混合固體燃料熱化裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種適于大于10GJ/t熱量值的混合固體燃料熱化裝置，其包括用于氣化的第一室與用于燃料燃燒的第二室，其中該第一室包括用于將混合固體燃料輸入至第一室的入口；該第一室包括用于輸出產品氣的出口；該第二室包括用于輸入燃料的入口；該第一室與第二室外形輪廓為垂直延伸的腔體，并且該第一室與第二室在該裝置中分離設置，該第一室與第二室之間通過用于將流化床料在第一室與第二室之間運送的輸送設備連接；以及該第一室內沒有氧氣。本實用新型專利技術的混合固體燃料熱化裝置，其氣化室是在無氧環境中燃料直接進行氣化，將燃料轉化為能量，操作溫度可保持在1000℃以下，可減少結渣、保護設備組件。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
混合固體燃料熱化裝置
本技術有關一種用于混合固體燃料氣化的雙重流化床氣化爐，特別是指一種將高碳含量的混合固體燃料，如煤、泥漿及(城市固體廢物)進行氣化，以便于提升輸入熱量值(大于I OGJ / t)，即適于較低熱量值的混合固體燃料熱化裝置。
技術介紹
氣化過程是將含碳原料的有機體或礦石轉換成一氧化碳、氫氣、二氧化碳及甲烷。需要原料在高溫(>700°C)環境下與可控數量的氣化劑發生反應才能實現這一轉化過程，該氣化劑可為空氣、氧氣、二氧化碳或水蒸汽。目前，依賴于煤電及使用煤炭氣化是產生電能的一般方法之一。源于礦石的煤炭包含廣泛的密度與粒徑，且傳統的氣化爐，如氣流床氣化爐，操作溫度往往會高于1000°c，且為直接加熱氣化爐，這會弓I起灰分軟化(ash-softening)。由于具有較小顆粒重力，這些顆粒被夾帶在產品氣流中并在送入氣化床后立即析出，并且通常不能完全被氣化。那些夾帶在空氣中的精細燃料顆粒會產生不必要的溫度失衡，這將會引起結渣、損壞設備組件及產生氮氧化合物(NOx)易燃物。
技術實現思路
有鑒于此，本技術的主要目的在于提供一種能減少結渣、保護設備組件并保持能量平衡的混合固體燃料熱化裝置。為達到上述目的，本技術提供一種適于大于10GJ/t熱量值的混合固體燃料熱化裝置，其包括用于氣化的第一室與用于燃料燃燒的第二室，其中該第一室包括用于將混合固體燃料輸入至第一室的固體燃料入口 ；該第一室包括用于輸出產品氣的產品氣出口 ；該第二室包括用于輸入燃料的燃料入口 ；該第一室與第二室為垂直延伸的腔體，并且該第一室與第二室在該裝置中分離設置，該第一室與第二室之間通過用于將流化床料在第一室與第二室之間運送的輸送設備連接；以及該第一室內沒有氧氣。所述混合固體燃料為煤、泥漿或城市固體廢物。所述混合固體燃料熱化裝置還包括蒸汽產生設備，其中蒸汽由第一室的氣化劑入口輸入至所述第一室。所述輸送設備在下方部位連接所述第一室與所述第二室。所述第一室連接有自熱化室，能處理所述混合固體燃料氣化后剩余的焦炭與焦油。所述輸送設備包括將所述流化床料從所述第一室運送到所述第二室的管道。其中所述第一室與所述第二室通過旋風分離器連接在一起，該旋風分離器將所述流化床料從所述第二室運送到所述第一室。其中所述第一室與第二室的連接部位在第二室的上方區域。其中所述第一室與第二室的操作溫度在1000°C以下。本技術的混合固體燃料熱化裝置，其氣化室是在無氧環境中燃料直接進行氣化，將燃料轉化為能量，操作溫度可保持在1000°c以下，可減少結渣、保護設備組件。【附圖說明】圖1為本技術混合固體燃料熱化裝置的結構示意圖；圖2為本技術在相同測試過程但不同顆粒大小條件下兩種氣化結果對比圖；圖3為本技術使用不同燃料進行氣化的結果對比圖。【具體實施方式】為便于對本技術的結構及達到的效果有進一步的了解，現結合附圖并舉較佳實施例詳細說明如下。在流化氣化中使用蒸汽作為氣化劑的過程稱為蒸汽驅動-雙流化床氣化(SteamDriven-Dual Fluidized Bed Gasification, SD-DFBG)。如圖1 所不，本技術的混合固體燃料熱化裝置包括有用于對混合固體燃料氣化的氣化室100 (也可稱為第一室)與用于燃料燃燒的燃燒室300 (也可稱為第二室)，該氣化室100與燃燒室300之間連接有輸送設備，該氣化室100與燃燒室300中共享有流化床料，該輸送設備用于將流化床料在氣化室100與燃燒室300之間傳輸。該氣化室100設有固體燃料入口 401、氣化劑入口 400及產品氣出口 101，氣化劑入口 400設于氣化室100底端，產品氣出口 101設于氣化室100的頂端，混合固體燃料A由固體燃料入口 401輸入至氣化室100。該氣化室100還連接有蒸汽產生設備(圖中未示出)，其中產生的蒸汽作為氣化劑由氣化劑入口 400輸入至氣化室100，用作混合固體燃料A的氣化。該燃燒室300設有燃料入口 501與燃燒劑入口 500，該燃燒劑入口 500設于燃燒室300底端。