一種有機固體燃料燃氣氣化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)保領域，尤其涉及一種有機物的氣化裝置，特別是利用有機物氣化所產(chǎn)生的可燃氣經(jīng)高溫換熱后用于對物料加熱和作為氣化劑參與氣化反應。
【背景技術】
[0002]有機固體燃料的利用方式多樣，其中熱化學處理是常用的方法之一。氣化處理是熱化學方法中的一種重要方法，有機固體燃料氣化可以產(chǎn)生可燃氣體、焦油和半焦。產(chǎn)生的可燃氣體可以用來發(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，氣化介質與有機固體燃料發(fā)生氧化反應，有機固體燃料發(fā)生部分氧化，燃氣品質一般不高。極大的限制了氣化氣的應用范圍，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。
[0003]因此，開發(fā)提高氣化產(chǎn)品品質的氣化技術是今后氣化技術發(fā)展的迫切需求。
[0004]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，整體式結構的換熱芯體，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1-5_;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l-4mm;孔道之間間壁厚度為l_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；流體介質進入兩個方向的孔道內流動，兩種流體介質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殼焊接密封，實現(xiàn)兩個方向的流體介質流動的獨立性；流體介質A由所述機殼的第一個進口流入換熱芯體，經(jīng)第一出口流出；流體介質B經(jīng)由第二個進口流入換熱芯體，經(jīng)第二個出口流出；流體介質A與流體介質B之間存在溫度差，在流經(jīng)換熱芯體后，完成換熱過程。
[0005]本實用新型中的高溫煙氣可以采用上述專利201420550589.8所述的高溫換熱器或者是蓄熱式換熱器中經(jīng)換熱后排出系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供了一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，該裝置將氣化介質直接加熱或者小部分燃燒加熱，氣化產(chǎn)氣的熱值更高。以部分氣化燃氣為能量來源，為氣化反應提供熱量，實現(xiàn)了氣化反應的自持運行。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。
[0007]—種有機固體燃料燃氣氣化裝置，該裝置由氣化爐、氣化氣余熱回收與凈化裝置、儲氣室、燃燒器和高溫換熱器組成。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口相連，燃燒器出口與高溫換熱器的煙氣進口相連；另一個出口與高溫換熱器的工質進口相連；高溫換熱器的工質出口與氣化爐進口相連。
[0008]有機固體燃料經(jīng)氣化爐物料入口進入氣化爐后在氣化介質的作用下發(fā)生干燥、干餾和氣化、活化反應，有機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C 2_C3小分子氣體。氣化氣經(jīng)氣化爐出口進入余熱回收與凈化裝置進行氣液、氣固分離，分離后的氣體進入儲氣室儲存。從儲氣室引出的一部分可燃氣體進入燃燒器焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入換熱器經(jīng)換熱后排出系統(tǒng)。另外一部分可燃氣體經(jīng)過高溫換熱器加熱后送入氣化爐中作為氣化加熱介質和氣化劑參與氣化反應，反應可以加入少量空氣或者氧氣作為助燃劑。高溫氣化介質的溫度為800-1200°C，氣化反應產(chǎn)生的固體半焦的比表面積大于200m2/g，可作為活性炭使用。
[0009]本實用新型的所述氣化爐，氣化溫度為700-1000°C，高溫換熱器的煙氣進口溫度為 1200-1500°C，熱燃氣溫度為 800-1200°C。
[0010]本實用新型氣化產(chǎn)氣的熱值更高，以部分氣化燃氣為能量來源，為氣化反應提供熱量，實現(xiàn)了氣化反應的自持運行。
【附圖說明】
[0011]附圖是本實用新型的結構方框圖。
【具體實施方式】
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[0012]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的說明。
[0013]如圖所示，有機固體燃料如煤、生物質、生活垃圾被送入氣化裝置中進行氣化處理，氣化溫度為700-1000°C ;氣化過程產(chǎn)生氣體、焦油和半焦。氣化介質為從儲氣室提供的氣化可燃氣體。氣化產(chǎn)生的氣化氣進入氣化氣余熱回收與凈化裝置，凈化后的氣體進入儲氣室存儲。從儲氣室引出的一部分可燃氣體經(jīng)燃燒器燃燒后進入高溫換熱器中換熱后排出，從儲氣室引出的另外一部分可燃氣體經(jīng)高溫換熱器加熱后成為高溫燃氣，進入氣化爐中進行氣化反應，反應可以加入少量空氣或者氧氣作為助燃劑。
【主權項】
1.一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，其特征在于:該裝置由氣化爐、氣化氣余熱回收與凈化裝置、儲氣室、燃燒器和高溫換熱器組成；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口相連，燃燒器出口與高溫換熱器的煙氣進口相連；另一個出口與高溫換熱器的工質進口相連；高溫換熱器的工質出口與氣化爐進口相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，其特征在于:高溫換熱器的煙氣進口溫度為1200-1500°C，熱燃氣溫度為800-1200 °G，氣化溫度為700_1000°C。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，其特征在于，所述的高溫換熱器包括，整體式結構的換熱芯體，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_5_ ;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1-4_;孔道之間間壁厚度為1-2_，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；流體介質進入兩個方向的孔道內流動，兩種流體介質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殼焊接密封，實現(xiàn)兩個方向的流體介質流動的獨立性；流體介質A由所述機殼的第一個進口流入換熱芯體，經(jīng)第一出口流出；流體介質B經(jīng)由第二個進口流入換熱芯體，經(jīng)第二個出口流出；流體介質A與流體介質B之間存在溫度差，在流經(jīng)換熱芯體后，完成換熱過程。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，其特征在于，所述的高溫換熱器是蓄熱式換熱器。
【專利摘要】一種有機固體燃料燃氣氣化裝置，由氣化爐、氣化氣余熱回收與凈化裝置、儲氣室、燃燒器和高溫換熱器組成。有機固體燃料經(jīng)氣化爐物料入口進入氣化爐后在氣化介質的作用下發(fā)生干燥、干餾和氣化、活化反應，有機固體燃料分解為氣體、焦油和半焦。氣化氣經(jīng)氣化爐出口進入余熱回收與凈化裝置進行氣液、氣固分離，分離后的氣體進入儲氣室儲存。從儲氣室引出的一部分可燃氣體進入燃燒器焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入高溫換熱器或者是蓄熱式換熱器中經(jīng)換熱后排出系統(tǒng)。另外一部分可燃氣體經(jīng)過高溫換熱器加熱后送入氣化爐中作為氣化加熱介質和氣化劑參與氣化反應。該裝置氣化產(chǎn)氣的熱值更高，以部分氣化燃氣為能量來源，為氣化反應提供熱量，實現(xiàn)了氣化反應的自持運行。
【IPC分類】C10J3-84, C10J3-72, C10J3-20
【公開號】CN204550482
【申請?zhí)枴緾N201520111447
【發(fā)明人】李愛民, 高寧博
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月15日