专利名称：流动层气化方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过流动层使原料气化的流动层气化方法及其设备。
背景技术：
作为用于使煤、生物量、污泥等原料气化的流动层气化设备，已提出了下述的方 案，将原料供给到预先供给了高温的流动介质的流动层气化炉中，通过供给气化剂而形成 流动层来进行原料的气化，将生成的气体取出到外部，另一方面，通过将在流动层气化炉的 气化时所生成的炭和流动介质供给到流动层燃烧炉中使炭流动燃烧，对流动介质进行加 热，将加热后的流动介质再次供给到上述流动层气化炉中(参照专利文献1)。图1示出了上述专利文献1的流动层气化设备。图1中的1是流动层燃烧炉，流 动层燃烧炉1从下部导入通过流动层气化炉2中的原料的气化而生成的炭和流动介质，并 且使从空气管4供给的空气从下部的风箱3吹出。炭和流动介质通过吹出的空气流动化而 上升，在上升期间，炭燃烧而流动介质被加热。5是将辅助原料供给到流动层燃烧炉1的流 动层中的辅助原料口，6是设置在流动层燃烧炉1内上部的热回收用的热交换器。在流动层燃烧炉1的上部，经由移送管7连接有由旋流器构成的分离器8。该分 离器8具有外筒9和内筒10，含有从流动层燃烧炉1向移送管7导出的流动介质的高温流 体沿切线方向导入外筒9，被离心分离成流动介质和废气，含有粒径较细的灰分的废气从内 筒10排出，含有粒径较粗的未燃烧炭的流动介质11通过连接在分离器8的外筒下端并向 下方延伸的下降管12供给到流动层气化炉2中。流动层气化炉2具有由分离器8分离的流动介质11经由下降管12导入其中的 导入部13，通过流动介质11的热使从原料供给装置14供给的原料沈气化的气化部15，将 导入部13的流动介质11穿过流动层16内向气化部15供给的连通部17，遍布导入部13、连 通部17和气化部15的下部形成并将水蒸气等气化剂供给到流动层气化炉2内的盒部18， 在盒部18上连接有气化剂供给线路19。另外，如图1所示，通过连通部17在流动层16的 内部区分出导入部13和气化部15是用于防止流动层燃烧炉1中的燃烧气体穿过流动层气 化炉2而向分离器8逆流的缘故。未被气化部15气化的炭和流动介质经由溢流管等构成的循环流路25向流动层燃 烧炉1供给而循环，流动介质通过炭的燃烧被再加热。在将煤作为原料沈供给到气化部15中使其气化的情况下，生成混合了氢气(H2)、 一氧化碳(⑶)、甲烷(CH4)等气体成分的生成气体20，而且，在作为原料沈供给了富含水 分的生物量等的情况下，在上述气体成分中生成含有大量水蒸气的生成气体20。生成气体 20通过排出管21从流动层气化炉2取出并导向回收器22，伴随在生成气体20中的微粉末 23被除去并从内管M导出。而且，生成气体20加压而作为燃料供给到例如燃气轮机等中， 或者供给到精制装置中，由生成气体20制造需要目的的气体。另一方面，在将流动层燃烧炉1的高温流体经由移送管7导向分离器8之际，要避 免高温流体中的流动介质等粒子分离堆积而堵塞移送管7的问题，要考虑使流动层燃烧炉1和分离器8接近地设置以使移送管7的长度尽可能地短。在图2、图3的结构中，在流动 层气化炉2的靠近流动层燃烧炉1 一侧的左右角部的上部配置分离器8、8’，该分离器8、8’ 经由长度较短的移送管7、7’与流动层燃烧炉1相连(参照专利文献2)。但是，在图2、图3所示的结构中，通过下降管12而供给到流动层气化炉2的靠近 流动层燃烧炉1的角部的流动介质11成为以最短路径27朝向循环流路25的通过流，因此 未反应的炭从循环流路25流出，在远离流动层燃烧炉1 一侧的流动层气化炉2内产生流动 介质不移动的死空间部分观形成的温度降低的部分，从而流动层气化炉2内部的温度不均 勻，因此存在流动层气化炉2的原料沈的气化效率降低的问题。而且，在之前的图1所示的 流动层气化设备中，由于经由下降管12供给到流动层气化炉2中的流动介质11朝向循环 流路25穿过最短路径移动，所以在相对于最短路径左右方向两侧的流动层气化炉2内产生 流动介质11不移动的死空间部分形成的温度降低的部分，与图2的结构同样，由于流动层 气化炉2内部的温度不均勻，所以存在流动层气化炉2的原料沈的气化效率降低的问题。因此，为了使流动介质11移动到死空间部分，考虑具备限制流动介质11的移动方 向的耐热分离壁。在图4、图5的结构中，将两个延伸的耐热分离壁32隔着循环流路25分 离地配置在左右方向上，所述耐热分离壁32是基端紧贴流动层气化炉2的最靠近流动层燃 烧炉1的壁四上、前端在与流动层气化炉2的最远离流动层燃烧炉1的壁30之间具有连 通部31。这样一来，在流动层气化炉2的内部，左右对称地形成有被耐热分离壁32分离并 由连通部31连通的大致U字型的巡行流路33、33’。而且，在巡行流路33的靠近壁四的右 侧的端部的上部配置有分离器8，在巡行流路33’的壁四的靠近左侧的左侧端部的上部配 置有分离器8’。而且，在巡行流路33、33’的中央的上部设置有生成气体20的取出口 34。