一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置，通過(guò)先熱解后燃燒再氣化的方法制取 氣化氣，從而提供了一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置及其使用方法。使制取的氣化氣更 加純凈，并且沒有任何的污染。
【背景技術(shù)】
[0002] 低階煤，污泥，廢塑料或者城市生活垃圾等穩(wěn)定性差的固體燃料很難用作大規(guī)模 的工業(yè)氣化原料，基本只能用于局部地區(qū)的動(dòng)力燃料。而對(duì)上述固體燃料進(jìn)行氣化制取氣 化氣是提高其穩(wěn)定性的重要方法，同時(shí)，也能彌補(bǔ)部分石油天然氣資源的缺口，從而促進(jìn)我 國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
[0003] 國(guó)內(nèi)外對(duì)上述固體燃料的熱解氣化研究也比較多，但到目前為止，所述熱解氣化 裝置仍尚不成熟，基本處于試驗(yàn)或者示范階段，其主要難點(diǎn)在于：（1)工藝運(yùn)行過(guò)程中的操 作性和穩(wěn)定性；（2)工藝的成本和生產(chǎn)能力；（3)氣化氣的純度難以得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置， 能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何的污染。
[0005] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置，包括破碎機(jī)、蒸汽發(fā)生器、第一螺旋給料機(jī)、 星型卸料閥、高溫氣體燃燒室、氧氣瓶、第二螺旋給料機(jī)、排渣口和儲(chǔ)氣罐；
[0007] 第一螺旋給料機(jī)的進(jìn)口同時(shí)與破碎機(jī)和蒸汽發(fā)生器連接，第一螺旋給料機(jī)的一個(gè) 出口通過(guò)星型卸料閥連接第二螺旋給料機(jī)，另一個(gè)出口與高溫氣體燃燒室的一個(gè)進(jìn)口連 接，高溫氣體燃燒室有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，高溫氣體燃燒室的另一個(gè)進(jìn)口連接氧氣瓶，高 溫氣體燃燒室的出口與第二螺旋給料機(jī)的一個(gè)進(jìn)口連接，第二螺旋給料機(jī)有兩個(gè)進(jìn)口和兩 個(gè)出口，第二螺旋給料機(jī)的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)星型卸料閥連接第一螺旋給料機(jī)，兩個(gè)出口分 別連接排渣口和儲(chǔ)氣罐。
[0008] -種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置的使用方法，包括如下過(guò)程：
[0009] 破碎機(jī)將固體燃料進(jìn)行破碎后，在第一螺旋給料機(jī)中由槳葉向前推進(jìn)，同時(shí)蒸汽 發(fā)生器產(chǎn)生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機(jī)中，第一螺旋給料機(jī)內(nèi)的溫度控制在300°C-500 °C之間，使固體燃料有足夠的溫度進(jìn)行熱解，經(jīng)過(guò)熱解后的半焦在第一螺旋給料機(jī)的右端 出口通過(guò)星型卸料閥進(jìn)入第二螺旋給料機(jī)中，而熱解生成的氣體進(jìn)入高溫氣體燃燒室，氧 氣瓶提供的氧氣在高溫氣體燃燒室內(nèi)與熱解生成的氣體進(jìn)行充分燃燒，高溫氣體燃燒室內(nèi) 的溫度控制在l〇〇〇°C以上;燃燒后生成的混合氣進(jìn)入第二螺旋給料機(jī)，在第二螺旋給料機(jī) 中，混合氣與通過(guò)星型卸料閥進(jìn)入的半焦進(jìn)行混合反應(yīng)從而制取氣化氣；最后的灰由第二 螺旋給料機(jī)的排渣口排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機(jī)的氣體出口用儲(chǔ)氣罐收集。 [0010]本發(fā)明有益效果如下：
[0011] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何 的污染。且工藝運(yùn)行過(guò)程中操作性和穩(wěn)定性較高;工藝的成本和生產(chǎn)能力;氣化氣的純度相 對(duì)也較高。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中：破碎機(jī)1、蒸汽發(fā)生器2、第一螺旋給料機(jī)3、星型卸料閥4、高溫氣體燃燒室5、 氧氣瓶6、第二螺旋給料機(jī)7、排渣口 8、儲(chǔ)氣罐9。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0015] 如圖1所示，一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置，包括破碎機(jī)1、蒸汽發(fā)生器2、第一 螺旋給料機(jī)3、星型卸料閥4、高溫氣體燃燒室5、氧氣瓶6、第二螺旋給料機(jī)7、排渣口 8和儲(chǔ)氣 罐9 〇
[0016] 第一螺旋給料機(jī)3的進(jìn)口同時(shí)與破碎機(jī)1和蒸汽發(fā)生器2連接，第一螺旋給料機(jī)3的 一個(gè)出口通過(guò)星型卸料閥4連接第二螺旋給料機(jī)7，另一個(gè)出口與高溫氣體燃燒室5的一個(gè) 進(jìn)口連接，高溫氣體燃燒室5有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，高溫氣體燃燒室5的另一個(gè)進(jìn)口連接 氧氣瓶6，高溫氣體燃燒室5的出口與第二螺旋給料機(jī)7的一個(gè)進(jìn)口連接，第二螺旋給料機(jī)7 有兩個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口，第二螺旋給料機(jī)7的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)星型卸料閥4連接第一螺旋給 料機(jī)3，兩個(gè)出口分別連接排渣口 8和儲(chǔ)氣罐9。
