专利名称：用于转化燃料的装置的制作方法
用于转化燃料的装置技术领域
本发明大体涉及一种包含固体组分的燃料的气化器。
更具体地，本发明涉及一种用于将称为固体燃料的包含固体组分的燃料转化成气体燃料的装置，该装置包括:
.热解区，该热解区用于使固体燃料热解，该热解区包括热解部件，该热解部件能够使该固体燃料分解成热解气体和称为焦炭的固体热解残余物；以及
.燃烧区，该燃烧区用于使该热解气体燃烧并包括燃烧部件，该燃烧区不同于热解区。
借助于该装置得到的该气体燃料是高能气体，通常称为合成气，该合成气可以用来驱动适当的装备，诸如发动机、涡轮或甚至燃料电池。然而，合成气通常含有焦油，且适于供给有合成气的装备具有低的焦油容许阈值。除了对应的容许阈值之外，该设备中的焦油的冷凝导致该装备迅速劣化。
背景技术：
存在能够用于减少合成气中剩余的焦油的量的特定气体处理单元。然而，该处理单元是巨大且昂贵的。
本领域中已知称为分级气化装置的装置，该装置包括热解区和不同的燃烧区。来自Danish制造商TK Energi AS的气化炉是一个实例。因为热解步骤和燃烧步骤被部分地分离开，所以该类型的装置能够用于减少得到的合成气中的焦油含量。
然而，在该已知的现有技术的装置中，使固体燃料的一部分燃烧以提供用于热解所需的热量。该类型的固体的直接燃烧导致装置的能量效率的损失，以及污染气体例如二恶英的排放。
此外，该热解区和燃烧区被布置成以首尾相接的方式定位，且因此从燃料热解得到的焦炭穿过燃烧区，从而在还原区形成还原床，这意味着该装置变得非常笨重且增加了污染排放的风险。最后，热解区和燃烧区在该装置中的布置造成燃烧区中的大的能量损失，这对于热解区是不利的。
US2009/282738公开了用于将固体燃料转化成气体燃料的装置，该装置包括热解区和设有燃烧部件的燃烧区。
然而，在文献US2009/282738的装置中，固体燃料在燃烧区燃烧，且然后燃烧气体在热解区中循环。
因此，该文献US2009/282738的装置产生与Danish的制造商TK Energi AS提出的使固体燃料燃烧以增加能量的装置相同的问题。固体燃料的该燃烧造成排放污染并导致能量效率的损失。
此外，该文献US2009/282738中的方案的目的不在于得到能量气体，而是得到热解油。然后，必须在装置的整个操作期间在燃烧区中使固体燃料燃烧，从而提供执行热解反应所需的附加热量。
文献W002/40618 Al描述了包括被燃烧区包围的中央热解区的装置。尽管该构造能够用于将从燃烧得到的热量的一部分传递到热解区，但已经从燃烧区到装置的外部观察到大的热损失。因此，没有使通过热解区的热回收进行优化。发明内容
本发明的目的是提出一种用于将固体燃料转化成气体燃料的装置，该装置能够用于限制从燃烧区到装置外部的热损失并改进通过热解区的热回收。
本发明的另一个目的是提出一种用于将固体燃料转化成称为合成气的气体燃料的装置，其中，减少了杂质、特别是焦油的量。
本发明的另一个目的是提出一种用于将固体燃料转化成称为合成气的气体燃料的装置，借助于该装置减少了污染物诸如二恶英和金属的排放。
为此，本发明提供了一种用于将称为固体燃料的包含固体组分的燃料转化成气体燃料的装置，该装置包括:
.热解区，该热解区用于使固体燃料热解，并包括热解部件，该热解部件能够将该固体燃料分解成热解气体和称为焦炭的固体热解残余物；
燃烧区，该燃烧区不同于热解区并用于使该热解气体燃烧并包括燃烧部件；以及