在流动介质11经由下降管12分别供给到一方的巡行流路33的右侧端部和另一 方的巡行流路33’的左侧端部之际，流动介质11分别在各巡行流路33、33’中向离开流动 层燃烧炉1的方向移动，穿过连通部31在中央的流路处合流而朝向循环流路25，其结果，即 使在左右方向两侧的死空间部分，也能够使流动介质11不产生停滞地巡游到各个角落，使 流动层气化炉2内的温度保持均勻。专利文献1 特开2005-41959号公报专利文献2 :W02008/111127但是，由于随着煤等原料的处理量的增大，用于通过流动层气化炉2对原料进行 加热的流动介质11的流量增加，所以流动层气化炉2大型化，使流动介质11遍及流动层气 化炉2的各个角落更加困难，存在不能够产生所希望的气化量，未反应的炭被排出的问题。 而且，在图4、图5的结构那样为在流动层气化炉2内配置耐热分离壁32等来限制流动介质 11的移动的构造的情况下，存在流动层气化炉2的构造复杂，制造成本增加的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题而提出的，其目的在于提供一种流动层气化方法及 其设备，即使在流动层气化炉大型化的情况下，也能够使流动介质恰当地遍及流动层气化 炉的各个角落，并且能够使流动层气化炉的构造简单。本发明的流动层气化方法具备使炭燃烧而对流动介质进行加热的流动层燃烧炉， 经由分离器从该流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气，将分离出的流动
5介质经由下降管导入流动层气化炉中，同时将原料导入上述流动层气化炉中，在上述流动 层气化炉内通过供给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体，将在使原料气化之际 所生成的炭和流动介质循环到上述流动层燃烧炉中，使炭燃烧，其中，将来自上述下降管的流动介质向沿着流动层气化炉的流动介质导入侧壁部的宽 度方向延伸的分散部供给，向分散部吹入流动气体，使流动介质流动化，将分散部的流动介 质以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均勻的方式向流动层气化炉内供给。本发明的流动层气化设备包括流动层燃烧炉，使炭燃烧而对流动介质进行加热；分离器，从上述流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气；流动层气化炉，经由下降管导入由上述分离器分离出的流动介质，并导入原料，通 过供给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体；循环流路，将在上述流动层气化炉中使原料气化之际所生成的炭和流动介质循环 到流动层燃烧炉中；分散部，沿着构成上述流动层气化炉的一侧面的流动介质导入侧壁部的宽度方向 延伸，从上述下降管承接流动介质；流动气体导入机构，将流动气体吹入上述分散部中，使分散部内的流动介质流 动；供给部，将上述分散部的流动介质以在流动介质导出侧的整个宽度上大致均勻的 方式向流动层气化炉内供给。在本发明的流动层气化设备中，上述循环流路配置在与流动介质导入侧壁部对向 的流动层气化炉的流动介质导出侧壁部。在本发明的流动层气化设备中，上述供给部可以是相对于流动介质导入侧壁部的 宽度方向排列地配置多根，且从分散部通向流动层气化炉的供给管。在本发明的流动层气化设备中，上述供给部可以形成具备沿着流动介质导入侧壁 部的宽度方向延伸的供给口，且从分散部通向流动层气化炉的供给通路。在本发明的流动层气化设备中，上述流动介质导入机构可以具备相对于分散部的 延伸方向排列地配置多根的流动气体导入管。在本发明的流动层气化设备中，上述下降管可以配置成下方的开口部位于分散部 内的流动介质中，防止燃烧气体从分散部向下降管逆流。 在本发明的流动层气化设备中，上述供给管可以具备从分散部向下方延伸的输 入侧部，储存流动介质而形成压力的密封带地改变输入侧的延伸方向的中间部，以及将从 该中间部溢出的流动介质向流动层气化炉供给地从中间部通向流动层气化炉的输出侧部， 上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉向分散部逆流。在本发明的流动层气化设备中，上述下降管可以具备储存流动介质而形成压力 的密封带地改变来自分离器的延伸方向的中间部，以及将从该中间部溢出的流动介质向分 散部供给地从变更部通向分散部的输出侧部，上述密封带构成为防止燃烧气体从分散部向 下降管的上方逆流。在本发明的流动层气化设备中，可以在上述分散部和供给通路之间具备连通部， 从分散部至供给通路为止，具有宽度与流动介质导出侧壁部大致相同的流路，上述连通部以在分散部和供给通路之间储存流动介质而形成压力的密封带的方式改变来自分散部的 延伸方向而形成，上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉向分散部逆流。在本发明的流动层气化设备中，可以从多个部位将燃料向流动层气化炉导入。