である。

【００４２】次に、本発明の第２の実施の形態の発電シ
ステムについて、図２を用いて説明する。図２は、第２
の実施の形態の発電システムの構成概略図である。

【００４３】図２に示すように、本実施の形態の発電シ
ステム２０は、接続管１８に、接続管１８内に酸化カル
シウムを導入する酸化カルシウム管２１が接続されてお
り、接続管１８の酸化カルシウム管２１に対する下流側
は、断熱材が巻き付けられて断熱反応器２２を形成して
いる。断熱反応器２２は、当該部分を通る二酸化炭素
と、酸化カルシウム管２１から導入される酸化カルシウ
ムとを反応させ、その反応熱によって未反応の燃料１０
及び水１１の反応を促進するようになっている。

【００４４】また、排出管１９には、分離装置５で分離
された残固体分を燃焼させて、残固体分に含まれる炭酸
カルシウムを分解する燃焼炉２３が接続されている。燃
焼炉２３には、分離装置５からガス化ガスの一部が供給
されるようになっており、また、ガスタービン排ガスの
一部も供給されるようになっている。

【００４５】さらには、ニッケル系触媒が、燃料供給装
置１に供給されないで、アルカリ金属触媒２６のみが供
給されるようになっている。

【００４６】その他の構成は、図１に示す第１の実施の
形態の発電システムと略同様の構成である。第２の実施
の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一の
部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４７】本実施の形態においては、水スラリは、ス
ラリポンプ２によって、３００ａｔｍ程度にまで昇圧さ
れる。酸化カルシウムと二酸化炭素とが反応して炭酸カ
ルシウムに変化する反応熱で、水の温度がさらに上がる
ため、圧力を高くしておかないと水蒸気が発生してしま
うからである。

【００４８】また、本実施の形態においては、断熱反応
器２２の部分において二酸化炭素と酸化カルシウムとが
反応し、その反応熱によって未反応の燃料１０及び水１
１がさらに７００℃程度にまで加熱され、さらなるガス
化ガスの発生反応が促進される。

【００４９】この場合、残固体分には、二酸化炭素と酸
化カルシウムとの反応によって生成された炭酸カルシウ
ムも含まれる。残固体分は、燃焼炉２３によって、ガス
化ガスの一部とガスタービン排ガスの一部と共に燃焼さ
れる。この燃焼熱によって、炭酸カルシウムは分解さ
れ、酸化カルシウムが回収される。回収された酸化カル
シウムは、例えば、再び酸化カルシウム管２１に送られ
る。

【００５０】本実施の形態によれば、二酸化炭素と酸化
カルシウムとの反応を利用することによって、未反応の
燃料１０及び水１１を排ガスの温度以上に加熱すること
が可能であり、ガス化ガスの発生効率が向上する。

【００５１】また、高価なニッケル系触媒を用いる必要
がなく、酸化カルシウムは安価であるため、効率の良い
発電システムをより安価に実現することができる。

【００５２】次に、本発明の第３の実施の形態の発電シ
ステムについて、図３を用いて説明する。図３は、第３
の実施の形態の発電システムの構成概略図である。

【００５３】図３に示すように、本実施の形態の発電シ
ステム２０は、ガス化装置４が液化装置２４に置換さ
れ、ガス発電装置６がディーゼル発電装置２５に置換さ
れている。液化装置２４は、ガス化装置４と略同様に、
管状部材で構成された反応管２４ａと、その周囲に設け
られた排ガス用チャンバ２４ｃとを有している。また、
ディーゼル発電装置２５の排ガスが、排ガス用チャンバ
２４ｃに導入されるようになっている。

【００５４】本実施の形態では、アルカリ金属触媒２６
が燃料供給装置１に供給されるようになっている。ま
た、分離装置５は、液化装置２４にて発生した液体燃料
と残固体分と残水分とを分離するようになっている。

【００５５】その他の構成は、図１に示す第１の実施の
形態の発電システムと略同様の構成である。第３の実施
の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一の
部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００５６】本実施の形態の発電システム２０は、以下
のように作用する。

【００５７】燃料１０、水１１、水酸化ナトリウム１３
及びアルカリ金属触媒２６が、燃料供給装置１に導入さ
れると、燃料供給装置１は、これらを混合して、水スラ
リの状態にする。この水スラリは、スラリポンプ２によ
って２００ａｔｍ程度まで昇圧され、配管１４を介して
液化装置２４の反応管２４ａに送られる。水スラリは、
配管１４を通過する際に、熱交換器３の作用によって予
熱される。