.气体循环部件，该气体循环部件用于使气体循环以使该热解气体从该热解区循环到燃烧区；
装置的特征在于，该燃烧区被该热解区包围。
本发明的装置的热解区包围燃烧区的设计意味着，由于从燃烧区到环绕燃烧区的热解区的热传递，减少了从燃烧区到装置外部的热损失，同时改进了通过热解区的热回收。
由于燃烧区被与热解区分开，固体燃料不与氧化剂诸如注入燃烧区中的空气接触，这意味着能够限制污染物的排放。
因为优选地在约500°C的温度下实施木材热解，所以金属和氯保留在从木材的热解得到的焦炭中，同 时热解气体不含污染元素。此外，不含有固体燃料的热解气体在燃烧区中的燃烧意味着能够使最大量的焦油裂解。
热解区与燃烧区之间的连通通道形成在热解区与燃烧区的上部中。因此，热解气体能够从热解区通入燃烧区中，而固体不通入燃烧区中并如下文详述，当固体由于热解变得足够小时通入还原区中之前保留在该热解区中。
用于围绕热解区的燃烧区的该构造意味着能够减小装置的总体尺寸，并且从由燃烧区的燃烧得到的热量通过将该两个区分开的一个或多个壁的传递到热解区的热传递能够得到优势，如下文详细描述的。
此外，装置的处于非常高的温度下的区被封闭成燃烧区，例如被封闭成燃烧器，因此减少承受在装置的设计中需要使用的高温的材料的量。这也有助于减少热损失并因此使转化过程的总产量最大化。
根据本发明的有利特征，该燃烧区被同轴地容纳在该热解区中。
该热解区和燃烧区被限定在具有圆形截面的两个同轴的圆柱形壁之间，使得燃烧区形成对中在限定热解区的该环形空间中的圆形区。
根据本发明的有利特征，该装置包括还原区、工位和通道，该还原区具有与热解区连通的通道以收集从固体燃料的热解得到的焦炭，该工位用于接收该焦炭，该通道与燃烧区连通以用于使热解气体的燃烧得到的气体进入该气体还原区，从而以至少氢气来充实从热解气体的燃烧得到的该气体。
有利地，该气体循环部件也被构造成将从燃烧热解气体得到的气体从该燃烧区循环到还原区而设置。
借助于装置的该构造，各种气化步骤，即热解、燃烧和还原实际上是分开的，这意味着能够优化该转化步骤中的每个步骤。
优选地，该连通通道包括从热解区下降到还原区的斜面，从而在重力下将焦炭收集在该装置的接收工位中。
有利地，斜面形成热解区的底部并围绕燃烧区延伸以形成圆锥而将焦炭朝向还原区引导。由于该热解区的形状是环形的并被限定在外周壁与内周壁之间，该斜面与内周壁协作以限定用于从固体燃料的热解得到的固体残余物的出口，出口的高度小于将该周壁彼此分开的距离。
在横截面中，该环形热解区具有形状优选地是圆形的内周和外周；然而，环形热解区的该内周和外周可以具有其它形状。
有利地，该装置包括过滤部件，该过滤部件用于过滤从使焦炭还原得到的气体，并被构造成过滤该气体并将固体颗粒诸如包含在该气体中的尘或灰重新注入还原区中。
根据本发明的有利特征，该燃烧部件包括用于氧化剂、优选是空气的入口，以及用于启动氧化剂与热解气体之间的反应的部件。
在本发明的实施例中，该燃烧区和该热解区包括公共的分隔壁。有利地，该还原区的至少一部分位于该燃烧区的下方和/或该热解区的下方。
根据本发明的有利特征，该还原区的至少一部分位于该燃烧区与包围燃烧区的该热解区之间。
换言之，还原区将该燃烧区与该热解区分开。特别地，燃烧区被本身被热解区包围的还原区包围，从而还原区被限定在限定热解区的内周壁的壁与限定燃烧区的周壁之间。