在将流动介质从上述分离器向流动层气化炉供给之际，通过上述下降管将流动介 质导入沿着流动层气化炉的流动介质导入侧壁部的宽度方向延伸的分散部中，将流动气体 从流动气体导入机构向分散部吹入，使流动介质流动化，在分散部内均勻地分散，将流动介 质以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均勻的方式从分散部向流动层气化炉内供给，在 上述流动层气化炉内降低流动介质滞留的部分。根据本发明的流动层气化方法及其设备，由于将流动介质以在流动介质导入侧的 整个宽度上大致均勻的方式向上述流动层气化炉内供给，所以即使在上述流动层气化炉大 型化的情况下，也能够使流动介质遍及流动层气化炉的各个角落，在此时所希望的气化量 的同时还能够防止未反应的炭的排出。而且，由于流动介质大致均勻地流向上述流动层气 化炉，所以还具有无需在流动层气化炉内设置耐热分离壁等的构造，能够使流动层气化炉 的构造简单，降低制造成本这种优异的效果。
图1是表示现有的流动层气化设备的一例的侧视图。图2是表示现有的流动层气化设备的其他例子的侧视图。图3是图2的俯视图。图4是表示现有的流动层气化设备的另一例的侧视图。图5是图4的俯视图。图6是表示本发明的第一实施例的侧视图。图7是表示本发明的第一实施例中流动介质以及流动气体流的概念图。图8是表示在分散部具备流动气体导热管以及风箱的状态的示意图。图9是表示分散部的流动气体导入机构的示意图。图10是表示流动气体从导入部喷出的状态的概念图。图11是表示本发明的第二实施例中流动介质以及流动气体流的概念图。图12是表示本发明的第三实施例中流动介质以及流动气体流的概念图。图13是表示本发明的第四实施例中流动介质以及流动气体流的概念图。图14是表示本发明的第五实施例中从多个部位将原料向流动层气化炉导入的状 态的概念图。附图标记说明1 流动层燃烧炉8 分离器11 流动介质25 循环流路26 原料40 流动层气化炉41 流动介质导入侧壁部
43分散部
46下降管
47流动气体导入机构
48供给部
50开口部
51流动气体导入管
56供给管
60供给部
61供给管
62输入侧部
63底部侧的中间部
64上升侧的中间部
65输出侧部
70下降管
72下降侧的中间部
73底部侧的中间部
74上升侧的中间部
75输出侧部
80分散部
82供给部
83供给口
84供给通路
85底部侧的连通部
86上升侧的连通部
具体实施例方式以下，参照图6、图7对实施本发明的第一实施例进行说明。第一实施例具备流动层燃烧炉1，使炭燃烧而对流动介质进行加热；分离器8，从 流动层燃烧炉1导出的高温流体中分离出流动介质11 ；以及流动层气化炉40，经由下降管 46导入被分离器8分离的流动介质11并通过原料导入部的原料供给装置(未图示)导入 原料26，水蒸气、空气、二氧化碳等气化剂供给到其中而形成流动层16 ；通过在流动层气化 炉40中与高温的流动介质11进行搅拌而进行原料沈的气化，通过生成气体取出部(未图 示)取出生成气体20，而且，在流动层气化炉40使原料气体化之际所生成的炭和流动介质 11经由循环流路25循环到流动层燃烧炉1中。在此，将原料沈导入流动层气化炉40中之 际，是导入相对于流动介质流的上游一侧，以增加原料26的反应时间。而且，流动层气化炉40是将远离流动层燃烧炉1 一侧的壁面作为流动介质11导 入的流动介质导入侧壁部41，并且将靠近流动层燃烧炉1 一侧的壁面作为流动介质导出的 流动介质导出侧壁部42，在流动介质导入侧壁部41的上方附近设置有圆柱状的分散部43， 其沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸并具有与流动介质导入
8侧壁部41大致相同的长度。在此，分散部43的形状并不仅限于圆柱状，也可以是方柱等其 他的立体形状。分散部43的内部被分隔面44分隔成暂时储存来自下降管46的流动介质11的 上部空间，和风箱45的下部空间，在分散部43的上面，在延伸方向中央位置连接有下降管 46，并且在分散部43的下面，配置有从多个部位将氮、二氧化碳、水蒸气等流动气体导入分 散部43内的流动气体导入机构47，另外，在分散部43的侧面连接有向流动层气化炉40连 接的供给部48。下降管46具备从分离器8向斜下方延伸的倾斜管49，与分散部43相连，下降管 46的下方开口部50位于分散部43内的流动介质11中，形成密封带以隔断压力。流动气体导入机构47如图8、图9所示，具备朝着分散部43的延伸方向(流动介 质导入侧壁部41的宽度方向)以数厘米至数十厘米的一定的间隔L配置的多个流动气体 导入管51，在分散部41的分隔面44上，如图9所示设有在周围面形成流动气体的导入口 52的凸状的导入部53。在此，导入部53的导入口 52也可以如图10所示形成为从内部到 外部自上而下地倾斜，在流动气体导入管51上，也可以如图8所示具备压力计等检测机构 M和根据检测机构M的数据而开闭的开闭阀等开闭机构55，以调整流动介质11的流动状 态。供给部48是在分散部43的流动层气化炉40 —侧的侧面上朝着分散部43的延伸 方向以数十厘米至数米的一定的间隔配置多个的供给管56，多个供给管56从分散部43向 下方延伸并与流动层气化炉40相连，以遍布流动层气化炉40内的流动介质导入侧的整个 宽度的方式相对于流动介质导入侧壁部41的宽度方向以规定的间隔配置。