一種固體燃料的多級熱解氣化裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及固體燃料的多級熱解氣化裝置，通過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】
[0002] 低階煤，污泥，廢塑料或者城市生活垃圾等穩定性差的固體燃料很難用作大規模 的工業氣化原料，基本只能用于局部地區的動力燃料。而對上述固體燃料進行氣化制取氣 化氣是提高其穩定性的重要方法，同時，也能彌補部分石油天然氣資源的缺口，從而促進我 國經濟的發展。
[0003] 國內外對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，基本處于試驗或者示范階段，其主要難點在于：（1)工藝運行過程中的操 作性和穩定性；（2)工藝的成本和生產能力；（3)氣化氣的純度難以得到保證。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種固體燃料的多級熱解氣化裝置， 能夠連續運轉并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何的污染。
[0005] 本發明為解決其技術問題所采用的技術方案如下：
[0006] -種固體燃料的多級熱解氣化裝置，包括破碎機、蒸汽發生器、第一螺旋給料機、 星型卸料閥、高溫氣體燃燒室、氧氣瓶、第二螺旋給料機、排渣口和儲氣罐；
[0007] 第一螺旋給料機的進口同時與破碎機和蒸汽發生器連接，第一螺旋給料機的一個 出口通過星型卸料閥連接第二螺旋給料機，另一個出口與高溫氣體燃燒室的一個進口連 接，高溫氣體燃燒室有兩個進口和一個出口，高溫氣體燃燒室的另一個進口連接氧氣瓶，高 溫氣體燃燒室的出口與第二螺旋給料機的一個進口連接，第二螺旋給料機有兩個進口和兩 個出口，第二螺旋給料機的另一個進口通過星型卸料閥連接第一螺旋給料機，兩個出口分 別連接排渣口和儲氣罐。
[0008] -種固體燃料的多級熱解氣化裝置的使用方法，包括如下過程：
[0009] 破碎機將固體燃料進行破碎后，在第一螺旋給料機中由槳葉向前推進，同時蒸汽 發生器產生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機中，第一螺旋給料機內的溫度控制在300°C-500 °C之間，使固體燃料有足夠的溫度進行熱解，經過熱解后的半焦在第一螺旋給料機的右端 出口通過星型卸料閥進入第二螺旋給料機中，而熱解生成的氣體進入高溫氣體燃燒室，氧 氣瓶提供的氧氣在高溫氣體燃燒室內與熱解生成的氣體進行充分燃燒，高溫氣體燃燒室內 的溫度控制在l〇〇〇°C以上;燃燒后生成的混合氣進入第二螺旋給料機，在第二螺旋給料機 中，混合氣與通過星型卸料閥進入的半焦進行混合反應從而制取氣化氣；最后的灰由第二 螺旋給料機的排渣口排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機的氣體出口用儲氣罐收集。 [0010]本發明有益效果如下：
[0011] 本發明結構簡單，能夠連續運轉并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何 的污染。且工藝運行過程中操作性和穩定性較高;工藝的成本和生產能力;氣化氣的純度相 對也較高。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0013] 圖中：破碎機1、蒸汽發生器2、第一螺旋給料機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7、排渣口 8、儲氣罐9。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖對本發明作進一步描述：
[0015] 如圖1所示，一種固體燃料的多級熱解氣化裝置，包括破碎機1、蒸汽發生器2、第一 螺旋給料機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7、排渣口 8和儲氣 罐9 〇