【００５８】液化装置２４は、排気ガス用チャンバ２４
ｃ内に充満する排ガスの熱を利用して、反応管２４ａ内
に送られた水スラリを加熱し、燃料１０と水１１とを反
応させる。この時、燃料１０と水１１とは、排ガスの熱
によって４５０℃程度の温度まで昇温し、水１１は、加
圧熱水、超臨界水または亜臨界水の状態となり得る。バ
イオマスは、このような比較的低い温度で液体燃料に転
換することが可能であり、特に、加圧熱水、超臨界水、
亜臨界水の中では、転換反応が速やかに進む。

【００５９】この場合、アルカリ金属触媒２６の作用に
より、燃料１０と水１３とが反応して水スラリ中の有機
成分の一部が油（液体燃料）となる。この油と、反応せ
ずに残った残固体分及び残水分は、高温の状態で反応管
２４ａから配管１８へ押し出される。そして、熱交換器
３によって水スラリを予熱させて温度低下した後、分離
装置５に送られる。

【００６０】分離装置５は、液化ガスと残固体分と残水
分とを分離させる。そして、配管１７を介して、液化ガ
スをディーゼル発電装置２５に供給する。一方、環流管
１５を介して、残水分を燃料供給装置１に環流させ、排
出管１９を介して、残固体分を排出する。残固体分に
は、反応しなかった燃料１０の有機物の他、硫黄分と水
酸化ナトリウム１３との反応物である硫化ナトリウム
（水中に溶けきれなくなって析出したもの）や、バイオ
マス中に含まれていた無機固形物などが含まれる。

【００６１】ディーゼル発電装置２５は、油を燃焼させ
て発電を行う。燃焼後の排ガスは、５００℃程度（６０
０℃ではない？）の温度を有し、排ガス管１６を介して
液化装置２４の排ガス用チャンバ２４ｃに送られ、反応
管２４ａ内の水スラリを加熱する。

【００６２】以上のように、本実施の形態によれば、液
化装置２４が、排ガス管１６によって導かれる排ガスの
熱を利用して燃料１０と水１１とを反応させるようにな
っているため、効率の良い発電システムを安価に提供す
ることができる。

【００６３】特に、液化装置２４の反応管２４ａが複数
の管状部材で構成されているため、液化装置２４の熱交
換効率に優れ、結果的に発電システム２０の効率が向上
する。さらに、このような構成は、噴流床式反応器や流
動床式反応器に比べて、安価である。もっとも、水１１
は、加圧熱水、超臨界水または亜臨界水の状態となり得
るため、液化装置２４及び接続管１８等は、そのような
過酷な条件に耐えるように構成される必要がある。

【００６４】また、燃料１０と水１１とが水スラリの状
態で供給されるため、比較的低温の排ガス熱でも、油
（液体燃料）の発生に有効に利用することができる。

【００６５】また、本実施の形態では、燃料１０と水１
１に加えてアルカリ金属触媒２６を混入させているた
め、油の発生反応が円滑に実現される。触媒を燃料や水
と共に供給するのではなく、あらかじめ液化装置内に充
填しておくことも可能である。

【００６６】なお、本実施の形態の発電システムにおい
て、起動時等の安定な運転のために、ディーゼル発電装
置２５は、高カロリー液体燃料が導入されるようになっ
ていることが好ましい。ディーゼル発電装置の代わり
に、液体燃料用ガスタービンを用いることも可能であ
る。

【００６７】次に、本発明の第４の実施の形態の発電シ
ステムについて、図４を用いて説明する。図４は、第４
の実施の形態の発電システムの構成概略図である。

【００６８】図４に示すように、本実施の形態の発電シ
ステム２０は、ディーゼル発電装置２５が蒸気サイクル
発電装置３６に置換されており、液化装置２４の排ガス
用チャンバ２４ｃが、蒸気サイクル発電装置３６の燃焼
室と一体になっている（接続の一態様である）。すなわ
ち、分離装置５で分離された油が、空気と共に液化装置
２４の排ガス用チャンバ２４ｃに導入され、そこで直接
燃焼されることにより（これにより当然に排ガスが排ガ
ス用チャンバ２４ｃ内に充満する）、蒸気サイクル発電
装置３６の水蒸気を加熱すると共に、液化装置２４の反
応管２４ａ内の水スラリを加熱するようになっている。

【００６９】蒸気サイクル発電装置３６は、排ガス用チ
ャンバ２４ｃと一体の燃焼室３６ｂの他に、蒸気タービ
ン３６ｃ、発電機３６ｄ、復水器３６ｅ及びポンプ３６
ｐを有しており、これらが配管で接続されることによっ
てサイクルを形成している。