而且，将煤等原料沈供给到流动层气化炉40中的供给机构可以是将从原料供给 装置等延伸的原料供给管(未图示)连接在分散部43的一个部位或者多个部位上，以将原 料洲供给到分散部43中。另外，从流动层气化炉40通向流动层燃烧炉1的循环流路25配置在与流动介质 导入侧壁部41对向的流动层气化炉40的流动介质导出侧壁部42。以下，对实施本发明的流动层气化方法及其设备的第一实施例的作用进行说明。在将流动介质11从分离器8向流动层气化炉40供给之际，通过下降管46将流动 介质11导入沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸的分散部43， 将流动气体从流动气体导入机构47向分散部43吹入，使流动介质11流动化，在分散部43 内均勻地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的投入位置。接着，经由多个供给部 48将流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻的方式从分散部43向流动层气化 炉40内供给，在流动层气化炉40内降低流动介质11滞留的部分，从流动层气化炉40内的 流动介质导出侧将流动介质导出。这样，根据第一实施例的流动层气化方法及其设备，由于将流动介质以在流动介 质导入侧的整个宽度上均勻的方式向流动层气化炉40内供给，所以即使在流动层气化炉 40大型化的情况下，也能够使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在产生所希望 的气化量的同时还能够防止未反应的炭排出。而且，由于流动介质11均勻地流向流动层气 化炉40内，所以无需在流动层气化炉40内设置耐热分离壁等那样的构造，能够使流动层气 化炉40的构造简单，在降低制造成本的同时还能够使保养管理容易。
当分散部43沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸，并 且具有与流动介质导入侧壁部41大致相同的长度时，能够容易地将流动介质11以在流动 介质导入侧的整个宽度上均勻的方式向流动层气化炉40内供给，使流动介质11遍及流动 层气化炉40的各个角落，能够在切实地产生所希望的气化量的同时容易防止未反应的炭 的排出。当循环流路25配置在与流动介质导入侧壁部41对向的流动层气化炉40的流动 介质导出侧壁部42上时，能够容易地将流动介质11均勻地供给到流动层气化炉40内的整 个面上，使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，能够在切实地产生所希望的气化 量的同时容易防止未反应的炭的排出。当供给部48是从分散部43通向流动层气化炉40且相对于流动介质导入侧壁部 41的宽度方向并排配置多个的供给管56时，将流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽 度上均勻的方式向流动层气化炉40内供给更加容易，能够使流动介质11遍及流动层气化 炉40的各个角落，在切实地产生所希望的气化量的同时容易防止未反应的炭的排出。由于当流动气体导入机构47具备相对于分散部43的延伸方向并排配置多根的流 动气体导入管51时，通过流动气体导入机构47将流动气体向分散部43吹入，使流动介质 11在分散部43内均勻地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的投入位置，所以将 流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻方式向流动层气化炉40内供给更加容 易，能够使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在切实地产生所希望的气化量的 同时容易防止未反应的炭的排出。当下降管46配置成下方的开口部50位于分散部43内的流动介质11中，防止燃 烧气体从分散部43向下降管46逆流时，能够从分散部43经由供给管56将流动介质11恰 当地向流动层气化炉40供给，能够使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在切 实地产生所希望的气化量的同时容易防止未反应的炭的排出。以下，参照图11对实施本发明的第二实施例进行说明。标有与图6、图7相同的附 图标记的部分表示同一物件。第二实施例是对第一实施例的供给部48的形状进行了变形，第二实施例的供给 部60是朝着分散部43的延伸方向(流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方 向)以数十厘米至数米的一定的间隔配置在分散部43的流动层气化炉40侧的侧面上的多 个供给管61，多个供给管61分别具备从分散部43向下方延伸的输入侧部62，改变输入侧 部62的延伸方向地从输入侧部62的下端大致沿水平方向延伸的底部侧的中间部63，从底 部侧的中间部63的前端向上方延伸的上升侧的中间部64，以及从上升侧的中间部64的上 端向流动层请进来40延伸连通的输出侧部65，在输入侧部62、中间部63、64中存储流动介 质11而形成压力的密封带，并且将氮、二氧化碳、水蒸气等流动气体导入上述密封带，使流 动介质11始终流动。而且，多个供给管61以遍布流动层气化炉40内的流动介质导入侧的 整个宽度的方式相对于流动介质导入侧壁部41的宽度方向以规定的间隔配置。在此，输入 侧部62、中间部63、64的形状只要是形成压力的密封带，也可以是其他的形状。分散部43具备与第一实施例大致相同的形状，并且内部被分隔面44 (参照图8) 分隔成暂时储存来自下降管46的流动介质11的上部空间，和风箱45的下部空间，在分散 部43的上面，在延伸方向的中央位置连接有下降管46，并且在分散部43的下面配置有从多