[0017] 本發(fā)明工作過(guò)程如下：
[0018] 使用時(shí)，破碎機(jī)1將固體燃料進(jìn)行破碎后，在第一螺旋給料機(jī)3中由槳葉向前推進(jìn)， 同時(shí)蒸汽發(fā)生器2產(chǎn)生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機(jī)3中，第一螺旋給料機(jī)3內(nèi)的溫度控制 在300°C-500°C之間，使固體燃料有足夠的溫度進(jìn)行熱解，經(jīng)過(guò)熱解后的半焦在第一螺旋給 料機(jī)3的右端出口通過(guò)星型卸料閥4進(jìn)入第二螺旋給料機(jī)7中，而熱解生成的氣體進(jìn)入高溫 氣體燃燒室5,氧氣瓶6提供的氧氣在高溫氣體燃燒室5內(nèi)與熱解生成的氣體進(jìn)行充分燃燒， 高溫氣體燃燒室5內(nèi)的溫度控制在1000°C以上;燃燒后生成的混合氣進(jìn)入第二螺旋給料機(jī) 7,在第二螺旋給料機(jī)7中，混合氣與通過(guò)星型卸料閥4進(jìn)入的半焦進(jìn)行混合反應(yīng)從而制取氣 化氣;最后的灰由第二螺旋給料機(jī)7的排渣口8排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機(jī)7的氣 體出口用儲(chǔ)氣罐9收集。
[0019] 實(shí)施例：
[0020] 表1為以內(nèi)蒙褐煤為原料制備的氣化氣的組分表，可以看到，生成的氣化氣中除了 C02為不可燃?xì)怏w且對(duì)環(huán)境沒有污染以外，剩余的氣體為高品質(zhì)的H2、CH4、C0。
[0021] 表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置，其特征在于包括破碎機(jī)、蒸汽發(fā)生器、第一螺旋 給料機(jī)、星型卸料閥、高溫氣體燃燒室、氧氣瓶、第二螺旋給料機(jī)、排渣口和儲(chǔ)氣罐； 第一螺旋給料機(jī)的進(jìn)口同時(shí)與破碎機(jī)和蒸汽發(fā)生器連接，第一螺旋給料機(jī)的一個(gè)出口 通過(guò)星型卸料閥連接第二螺旋給料機(jī)，另一個(gè)出口與高溫氣體燃燒室的一個(gè)進(jìn)口連接，高 溫氣體燃燒室有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，高溫氣體燃燒室的另一個(gè)進(jìn)口連接氧氣瓶，高溫氣 體燃燒室的出口與第二螺旋給料機(jī)的一個(gè)進(jìn)口連接，第二螺旋給料機(jī)有兩個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出 口，第二螺旋給料機(jī)的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)星型卸料閥連接第一螺旋給料機(jī)，兩個(gè)出口分別連 接排渣口和儲(chǔ)氣罐。2. 如權(quán)利要求1所述的一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置的使用方法，其特征在于包 括如下過(guò)程： 破碎機(jī)將固體燃料進(jìn)行破碎后，在第一螺旋給料機(jī)中由槳葉向前推進(jìn)，同時(shí)蒸汽發(fā)生 器產(chǎn)生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機(jī)中，第一螺旋給料機(jī)內(nèi)的溫度控制在300°C-500°C之 間，使固體燃料有足夠的溫度進(jìn)行熱解，經(jīng)過(guò)熱解后的半焦在第一螺旋給料機(jī)的右端出口 通過(guò)星型卸料閥進(jìn)入第二螺旋給料機(jī)中，而熱解生成的氣體進(jìn)入高溫氣體燃燒室，氧氣瓶 提供的氧氣在高溫氣體燃燒室內(nèi)與熱解生成的氣體進(jìn)行充分燃燒，高溫氣體燃燒室內(nèi)的溫 度控制在1000°C以上;燃燒后生成的混合氣進(jìn)入第二螺旋給料機(jī)，在第二螺旋給料機(jī)中，混 合氣與通過(guò)星型卸料閥進(jìn)入的半焦進(jìn)行混合反應(yīng)從而制取氣化氣;最后的灰由第二螺旋給 料機(jī)的排渣口排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機(jī)的氣體出口用儲(chǔ)氣罐收集。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固體燃料的多級(jí)熱解氣化裝置及其使用方法。第一螺旋給料機(jī)的進(jìn)口同時(shí)與破碎機(jī)和蒸汽發(fā)生器連接，第一螺旋給料機(jī)的一個(gè)出口通過(guò)星型卸料閥連接第二螺旋給料機(jī)，另一個(gè)出口與高溫氣體燃燒室的一個(gè)進(jìn)口連接，高溫氣體燃燒室有兩個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，高溫氣體燃燒室的另一個(gè)進(jìn)口連接氧氣瓶，高溫氣體燃燒室的出口與第二螺旋給料機(jī)的一個(gè)進(jìn)口連接，第二螺旋給料機(jī)有兩個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口，第二螺旋給料機(jī)的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)星型卸料閥連接第一螺旋給料機(jī)，兩個(gè)出口分別連接排渣口和儲(chǔ)氣罐。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何的污染。且工藝運(yùn)行過(guò)程中操作性和穩(wěn)定性較高；工藝的成本和生產(chǎn)能力。<!-- 2 -->
【IPC分類】C10J3/66
【公開號(hào)】CN105505477
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510894537
【發(fā)明人】黃群星, 周國(guó)順, 陸鵬, 蔣旭光, 李曉東, 池勇, 嚴(yán)建華
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日