[0016] 第一螺旋給料機3的進口同時與破碎機1和蒸汽發生器2連接，第一螺旋給料機3的 一個出口通過星型卸料閥4連接第二螺旋給料機7，另一個出口與高溫氣體燃燒室5的一個 進口連接，高溫氣體燃燒室5有兩個進口和一個出口，高溫氣體燃燒室5的另一個進口連接 氧氣瓶6，高溫氣體燃燒室5的出口與第二螺旋給料機7的一個進口連接，第二螺旋給料機7 有兩個進口和兩個出口，第二螺旋給料機7的另一個進口通過星型卸料閥4連接第一螺旋給 料機3，兩個出口分別連接排渣口 8和儲氣罐9。
[0017] 本發明工作過程如下：
[0018] 使用時，破碎機1將固體燃料進行破碎后，在第一螺旋給料機3中由槳葉向前推進， 同時蒸汽發生器2產生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機3中，第一螺旋給料機3內的溫度控制 在300°C-500°C之間，使固體燃料有足夠的溫度進行熱解，經過熱解后的半焦在第一螺旋給 料機3的右端出口通過星型卸料閥4進入第二螺旋給料機7中，而熱解生成的氣體進入高溫 氣體燃燒室5,氧氣瓶6提供的氧氣在高溫氣體燃燒室5內與熱解生成的氣體進行充分燃燒， 高溫氣體燃燒室5內的溫度控制在1000°C以上;燃燒后生成的混合氣進入第二螺旋給料機 7,在第二螺旋給料機7中，混合氣與通過星型卸料閥4進入的半焦進行混合反應從而制取氣 化氣;最后的灰由第二螺旋給料機7的排渣口8排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機7的氣 體出口用儲氣罐9收集。
[0019] 實施例：
[0020] 表1為以內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為不可燃氣體且對環境沒有污染以外，剩余的氣體為高品質的H2、CH4、C0。
[0021] 表1
【主權項】
1. 一種固體燃料的多級熱解氣化裝置，其特征在于包括破碎機、蒸汽發生器、第一螺旋 給料機、星型卸料閥、高溫氣體燃燒室、氧氣瓶、第二螺旋給料機、排渣口和儲氣罐； 第一螺旋給料機的進口同時與破碎機和蒸汽發生器連接，第一螺旋給料機的一個出口 通過星型卸料閥連接第二螺旋給料機，另一個出口與高溫氣體燃燒室的一個進口連接，高 溫氣體燃燒室有兩個進口和一個出口，高溫氣體燃燒室的另一個進口連接氧氣瓶，高溫氣 體燃燒室的出口與第二螺旋給料機的一個進口連接，第二螺旋給料機有兩個進口和兩個出 口，第二螺旋給料機的另一個進口通過星型卸料閥連接第一螺旋給料機，兩個出口分別連 接排渣口和儲氣罐。2. 如權利要求1所述的一種固體燃料的多級熱解氣化裝置的使用方法，其特征在于包 括如下過程： 破碎機將固體燃料進行破碎后，在第一螺旋給料機中由槳葉向前推進，同時蒸汽發生 器產生高溫蒸汽通入第一螺旋給料機中，第一螺旋給料機內的溫度控制在300°C-500°C之 間，使固體燃料有足夠的溫度進行熱解，經過熱解后的半焦在第一螺旋給料機的右端出口 通過星型卸料閥進入第二螺旋給料機中，而熱解生成的氣體進入高溫氣體燃燒室，氧氣瓶 提供的氧氣在高溫氣體燃燒室內與熱解生成的氣體進行充分燃燒，高溫氣體燃燒室內的溫 度控制在1000°C以上;燃燒后生成的混合氣進入第二螺旋給料機，在第二螺旋給料機中，混 合氣與通過星型卸料閥進入的半焦進行混合反應從而制取氣化氣;最后的灰由第二螺旋給 料機的排渣口排出，生成的氣化氣在第二螺旋給料機的氣體出口用儲氣罐收集。
【專利摘要】本發明公開了一種固體燃料的多級熱解氣化裝置及其使用方法。第一螺旋給料機的進口同時與破碎機和蒸汽發生器連接，第一螺旋給料機的一個出口通過星型卸料閥連接第二螺旋給料機，另一個出口與高溫氣體燃燒室的一個進口連接，高溫氣體燃燒室有兩個進口和一個出口，高溫氣體燃燒室的另一個進口連接氧氣瓶，高溫氣體燃燒室的出口與第二螺旋給料機的一個進口連接，第二螺旋給料機有兩個進口和兩個出口，第二螺旋給料機的另一個進口通過星型卸料閥連接第一螺旋給料機，兩個出口分別連接排渣口和儲氣罐。本發明結構簡單，能夠連續運轉并且提高固體燃料氣化的效率和純度，沒有任何的污染。且工藝運行過程中操作性和穩定性較高；工藝的成本和生產能力。<!-- 2 -->
【IPC分類】C10J3/66
【公開號】CN105505477
【申請號】CN201510894537
【發明人】黃群星, 周國順, 陸鵬, 蔣旭光, 李曉東, 池勇, 嚴建華
【申請人】浙江大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月7日