10个部位将氮、二氧化碳、水蒸气等流动气体导入分散部43内的流动气体导入机构47。下降管46具备从分离器8向斜下方延伸的倾斜管49，与分散部43相连，下降管 46的下方的开口部(未图示)位于分散部43内的流动介质11的上方。流动气体导入机构47与第一例大致相同，具备朝着分散部43的延伸方向以数厘 米至数十厘米的一定的间隔L配置的多个流动气体导入管51，如图8 图10所示，在分散 部43的分隔面44上设有在周围面上形成流动气体的导入口 52的凸状的导入部53。在此， 导入部53的导入口 52可以形成为从内部向外部自上而下倾斜，在流动气体导入管51中具 备压力计等检测机构M，和通过检测机构M的数据而开闭的开闭阀等开闭机构55，调整流 动介质11的流动状态。而且，将煤等原料沈供给到流动层气化炉40中的供给机构可以是将从原料供给 装置等延伸的原料供给管(未图示)连接在分散部43的一个部位或者多个部位上，以将原 料洲供给到分散部43中。另外，从流动层气化炉40通向流动层燃烧炉1的循环流路25 (参照图6)配置在 与流动介质导入侧壁部41对向的流动层气化炉40的流动介质导出侧壁部42。以下，对实施本发明的流动层气化方法及其设备的第二实施例的作用进行说明。在将流动介质11从分离器8向流动层气化炉40供给之际，通过下降管46将流动 介质11导入沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸的分散部43， 将流动气体从流动气体导入机构47向分散部43吹入，使流动介质11在分散部43内均勻 地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的投入位置。接着，经由多个供给部60将 流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻方式从分散部43向流动层气化炉40 内供给，在流动层气化炉40内降低流动介质11滞留的部分，从流动层气化炉40内的流动 介质导出侧将流动介质导出。此时，供给部60在输入侧部62、中间部63、64中存储流动介质11，形成压力的密 封带，不使流动层气化炉40内的燃烧气体向分散部43内逆流，并且将从上升侧的中间部64 溢出的流动介质11经由输出侧部65向流动层气化炉40供给。这样，根据第二实施例的流动层气化方法及其设备，能够获得与第一实施例大致 相同的效果。而且，当供给部60的供给管61具备从分散部43向下方延伸的输入侧部62， 存储流动介质11、形成压力的密封带地改变输入侧部62的延伸方向的中间部63、64，以及 将从上升侧的中间部64溢出的流动介质11向流动层气化炉40供给地从中间部64通向流 动层气化炉40的输出侧部65，上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉40向分散 部43逆流时，能够恰当地从分散部43经由供给管61向流动层气化炉40供给流动介质11， 使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在恰当地产生所希望的气化量的同时还 能够防止未反应的炭排出。以下，参照图12对实施本发明的第三实施例进行说明。标有与图6、图7相同的附 图标记的部分表示同一物件。第三实施例是对第一实施例的下降管46的形状进行了变形，第三实施例下降管 70具备从分离器8向斜下方延伸的倾斜管71，从倾斜管71的下端大致沿竖直方向延伸的 下降侧的中间部72，从下降侧的中间部72的下端大致沿水平方向延伸的底部侧的中间部 73，从底部侧的中间部73的前端向上方延伸的上升侧的中间部74，以及从上升侧的中间部74的上端向分散部43延伸连通的输出侧部75，在中间部72、73、74中存储流动介质11而 形成压力的密封带，并且将氮、二氧化碳、水蒸气等流动气体导入上述密封带，使中间部内 的流动介质11始终流动。在此，中间部72、73、74的形状只要是形成压力的密封带，也可以 是其他的形状。分散部43具备与第一实施例大致相同的形状，并且内部被分隔面44 (参照图8) 分隔成暂时储存从下降管46朝向流动层气化炉40的流动介质11的上部空间，和风箱45 的下部空间，在分散部43的下面配置有从多个部位将流动气体导入分散部43内的流动气 体导入机构47，并且在分散部43的侧面连接有向流动层气化炉40连接的供给部48。