[發(fā)明專利]一種有機(jī)固體燃料燃?xì)鈿饣b置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510082959.9
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104711031B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李愛民;高寧博
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心21200
• 代理人: 李寶元,梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)物的氣化裝置，特別是利用有機(jī)物氣化所產(chǎn)生的可燃?xì)饨?jīng)高溫?fù)Q熱后用于對物料加熱和作為氣化劑參與氣化反應(yīng)。

背景技術(shù)

有機(jī)固體燃料的利用方式多樣，其中熱化學(xué)處理是常用的方法之一。氣化處理是熱化學(xué)方法中的一種重要方法，有機(jī)固體燃料氣化可以產(chǎn)生可燃?xì)怏w、焦油和半焦。產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可以用來發(fā)電或供暖。常見的氣化裝置主要以空氣、氧氣或者水蒸汽為氣化介質(zhì)，氣化介質(zhì)與有機(jī)固體燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)固體燃料發(fā)生部分氧化，燃?xì)馄焚|(zhì)一般不高。極大的限制了氣化氣的應(yīng)用范圍，同時半焦屬于不完全燃燒產(chǎn)物，利用價值很低，焦油含氧量大，品位較低。

因此，開發(fā)提高氣化產(chǎn)品品質(zhì)的氣化技術(shù)是今后氣化技術(shù)發(fā)展的迫切需求。

中國專利201420550589.8，公開了一種整體式換熱器，該整體式換熱器包括，整體式結(jié)構(gòu)的換熱芯體，該換熱芯體由兩個方向的直通孔道組成；按照兩個垂直的方向分為若干層，每層之間的壁厚為1-5mm；相鄰兩個層的方向為90度夾角；每層并排排列若干相同的孔道，每個孔道水力直徑為1-4mm；孔道之間間壁厚度為1-2mm，最邊緣的孔道距離外邊沿的距離大于5mm，形成芯體壁厚；所述的整體式換熱芯體，上下相鄰孔道之間相互隔絕；并排孔道之間有筋板隔離，筋板與上部壁面分離，分離厚度不大于電火花切割線的直徑；流體介質(zhì)進(jìn)入兩個方向的孔道內(nèi)流動，兩種流體介質(zhì)分別在相鄰的孔道層間流動，互不混合；該換熱芯體的外圍邊緣與機(jī)殼焊接密封，實現(xiàn)兩個方向的流體介質(zhì)流動的獨立性；流體介質(zhì)A由所述機(jī)殼的第一個進(jìn)口流入換熱芯體，經(jīng)第一出口流出；流體介質(zhì)B經(jīng)由第二個進(jìn)口流入換熱芯體，經(jīng)第二個出口流出；流體介質(zhì)A與流體介質(zhì)B之間存在溫度差，在流經(jīng)換熱芯體后，完成換熱過程。

本發(fā)明中的高溫?zé)煔饪梢圆捎蒙鲜鰧＠?01420550589.8所述的高溫?fù)Q熱器或者是蓄熱式換熱器中經(jīng)換熱后排出系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種有機(jī)固體燃料燃?xì)鈿饣b置，該裝置將氣化介質(zhì)直接加熱或者小部分燃燒加熱，氣化產(chǎn)氣的熱值更高。以部分氣化燃?xì)鉃槟芰縼碓矗瑸闅饣磻?yīng)提供熱量，實現(xiàn)了氣化反應(yīng)的自持運行。整個系統(tǒng)不需要其他外來能源，系統(tǒng)可以向外輸出能源。

一種有機(jī)固體燃料燃?xì)鈿饣b置，該裝置由氣化爐、氣化氣余熱回收與凈化裝置、儲氣室、燃燒器和高溫?fù)Q熱器組成。氣化氣余熱回收與凈化裝置的一端連接氣化爐出口，另一端連接儲氣室；儲氣室有兩個出口，一個出口與燃燒器進(jìn)口相連，燃燒器出口與高溫?fù)Q熱器的煙氣進(jìn)口相連；另一個出口與高溫?fù)Q熱器的工質(zhì)進(jìn)口相連；高溫?fù)Q熱器的工質(zhì)出口與氣化爐進(jìn)口相連。

有機(jī)固體燃料經(jīng)氣化爐物料入口進(jìn)入氣化爐后在氣化介質(zhì)的作用下發(fā)生干燥、干餾和氣化、活化反應(yīng)，有機(jī)固體燃料分解為氣體、焦油和半焦。產(chǎn)生的氣化氣體主要組分為H₂、CO、CH₄、CO₂、N₂以及C₂-C₃小分子氣體。氣化氣經(jīng)氣化爐出口進(jìn)入余熱回收與凈化裝置進(jìn)行氣液、氣固分離，分離后的氣體進(jìn)入儲氣室儲存。從儲氣室引出的一部分可燃?xì)怏w進(jìn)入燃燒器焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入換熱器經(jīng)換熱后排出系統(tǒng)。另外一部分可燃?xì)怏w經(jīng)過高溫?fù)Q熱器加熱后送入氣化爐中作為氣化加熱介質(zhì)和氣化劑參與氣化反應(yīng)，反應(yīng)可以加入少量空氣或者氧氣作為助燃劑。高溫氣化介質(zhì)的溫度為800-1200℃，氣化反應(yīng)產(chǎn)生的固體半焦的比表面積大于200m²/g，可作為活性炭使用。

本發(fā)明的所述氣化爐，氣化溫度為700-1000℃，高溫?fù)Q熱器的煙氣進(jìn)口溫度為1200-1500℃，熱燃?xì)鉁囟葹?00-1200℃。

本發(fā)明氣化產(chǎn)氣的熱值更高，以部分氣化燃?xì)鉃槟芰縼碓?，為氣化反?yīng)提供熱量，實現(xiàn)了氣化反應(yīng)的自持運行。

附圖說明

附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

如圖所示，有機(jī)固體燃料如煤、生物質(zhì)、生活垃圾被送入氣化裝置中進(jìn)行氣化處理，氣化溫度為700-1000℃；氣化過程產(chǎn)生氣體、焦油和半焦。氣化介質(zhì)為從儲氣室提供的氣化可燃?xì)怏w。氣化產(chǎn)生的氣化氣進(jìn)入氣化氣余熱回收與凈化裝置，凈化后的氣體進(jìn)入儲氣室存儲。從儲氣室引出的一部分可燃?xì)怏w經(jīng)燃燒器燃燒后進(jìn)入高溫?fù)Q熱器中換熱后排出，從儲氣室引出的另外一部分可燃?xì)怏w經(jīng)高溫?fù)Q熱器加熱后成為高溫燃?xì)?，進(jìn)入氣化爐中進(jìn)行氣化反應(yīng)，反應(yīng)可以加入少量空氣或者氧氣作為助燃劑。