動介質經由環(huán)封114a而導入流動層爐130。環(huán)封114a擔負著下列作用:防止從介質分離器112向流動層爐130的氣體(燃燒排氣)的流入，和從流動層爐130向介質分離器112的氣體(氣化氣體，流動氣體)的流出。
[0040]經由環(huán)封114a從介質分離器112導入流動層爐130的流動介質，通過從后述的第I風箱140和第2風箱150的任一方或雙方供應的流動氣體而流動，并經由環(huán)封114b返回燃燒爐110。環(huán)封114b擔負著下列作用:防止從流動層爐130向燃燒爐110的氣體(氣化氣體，流動氣體)的流出，和從燃燒爐110向流動層爐130的氣體(燃燒排氣)的流入。
[0041]這樣，在本實施方式涉及的流動層系統(tǒng)100中，流動介質以燃燒爐110、介質分離器112、環(huán)封114a、流動層爐130、環(huán)封114b的這種順序移動，并通過再次被導入燃燒爐110而循環(huán)這些。
[0042]而且，在流動層爐130的下方，設置有第I風箱140和第2風箱150。而且，在常規(guī)運行流動層系統(tǒng)100時，驅動第I供應部160，從第I供應部160供應的流動氣體(在此為水蒸氣)在第I風箱140中暫時存積，并且在該第I風箱140中存積的水蒸氣從流動層爐130的底面向流動層爐130內供應。這樣，通過向從介質分離器112導入的高溫的流動介質供應水蒸氣，在流動層爐130內形成流動層(氣泡流動層)。
[0043]在流動層爐130中，導入煤炭和生物質、胎肩(夕4個千、y 7° )等氣化原料(固體原料)，并通過流動介質具有的800°C -900°C左右的熱使導入的氣化原料氣化，由此產生氣化氣體(合成氣體)。
[0044]在此，說明流動層系統(tǒng)100的啟動運行和常規(guī)運行，在啟動流動層系統(tǒng)100之前的狀態(tài)，即，流動層系統(tǒng)100的停止狀態(tài)下，容納于流動層爐130中的流動介質為常溫(例如，30°C )。因而，在開始啟動時，如果供應水蒸氣，那么在流動層爐130內水蒸氣凝結而變成水，通過水而流動介質粘著，變得不能形成流動層。
[0045]因此，在啟動運行流動層系統(tǒng)100時，首先，供應即使在常溫下也不凝結的空氣等流動氣體，在流動層爐130內形成流動層。如此，伴隨著流動層的形成，流動介質上浮，容納于流動層爐130的流動介質的鉛直方向的高度變高，流動介質從流動層爐130溢出而送出至環(huán)封114b，并導入至燃燒爐110。這樣，通過在流動層爐130內開始流動層的形成，從而開始上述流動介質的循環(huán)。
[0046]接著，通過開始燃燒爐110的運行，循環(huán)的流動介質的溫度上升。而且，如果導入流動層爐130的流動介質的溫度變?yōu)檫m應氣化原料的氣化的溫度(例如，800°C -900°C左右)，則將供應至流動層爐130的流動氣體替換成用于將氣化原料氣化的氣化劑(水蒸氣)，開始常規(guī)運行。
[0047]這樣，在啟動運行流動層爐130時向流動層爐130內供應空氣，在常規(guī)運行時向流動層爐130內供應水蒸氣，但是空氣和水蒸氣在供應孔處的壓力損失不同，該供應孔用于向流動層爐130供應流動氣體。具體地說明，為了在流動層爐130內形成流動介質的流動層(使U0/Umf變得在I之上)必要的空氣的最低流量也比水蒸氣的最低流量大。在此，U0/Umf是示出流動層的流動狀態(tài)的指標，如果U0/Umf為I之上，那么能夠視為流動介質形成流動層。而且，UO為流體(流動氣體)在流動層內移動的速度，Umf是流動化開始速度。最低流量的不同取決于空氣和水蒸氣的物理性質(例如，質量密度和粘度)的不同和溫度的不同。
[0048]這樣，由于用于形成流動層的空氣的最低流量比水蒸氣的最低流量大，因而在供應孔處的空氣的壓力損失變得也比水蒸氣的壓力損失大。例如，在相同的孔徑和相同的孔數的供應孔中，如果以成為相同的U0/Umf的方式供應30 °C的空氣或500°C的水蒸氣，那么30°C的空氣的壓力損失變?yōu)?00°C的水蒸氣的壓力損失的例如20倍以上。
[0049]由于供應孔的孔徑和孔數是設想常規(guī)運行(即，在向流動層爐130內供應水蒸氣的情況下)而設計的，因而如果考慮在供應流動層的形成所必要的流量的空氣時產生的壓力損失，那么存在使在啟動運行時被利用的送風機的揚程相對大(例如，為用于供應水蒸氣的送風機的20倍左右)的必要。而且，如果送風機的揚程相對小，那么不能成為期望的U0/Umf，流動層的狀態(tài)變得不穩(wěn)定。
[0050]因此，在本實施方式涉及的流動層系統(tǒng)100中，通過專注于用于向流動層爐130供應流動氣體的供應孔的構造，降低了啟動運行時的流動氣體(空氣)的壓力損失和常規(guī)運行時的流動氣體(水蒸氣)的壓力損失之差。下面，詳述降低啟動運行時的空氣的壓力損失和常規(guī)運行時的水蒸氣的壓力損失之差的機構。