流动气体导入机构47与第一例大致相同，具备朝着分散部43的延伸方向(流动 介质导入侧壁部41的宽度方向)以数厘米至数十厘米的一定的间隔L配置的多个流动气 体导入管51，如图8 图10所示，在分散部43的分隔面44上设有在周围面上形成流动气 体的导入口 52的凸状的导入部53。在此，导入部53的导入口 52可以形成为从内部向外部 自上而下倾斜，在流动气体导入管51中具备压力计等检测机构M，和通过检测机构M的数 据而开闭的开闭阀等开闭机构55，调整流动介质11的流动状态。供给部48与第一实施例大致相同，是朝着分散部43的延伸方向以数十厘米至数 米的一定的间隔配置在分散部43的流动层气化炉40 —侧的侧面上的多个供给管56，多个 供给管56向比分散部43更下方延伸并与流动层气化炉40相连，以遍布流动层气化炉40 内的流动介质导入侧的整个宽度的方式相对于流动介质导出侧壁部41的宽度方向以规定 的间隔配置。而且，将煤等原料沈供给到流动层气化炉40中的供给机构可以是将从原料供给 装置等延伸的原料供给管(未图示)连接在分散部43的一个部位或者多个部位上，以将原 料洲供给到分散部43中。另外，从流动层气化炉40通向流动层燃烧炉1的循环流路25 (参照图6)配置在 与流动介质导入侧壁部41对向的流动层气化炉40的流动介质导出侧壁部42。以下，对实施本发明的流动层气化方法及其设备的第三实施例的作用进行说明。在将流动介质11从分离器8向流动层气化炉40供给之际，通过下降管70将流动 介质11导入沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸的分散部43， 将流动气体从流动气体导入机构47向分散部43吹入，使流动介质11在分散部43内均勻 地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的投入位置。接着，经由多个供给部48将 流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻的方式从分散部43向流动层气化炉40 内供给，在流动层气化炉40内降低流动介质11滞留的部分，从流动层气化炉40内的流动 介质导出侧将流动介质导出。此时，下降管70在中间部72、73、74中存储流动介质11，形成压力的密封带，不使 分散部43内的燃烧气体向下降管70的上方逆流，并且将从上升侧的中间部74溢出的流动 介质11经由输出侧部75向分散部43供给。这样，根据第三实施例的流动层气化方法及其设备，能够获得与第一实施例大致 相同的效果。而且，当下降管70具备从储存流动介质11而形成压力的密封带地改变来自 分离器8的延伸方向的中间部72、73、74，和将从中间部溢出的流动介质11向分散部43供 给地从中间部74通向分散部43的输出侧部75，上述密封带构成为防止燃烧气体从分散部43向下降管70的上方逆流时，能够恰当地从分散部43经由中间部72、73、74，输出侧部76 向流动层气化炉40供给流动介质11，使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在 切实地产生所希望的气化量的同时还能够防止未反应的炭排出。以下，参照图13对实施本发明的第四实施例进行说明。标有与图6、图7相同的附 图标记的部分表示同一物件。第四实施例是对第一实施例的分散部43以及供给部48的形状进行了变形，第四 实施例的分散部80具备沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸 且从流动介质导入侧壁部41的上方附近朝向下方的长方体的通路81，第四实施例的供给 部82具备在分散部80和流动层气化炉40之间沿着流动介质导入侧壁部41的宽度方向延 伸的供给口 83，形成从上方通向流动层气化炉40内的供给通路84。而且，在分散部80和 供给部82之间，具备从分散部80的下端位置沿着大致水平方向延伸的底部侧的连通部85， 和从底部侧的连通部85的前端向上方延伸且与供给部82的供给通路84的上端连通的上 升侧的连通部86，从分散部80的通路81至供给部82的供给通路84为止，形成宽度与流 动介质导入侧壁部41相同的流路。另外，在分散部80的下部，连通部85、86中存储流动介 质11而形成压力的密封带。在此，连通部85、86的形状只要是形成压力的密封带，也可以 是其他的形状。另一方面，在分散部43的下端配置有从多个部位将流动气体导入分散部80以及 连通部85、86内的流动气体导入机构47，流动气体导入机构47具备朝着分散部80的延伸 方向(流动介质导入侧壁部41的宽度方向)以数厘米至数十厘米的一定的间隔L配置的 多个流动气体导入管51，使分散部80以及连通部85、86内的流动介质11始终流动。而且， 在分散部80的下部以及底部侧的连通部85、86通过分隔面(未图示)形成风箱(未图示) 之际，在分隔面上可以如图8 图10所示设有在周围面上形成流动气体的导入口 52的凸 状的导入部53，导入部53的导入口 52可以形成为从内部向外部自上而下倾斜，在流动气体 导入管51中具备压力计等检测机构M，和通过检测机构M的数据而开闭的开闭阀等开闭 机构55，调整流动介质11的流动状态。