成果報告書詳細
管理番号20100000001692
タイトル平成18年度-平成20年度成果報告書 新エネルギー技術フィールドテスト事業/地域バイオマス熱利用フィールドテスト事業/多形状木質バイオマスによる飲料製造プラントへの熱供給事業
公開日2010/9/30
報告書年度2006 - 2008
委託先名古屋製材株式会社
プロジェクト番号P07018
部署名新エネルギー技術開発部
和文要約事業目的は、木質バイオマスの燃焼熱によってチップボイラーで蒸気を生成し、隣接する飲料製造工場で加熱殺菌の熱源として用いることにより、A重油消費量を大幅に削減することである。この事業において、製材端材・林地残材等の形状・含水率等バラバラな条件を持つ多様な木質バイオマスをチップボイラーで安定的に燃焼させる方法について研究を行った。共同研究の技術的内容及び成果として、(1)バイオマスボイラーの基本性能試験(a)ボイラー効率は、2007年5月の実験では、ボイラー効率は79.2%と求められた。(b)環境への影響性としては、バイオマスボイラーから発生する燃焼灰及び排ガスの分析を、2007年5月・12月、2008年10月、2009年2月の計4回行った。その結果、燃焼灰については特別管理産業廃棄物の判定基準値はクリアしていたものの、農業用肥料として利活用するために満たすべきより厳格な基準である「土壌汚染対策法」の基準については一部基準を満たさなかった(例:六価クロム化合物は4回の分析中3回不適)。排ガス分析値は、ほぼ基準を満たしていた。(3)多形状の木質バイオマス利用による、破砕及びボイラー運転試験としては、製材端材、バーク、チップ丸太、枝葉など性状の違うバイオマス燃料によるボイラーの運転試験を実施した。当初導入したタブ式(上投入型)の破砕機によってチップ化を行った場合、ボイラーの燃料供給装置部で詰まる不具合が日に数度の頻度で生じた。これはチップ形状が不均一であることが主因と考えられため、一度破砕したチップを再度破砕することで形状の統一を図った。二度の破砕によりトラブルは少なくなったが、チップの製造能力が著しく低下し、日常の運用は困難であることがわかった。そこで2007年秋より横投入型の能力の高い移動式破砕機を新たに導入し、チップ形状均一化を試みた。この結果、チップ供給装置のトラブルは激減し、安定的な燃焼が可能となった。また、第3回委員会時のアドバイスをもとにチップボイラーの制御方法に改良を加え、蒸気圧力に応じてチップ投入量を比例制御する方法に切り替えた結果、燃焼温度及び蒸気量の制御が容易になるという改善が見られた。(4)原料チップ乾燥機の導入、及び活用試験としては、2007年冬期において、林地残材のような含水率の高い丸太が野外保管時に凍結してしまい、チップ化して燃焼させてもバイオマスボイラーの蒸気量が不安定になることが確認された。この改善には原料の乾燥が必要であると考え、ボイラーの効率的な運用を行うためバイオマスボイラーの排熱及び余剰蒸気を利用した乾燥機の導入を2008年9月に行った。この乾燥機の導入により、冬季においてもチップを乾燥させた上でボイラーへ投入することが可能となり、安定した運転が可能となった。環境面の成果としては、飲料製造工場におけるペットボトル天然水1LあたりのA重油消費量について2007年6月-2008年3月迄の間の平均として約67%削減を達成した。また、A重油削減量から破砕機の軽油消費量やチップボイラーの電力消費量等を差し引いた正味のCO2削減量としては上記10ヶ月間で764トンと推計された。更に、チップ乾燥機が本格的に稼働を開始した2008年8月以降では、2008年8月にA重油消費量が従来比98%減という更なる削減を達成した。現在、関東近県で「バイオマスエネルギーを利用して製造した、CO2排出量を削減した新エネルギー利用水」というラベル付のペットボトル入り天然水の販売が2009年4月より開始されている。
英文要約Title: New Energy Technology Field Test Project. Local Biomass Heat Utilization Field Test Project. Heat Supply Project to Beverage Production Plant by using Multi Shape Wood Biomass (FY2006-FY2008) Final Report.
The aim of this project is that reduce huge amount of A class heavy fuel oil consumption by using a wood biomass chip boiler instead of oil ones. Burn wood biomass and produce steam for heat sterilize system in a beverage factory which verges on Furuya Lumbering Inc. Through FY2006-FY2008, NEDO and Furuya Lumbering Inc. had studied the way of stabilized burn with wood biomass,such as lumbering shreds or logs from forest thinning which have unstable conditions; shape, water content rate and so on.
Technical Substance and Results of Study
(1) Biomass Boiler
Efficiency--- 79.2% (2007/05)
Environment Exam.--- Ash: fine but not use for fertilizer
Exhausted Gas: fine
(2) Fragment Test
We have had tests to recognize problems which come from the difference of property of chip. At first, we have operated a crasher which feeding woods from top but when we have put chip made form it into the boiler, feeder had been stuck several times a day. We have fragmented this chip again and choking problem was solved though, efficiency was down and it was hard to manage the boiler every day. From this result, high performance crasher had been purchased (this one produced fine chip in a process) and choking and supply problem had cleared finally in autumn, 2007.
Besides, setting of burner had been adjusted by some pieces of advice in 3rd committee, then control of burning temperature and steam flow had got better.
(3) Effect of Chip Drier
In winter, raw logs put out side which contain a large quantity of water had been iced and chip from them had not worked well. To avoid this situation, we had set up new chip drying system which use exhausted gas heat from biomass boiler in 2008/09. After that, we had provided dried chip fuel to the boiler and managed it stable while winter.
Contribution to Environment
About reducing A class heavy fuel oil consumption in a beverage factory which verges on Furuya Lumbering Inc., it had been reduced ca. 67% per a liter of water. Emission of CO2 had also reduced 764t-CO2 deduct all other consumption (fuel and electricity for other equipments) from reducing A class heavy fuel oil consumption (average rate 2007/06-2008/03). After operated chip drier, rate of A class heavy fuel oil consumption had marked 98% reduction in 2008/08.
In 2009/04, bottled water from this beverage factory will be released. It would be labeled with these words “CO2 reduced product: produced by new energy, called biomass energy”.
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