[0051]圖2A至圖2C是用于說明降低啟動運行時的壓力損失和常規(guī)運行時的壓力損失之差的機構的圖，圖2A是在圖1中的流動層爐130和流動層爐130附近的局部放大圖，圖2B是噴嘴142、152的垂直截面圖，圖2C是圖2B的Ilc-1Ic線上的噴嘴142、152的水平截面圖。而且，在圖2A至圖2C中，為了容易理解，省略了流動介質。
[0052]如圖2A所示，在流動層爐130的下方，設置有第I風箱140和第2風箱150。
[0053]在第I風箱140中，設置有由多個噴嘴142(在此，為了說明的方便以10根噴嘴示出)構成的主噴嘴群(第I噴嘴群)144，主噴嘴群144配置于流動層爐130內。如圖2B和圖2C所示，在噴嘴142中，用于供應流動氣體的孔(供應孔)142a在周向上以等間隔設置多個(在此為4個)，流動氣體通過孔142a供應至流動層爐130內。
[0054]在第2風箱150中，設置有由多個噴嘴152(在此，為了說明的方便以5根噴嘴示出)構成的輔助噴嘴群(第2噴嘴群)154，輔助噴嘴群154配置于流動層爐130內。在本實施方式中，在噴嘴152中，與噴嘴142實質上相等孔徑的孔152a (供應孔)與噴嘴142相同數量(在此為4個)地在周方向上等間隔地形成(參照圖2B和圖2C)。因而，流動氣體通過設置于噴嘴152的孔152a供應至流動層爐130內。
[0055]第I供應部160通過配管162連接第I風箱140。第I供應部160僅僅在常規(guī)運行時被利用，根據后述的控制部190導致的控制指令，僅僅通過主噴嘴群144，向流動層爐130內供應水蒸氣(流動氣體)。
[0056]閥170設置于連通配管162和配管182的連通管172中，通過控制部190，控制其開閉。在后面詳述控制部190導致的閥170的開閉的控制。
[0057]第2供應部180由例如送風機構成，并且通過配管162和配管182連接第I風箱140和第2風箱150。第2供應部180僅僅在啟動運行時被利用，其根據控制部190導致的控制指令，通過主噴嘴群144和輔助噴嘴群154雙方，向流動層爐130內供應空氣(流動氣體)。
[0058]控制部190由包含CPU(中央處理裝置)的半導體集成電路構成，從ROM讀出用于使CPU自身動作的程序和參數等，與作為工作區(qū)域的RAM和其它電子電路協(xié)作而管理和控制流動層系統(tǒng)100整體。在本實施方式中，控制部190控制燃燒爐110的驅動、介質分離器112的驅動、第I供應部160的驅動、閥170的開閉、第2供應部180的驅動。
[0059]具體地說明，控制部190在啟動運行流動層系統(tǒng)100時，開閉閥170，控制第2供應部180，并通過主噴嘴群144和輔助噴嘴群154雙方或者僅僅主噴嘴群144向流動層爐130內供應空氣，從而在流動層爐130內形成流動介質的流動層。而且，控制部190在常規(guī)運行流動層系統(tǒng)100時，關閉閥170，控制第I供應部160，通過僅僅主噴嘴群144向流動層爐130內供應水蒸氣，從而在流動層爐130內形成流動介質的流動層。
[0060]換而言之，控制部190控制第I供應部160、閥170和第2供應部180，來使啟動運行時被利用的噴嘴142、152的數量(孔142a、152a的總面積)比常規(guī)運行時被利用的噴嘴142的數量(孔142a的總面積)更多。
[0061]這樣，通過使啟動運行時流動氣體流通的孔142a、152a的總面積比常規(guī)運行時的流動氣體流通的孔142a的總面積大，能夠降低啟動運行時的壓力損失和常規(guī)運行時的壓力損失之差。例如，在本實施方式中說明的使噴嘴142的孔142a和噴嘴152的孔152a的孔徑和數量實質上相等且使噴嘴152的數量為噴嘴142的一半的構成中，可以將30°C的空氣的壓力損失降低至500°C的水蒸氣的壓力損失的10倍左右。
[0062]因而，即使以常規(guī)運行時供應的水蒸氣為基準設計噴嘴142(即，孔142a的孔徑和數量)，與現有技術的僅僅主噴嘴群144的構成相比，也能夠降低第2供應部180的揚程，并且能夠削減第2供應部180所需要的成本。
[0063](流動層系統(tǒng)100的運行方法)
接著，說明流動層系統(tǒng)100 (流動層爐130)的運行方法。圖3是用于說明流動層系統(tǒng)100的運行方法的處理的流程的流程圖，圖4是示出向流動層爐130內供應的空氣的流量、向流動層爐130內供應的水蒸氣的流量，以及流動層爐130內的溫度的實時變化的圖。
[0064]而且，在上述運行方法的說明中，假定在開始流動層系統(tǒng)100的啟動運行之前，流動層系統(tǒng)100處于停止狀態(tài)。而且，在本實施方式中的流動層系統(tǒng)100的運行方法中，在存在操作人員導致的停止指示時，此時停止執(zhí)行的處理。
[0065]控制部190在接受操作人員導致的表示開始啟動運行的意圖的指示(在步驟S210中的“是”)后，判定閥170是否