而且，在第一实施例至第三实施例中，将煤等原料沈供给到流动层气化炉40中的 供给机构(参照图6)，在第四实施例中为了将原料供给到分散部80，连通部85、86的密封 带中而将从原料供给装置等延伸的原料供给管(未图示)与分散部80或者连通部85、86 的一个部位或者多个部位相连。另外，从流动层气化炉40通向流动层燃烧炉1的循环流路25 (参照图6)配置在 与流动介质导入侧壁部41对向的流动层气化炉40的流动介质导出侧壁部42。以下，对实施本发明的流动层气化方法及其设备的第四实施例的作用进行说明。在将流动介质11从分离器8向流动层气化炉40供给之际，通过下降管46将流动 介质11导入沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸的分散部80， 将流动气体从流动气体导入机构47向分散部80的下端吹入，使流动介质11在分散部80， 连通部85、86内均勻地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的投入位置。接着，经 由多个供给通路84将流动介质11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻的方式从上升侧 的连通部86向流动层气化炉40内供给，在流动层气化炉40内降低流动介质11滞留的部 分，从流动层气化炉40内的流动介质导出侧将流动介质导出。
此时，分散部80，连通部85、86存储流动介质11，形成压力的密封带，不使流动层 气化炉40内的燃烧气体向分散部80的上方逆流，并且供给通路84将从上升侧的连通部86 溢出的流动介质11向流动层气化炉40供给。这样，根据第四实施例的流动层气化方法及其设备，能够获得与第一实施例大致 相同的效果。而且，当供给部82形成具备沿着流动介质导入侧壁部41的宽度方向延伸的 供给口 83，且从分散部80的通路81通向流动层气化炉40的供给通路84时，将流动介质 11以在流动介质导入侧的整个宽度上均勻的方式向流动层气化炉40内供给更加容易，能 够使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在切实地产生所希望的气化量的同时 容易防止未反应的炭的排出。另外，在分散部80和供给通路84之间具备连通部85、86，从分散部80的通路81 至供给通路84为止，具有宽度与流动介质导入侧壁部41相同的流路，连通部85、86在分散 部80的通路81和供给通路84之间储存流动介质11而形成压力的密封带地改变来自分散 部80的延伸方向，上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉40向分散部80的上方 逆流时，能够恰当地从分散部80的通路81经由连通部85、86，供给部82的供给通路84向 流动层气化炉40供给流动介质11，使流动介质11遍及流动层气化炉40的各个角落，在切 实地产生所希望的气化量的同时还能够防止未反应的炭排出。以下，参照图14对实施本发明的第五实施例进行说明。标有与图13相同的附图 标记的部分表示同一物件。第五实施例改变了第四实施例所示的煤等原料的供给机构，原料供给机构90具 备朝着流动介质导入侧壁部41的宽度方向以一定的间隔配置的原料供给管91，原料供给 管91通过原料供给装置(未图示)等将原料以相对于流动介质流从上游一侧导入的方式 向流动层气化炉40内导入，以增加原料的反应时间。在此，第五实施例所示的原料的供给 机构也可以提供至第一实施例至第三实施例。另外，第五实施例具备与第四实施例大致相同的分散部80，连通部85、86，供给部 82，流动气体导入机构47，和循环流路25。以下，对实施本发明的流动层气化方法及其设备的第五实施例的作用进行说明。在将流动介质11从分离器8向流动层气化炉40供给之际，与第四实施例同样，通 过下降管46将流动介质11导入沿着流动层气化炉40的流动介质导入侧壁部41的宽度方 向延伸的分散部80，将流动气体从流动气体导入机构47向分散部80的下端吹入，使流动介 质11在分散部80，连通部85、86内均勻地分散，使流动介质11不偏靠在来自下降管46的 投入位置。接着，经由供给部82的供给通路84将流动介质11以在流动介质导入侧的整个 宽度上均勻的方式从上升侧的连通部86向流动层气化炉40内供给，在流动层气化炉40内 降低流动介质11滞留的部分，从流动层气化炉40内的流动介质导出侧将流动介质导出。而且，原料的供给机构90同时从多个部位将煤等原料经由多个原料供给管91向 流动层气化炉40内导入。这样，根据第五实施例的流动层气化方法及其设备，能够获得与第四实施例大致 相同的效果。而且，当构成为从多个部位将原料向流动层气化炉40导入时，由于能够将原 料分散地向流动层气化炉40导入，所以能够在切实地产生所希望的气化量的同时容易防 止未反应的炭的排出。