【００７０】その他の構成は、図３に示す第３の実施の
形態の発電システムと略同様の構成である。第４の実施
の形態において、図３に示す第３の実施の形態と同一の
部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００７１】本実施の形態によれば、分離装置５で分離
された油が、排ガス用チャンバ２４ｃ内で燃焼するた
め、反応管２４ａ内の水スラリは７００℃程度にまで昇
温する。このため、油（液体燃料）の生成反応が一層促
進され、発電システム全体の効率が向上する。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、ガス化装置が、排ガス
管によって導かれる排ガスの熱を利用して燃料と水とを
反応させるようになっているため、効率の良い発電シス
テムを安価に提供することができる。

【００７３】また、本発明によれば、液化装置が、排ガ
ス管によって導かれる排ガスの熱を利用して燃料と水と
を反応させるようになっているため、効率の良い発電シ
ステムを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による発電システム
を示す構成概略図。

【図２】本発明の第２の実施の形態による発電システム
を示す構成概略図。

【図３】本発明の第３の実施の形態による発電システム
を示す構成概略図。

【図４】本発明の第４の実施の形態による発電システム
を示す構成概略図。

【図５】従来の発電システムを示す構成概略図。

【符号の説明】

１燃料供給装置２スラリポンプ３熱交換器４ガス化装置４ａ反応管４ｃ排ガス用チャンバ５分離装置６ガス発電装置６ａ圧縮機６ｂ燃焼器６ｃガスタービン６ｄ発電機１０燃料（バイオマス）１１水１２ニッケル系触媒及びアルカリ金属触媒１３水酸化ナトリウム１４配管１５環流管１６排ガス管１７配管１８接続管１９排出管２０発電システム２１酸化カルシウム管２２断熱加熱器２３燃焼炉２４液化装置２４ａ反応管２４ｃ排ガス用チャンバ２５ディーゼル発電機２６アルカリ金属触媒３６蒸気サイクル発電機３６ｂ燃焼器３６ｃ蒸気タービン３６ｄ発電機３６ｅ復水器３６ｐポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出健志神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者小野田裕子神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA15 BA18 BB00 BC07 BD00 DA04 DA22 DA23 DA24 4H060 AA02 BB05 CC03 CC18 FF02 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導入される燃料と水とを反応させてガス化
ガスを発生させるガス化装置と、ガス化装置に接続され、ガス化ガスと残固体分と残水分
とを分離する分離装置と、分離装置に接続され、分離装置で分離されたガス化ガス
を燃焼させて発電する発電装置と、発電装置に接続され、発電装置の排ガスをガス化装置に
導く排ガス管と、を備え、ガス化装置は、排ガス管によって導かれる排ガスの熱を
利用して燃料と水とを反応させるようになっていること
を特徴とする発電システム。
【請求項２】分離装置には、分離装置で分離された残水
分をガス化装置に環流させる環流管が接続されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】発電装置は、発電システムの起動時に、高
カロリーガス燃料が導入されるようになっていることを
特徴とする請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】ガス化装置は、ニッケルを含む触媒が導入
されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の発電システム。
【請求項５】ガス化装置は、水酸化ナトリウムまたは水
酸化カリウムが導入されるようになっていることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発電システ
ム。
【請求項６】導入される燃料と水とを反応させて液体燃
料を発生させる液化装置と、液化装置に接続され、液体燃料と残固体分と残水分とを
分離する分離装置と、分離装置に接続され、分離装置で分離された液体燃料を
燃焼させて発電する発電装置と、発電装置に接続され、発電装置の排ガスを液化装置に導
く排ガス管と、を備え、液化装置は、排ガス管によって導かれる排ガスの熱を利
用して燃料と水とを反応させるようになっていることを
特徴とする発電システム。
【請求項７】分離装置には、分離装置で分離された残水
分を液化装置に環流させる環流管が接続されていること
を特徴とする請求項６に記載の発電システム。
【請求項８】発電装置は、発電システムの起動時に、高
カロリー液体燃料が導入されるようになっていることを
特徴とする請求項６または７に記載の発電システム。
【請求項９】液化装置は、水酸化ナトリウムまたは水酸
化カリウムが導入されるようになっていることを特徴と
する請求項６乃至８のいずれかに記載の発電システム。
【請求項１０】前記燃料と反応させる前記水を、加圧熱
水、超臨界水または亜臨界水の状態とすることを特徴と
する請求項１乃至９のいずれかに記載の発電システム。
【請求項１１】前記燃料は、バイオマスであることを特
徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の発電シス
テム。