報告書番号

M14012

タイトル（和文）

4t/d炭化燃料化実験設備の運転条件が炭化燃料性状に及ぼす影響の評価

タイトル（英文）

Evaluation of effects of operating condition to properties of carbonized fuel by using 4t/d cabonization facility

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告では、運転条件が炭化燃料の性状に及ぼす影響、製造可能な燃料性状の範囲、炭化燃料製造に必要なエネルギー量を明らかにすることを目的として、炭化燃料化実験設備において杉チップの炭化燃料製造試験を実施した。その結果、以下のことが明らかになった。
・炭化燃料の固定炭素量と高位発熱量は、炭化機メタル温度に対して正の相関関係を、原料供給速度と内筒回転数に対して負の相関関係を示す。
・得られた炭化燃料の固定炭素量および高位発熱量は、乾燥重量基準の炭化燃料収率に対して強い相関を示す。
・炭化燃料製造において、乾燥重量基準の炭化燃料収率を運転指標とすることで、性状が均一な炭化燃料を大量に製造することができる。
・炭化燃料化実験設備および炭化基礎特性実験装置（1kg/h）において、得られた炭化燃料の性状と収率との関係は良く一致する。また、炭化基礎特性実験装置を用いることで、求める性状の炭化燃料が得られる炭化燃料収率を予測できる。
・炭化燃料化実験設備において、杉チップ（固定炭素量14.1％、高位発熱量20.6MJ/kg）を原料として用いた場合、固定炭素量15.4～84.2％、高位発熱量20.3～34.3MJ/kgの範囲の炭化燃料を製造できる。
・実験データから、原料から炭化燃料に移行した熱量の割合（熱量移行割合）、得られる炭化燃料の熱量に対して投入した原料および補助燃料（LPG）の熱量（エネルギー原単位）を求めることができる。

概要 （英文）

For the increase of the use of woody biomass in the coal fired power plant, the carbonization is an effective upgrading technology. It is important to know the range of the properties of the carbonized fuel available in the coal fired power plant. In this report, the carbonization tests of Japanese cedar were carried out in the 4t/d carbonization facility owned by CRIEPI. From the results of the tests, the effects of the operating conditions to the properties of the carbonized fuel were evaluated and the energy for the carbonization was estimated. The fixed carbon and the higher heating value of the carbonized fuel negatively correlated with the yields on dry basis. And these relationships were same with the correlation obtained from the 1kg/h carbonization equipment. Additionally it was found that the yield of the carbonized fuel positively correlated with the feed rate and the rotating speed of the inner cylinder, and negatively correlated with the surface temperature of the inner cylinder. It was shown that the homogeneous carbonized fuel is produced stably by monitoring the yield of the carbonized fuel as the operational index in the 4t/d carbonization facility. For the evaluation of energy for the carbonization process, the basic unit for energy was calculated. This basic unit is a useful index to evaluate the energy efficiency of the carbonization process.

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