另外，勿庸置疑，本发明的流动层气化方法及其设备只要是将流动介质以在流动 介质导入侧的整个宽度上均勻的方式向流动层气化炉内供给，则也可以具备其他的形状及 结构，也可以使将流动介质向分散部供给的下降管为多根，除此之外，还能够在不脱离本发 明的要旨的范围内施加各种变更。
权利要求
1.一种流动层气化方法，具备使炭燃烧而对流动介质进行加热的流动层燃烧炉，经由 分离器从该流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气，将分离出的流动介质 经由下降管导入流动层气化炉中，同时将原料导入上述流动层气化炉中，在上述流动层气 化炉内通过供给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体，将在使原料气化之际所生 成的炭和流动介质循环到上述流动层燃烧炉中，使炭燃烧，其特征在于，将来自上述下降管的流动介质向沿着流动层气化炉的流动介质导入侧壁部的宽度方 向延伸的分散部供给，向分散部吹入流动气体，使流动介质流动化，将分散部的流动介质以 在流动介质导入侧的整个宽度上大致均勻的方式向流动层气化炉内供给。
2.一种流动层气化设备，其特征在于，包括流动层燃烧炉，使炭燃烧而对流动介质进行加热；分离器，从上述流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气；流动层气化炉，经由下降管导入由上述分离器分离出的流动介质，并导入原料，通过供 给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体；循环流路，将在上述流动层气化炉中使原料气化之际所生成的炭和流动介质循环到流 动层燃烧炉中；分散部，沿着构成上述流动层气化炉的一侧面的流动介质导入侧壁部的宽度方向延 伸，从上述下降管承接流动介质；流动气体导入机构，将流动气体吹入上述分散部中，使分散部内的流动介质流动；供给部，将上述分散部的流动介质以在流动介质导出侧的整个宽度上大致均勻的方式 向流动层气化炉内供给。
3.如权利要求2所述的流动层气化设备，其特征在于，上述循环流路配置在与流动介 质导入侧壁部对向的流动层气化炉的流动介质导出侧壁部。
4.如权利要求2或3所述的流动层气化设备，其特征在于，上述供给部是相对于流动介 质导入侧壁部的宽度方向排列地配置多根，且从分散部通向流动层气化炉的供给管。
5.如权利要求2或3所述的流动层气化设备，其特征在于，上述供给部形成具备沿着流 动介质导入侧壁部的宽度方向延伸的供给口，且从分散部通向流动层气化炉的供给通路。
6.如权利要求2或3所述的流动层气化设备，其特征在于，上述流动介质导入机构具备 相对于分散部的延伸方向排列地配置多根的流动气体导入管。
7.如权利要求2所述的流动层气化设备，其特征在于，上述下降管配置成下方的开口 部位于分散部内的流动介质中，防止燃烧气体从分散部向下降管逆流。
8.如权利要求4所述的流动层气化设备，其特征在于，上述供给管具备从分散部向 下方延伸的输入侧部，储存流动介质而形成压力的密封带地改变输入侧的延伸方向的中间 部，以及将从该中间部溢出的流动介质向流动层气化炉供给地从中间部通向流动层气化炉 的输出侧部，上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉向分散部逆流。
9.如权利要求2所述的流动层气化设备，其特征在于，上述下降管具备储存流动介质 而形成压力的密封带地改变来自分离器的延伸方向的中间部，以及将从该中间部溢出的流 动介质向分散部供给地从变更部通向分散部的输出侧部，上述密封带构成为防止燃烧气体 从分散部向下降管的上方逆流。
10.如权利要求5所述的流动层气化设备，其特征在于，在上述分散部和供给通路之间具备连通部，从分散部至供给通路为止，具有宽度与流动介质导出侧壁部大致相同的流路， 上述连通部以在分散部和供给通路之间储存流动介质而形成压力的密封带的方式改变来 自分散部的延伸方向而形成，上述密封带构成为防止燃烧气体从流动层气化炉向分散部逆流。
11.如权利要求2所述的流动层气化设备，其特征在于，从多个部位将燃料向流动层气 化炉导入。
全文摘要
本发明的流动层气化设备包括流动层燃烧炉(1)；分离出流动介质(11)和废气的分离器(8)；经由下降管(46)导入流动介质(11)，并导入原料的流动层气化炉(40)；使炭和流动介质(11)循环到流动层燃烧炉(1)中的循环流路；沿着构成流动层气化炉(40)的一侧面的流动介质导入侧壁部(41)的宽度方向延伸，从下降管(46)承接流动介质(11)的分散部(43)；将流动气体吹入分散部(43)中，使分散部(43)内的流动介质(11)流动的流动气体导入机构(47)；以及将分散部(43)的流动介质(11)以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均匀的方式向流动层气化炉(40)内供给的供给部(48)。
文档编号C10J3/56GK102124084SQ20098013233
公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月20日
发明者松泽克明, 近藤健一郎, 须田俊之 申请人:株式会社Ihi