本技術中輸送設備包括直接連接于氣化室100底部與燃燒室300底部的第一管道104及連接于氣化室100與燃燒室300之間的旋風分離器200，該第一管道104由氣化室100至燃燒室300向下傾斜，該旋風分離器200包括有第二管道102與第三管道103，其中第二管道102連接燃燒室300上方與旋風分離器200上方，第三管道103連接旋風分離器200下方與氣化室100下方，且該旋風分離器頂端設有煙氣出口 201。本技術中的流化床料，即燃燒劑，是作為一種熱傳播的手段，流動于氣化室100與燃燒室300之間，可以選擇具CO2 (二氧化碳)吸收能力的化合物，可為CaO (氧化鈣)與CaCO3 (碳酸鈣)。CaO與CaCO3由燃燒劑入口 500輸送至燃燒室300，在燃燒室300內CaCO3將發生燃燒以釋放CO2,為便于CaCO3燃燒，另外的燃料，如汽油、煤或其他燃料可通過燃料入口 501加入。0&0)3在加熱情況下最終形成CaO和CO2,并且CaO具有非常高的熱能，CaO從燃燒室300內經由第二管道102排放至旋風分離器200，然后接著經由第三管道103輸送至氣化室100 (如圖1中BI所示的CaO)。在燃燒室300內產生的CO2作為廢棄于旋風分離器200頂端的煙氣出口 201排出。CaO通過旋風分離器200與上方管道進入氣化室100，由于CaO具有非常高的熱能，CaO與充入氣化室100內的蒸汽可將氣化室100內用以氣化的混合固體燃料A進行氣化，生成新的氣體，如C02、C0 (—氧化碳)、CH4 (甲烷)和& (氫氣)。同時CaO與氣化室100內的CO2發生化學反應最終形成CaCO3, CaCO3最終由第一管道104由氣化室100輸送至燃燒室300并再次重復燃燒(如圖1中B2所示的CaC03)。本技術中的混合固體燃料A可為煤、泥漿及城市固體廢物中的至少一種，混合固體燃料A氣化后的氣體由產品氣出口 101排出。本技術的混合固體燃料熱化裝置還包括有自熱化室600，自熱化室600經第四管道105連接于氣化室100，自熱化室600與氣化室100之間另連接有熱交換器601?；旌瞎腆w燃料A氣化后剩下的焦炭與焦油經由第四管道105送往自熱化室600作熱化反應，熱化反應產生的廢熱能經熱交換器601回送至氣化室100為輔熱作為氣化作用時需要的熱倉泛。由上可知，CaCO3在燃燒室300內燃燒并反向轉化成CaO和CO2,并且CO2作為廢氣被耗盡，本技術中的CaCO3實際上是在燃燒室300內被加熱而不是在氣化室100內加熱，利用了流化床料作為傳熱介質來進行，因此，攜帶高能量的CaO流入氣化室100以完成氣化，而不需加熱氣化室100。利用熱流化床料為氣化加熱的手段，令整個氣化過程分兩階段進行，流化床料于氣化室100吸收二氧化碳后，其能量值較低，但經第一管道104流回燃燒室300后作燃燒，二氧化碳又重生被釋放，流化床料的能量值也被恢復，因此流化床料從燃燒室300送往氣化室100產生氣作用，此裝置可以使氣化操作的溫度低于無機組分的灰分軟化溫度，即保持低于1，000°C時，從本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適于大于10GJ/t熱量值的混合固體燃料熱化裝置，其特征在于，其包括用于氣化的第一室與用于燃料燃燒的第二室，其中該第一室包括用于將混合固體燃料輸入至第一室的固體燃料入口；該第一室包括用于輸出產品氣的產品氣出口；該第二室包括用于輸入燃料的燃料入口；該第一室與第二室為垂直延伸的腔體，并且該第一室與第二室在該裝置中分離設置，該第一室與第二室之間通過用于將流化床料在第一室與第二室之間運送的輸送設備連接；以及該第一室內沒有氧氣。

【技術特征摘要】
1.一種適于大于10GJ/t熱量值的混合固體燃料熱化裝置，其特征在于，其包括用于氣化的第一室與用于燃料燃燒的第二室，其中 該第一室包括用于將混合固體燃料輸入至第一室的固體燃料入口； 該第一室包括用于輸出產品氣的產品氣出口； 該第二室包括用于輸入燃料的燃料入口； 該第一室與第二室為垂直延伸的腔體，并且該第一室與第二室在該裝置中分離設置，該第一室與第二室之間通過用于將流化床料在第一室與第二室之間運送的輸送設備連接；以及 該第一室內沒有氧氣。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述混合固體燃料為煤、泥漿或城市固體廢物。3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述混合固體燃料熱化裝置還包括蒸汽產生設備，其中蒸汽由第一室...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝嘉駿，斐實豐，
申請(專利權)人：栢堅國際有限公司，
類型：新型
國別省市：中國香港;81