优选地，该装置包括如下的区，该区用于使从使焦炭还原得到的气体循环并被构造成允许该气体围绕热解区循环，从而通过经由该热解区的壁、优选是该外周壁的传递将其热量的至少一些传递到热解区。
因此，通过燃烧区并通过在包围热解区的循环区中循环的气体来加热热解区，以便通过热解区改进能量回收 。
有利地，该装置包括固体燃料干燥部件，该干燥部件与到热解区的入口连通，从而在将固体燃料引入该热解区之前使固体燃料干燥。
根据本发明的有利特征，该装置包括用于将蒸汽注入还原区中的部件，该蒸汽优选地是当干燥部件存在时从干燥部件得到的蒸汽。
优选地，由于装置具有外壁，所以外壁的至少一部分包括隔热部件。
本发明还提供一种借助于上述装置将称为固体燃料的含有固体组分的燃料转化成气体燃料的方法，该方法的特征在于，该方法包括以下步骤:
a)在热解区中使固体燃料热解，从而将该固体燃料分解成热解气体和称为焦炭的固体热解残余物；
b)在该燃烧区中使该热解气体燃烧、优选地部分燃烧。
根据本发明的有利特征，为了启动该转化，优选地使用燃烧器预加热燃烧区，且一旦已经启动该转化，则减少了预加热、且优选地停止预加热。
根据本发明的有利特征，该过程还包括以下的附加步骤:
c)将从使热解气体部分燃烧得到的气体还原，优选地从而以氢气来充实该气体。
有利地，借助于该气体与从固体燃料热解得到的焦炭之间的反应来执行从使热解气体部分燃烧得到的气体的该还原。
优选地，从还原得到的气体围绕热解区循环，从而将该气体的热量的至少一部分传递到热解区。
有利地，该固体燃料优选在干燥之后被馈送到热解区中且不在燃烧区。
参照附图，从实施例的以下描述可以更好地理解本发明，在附图中:
.图1是根据第一实施例的本发明的转化装置的视.图2是根据第二实施例的本发明的转化装置的视.图3是根据第三实施例的本发明的转化装置的视图。
具体实施方式
参照附图且如上文指出的，本发明提供一种用于将称为固体燃料的含有固体组分的燃料转化成称为合成气的气体燃料的装置。该装置也称为气化器。
气化是用于将固体燃料热化学转化成称为合成气的燃料气体的技术，该燃料气体主要包括H2和CO。
应当指出，所用术语“固体”包含固体本身,例如木材片,但也包含细微的元件诸如颗粒或诸如锯末。
各种类型的固体有机材料可以用于形成待转化成气体燃料的固体燃料。在下文详细的实例中，所用固体燃料是木材。
装置包括固体燃料热解区2，该固体燃料热解区2包括热解部件，该热解部件可以用于将该固体燃料分解成热解气体和称为焦炭的固体热解残余物。
该装置还包括用于使该热解气体燃烧的燃烧区3，该燃烧区不同于热解区2，并包括能够用于实施热解气体的部分燃烧的燃烧部件31、32、33，从而使包含在该热解气体中的焦油和其它烃氧化。
装置具有用于将热解气体通入燃烧区3的路径23。通过限定热解区的一个或多个壁形成该热解部件，该壁可以用于将热传递到热解区而没有任何特别添加的氧气。如下文详细描述的，该热源主要直接或间接地源自被燃烧区释放的热。
本发明的特征是，该燃烧区3被该热解区2包围。该热解区2围绕燃烧区3延伸至少180°。优选地，该热解区2围绕燃烧区3延伸360°，从而像带一样将燃烧区完全地包围。
该热解区包括用于供给固体燃料的入口 21，该入口 21被构造成使得固体燃料经由倒置的V形穹顶230馈送到热解区， 该穹顶230的一部分在热解区2的上方延伸且一部分在燃烧区3的上方延伸而不进入燃烧区。
在图1和图2中所示的实例中，用于将热解气体通入燃烧区3的该路径23通过燃烧区3的上部中的与热解区2的上部连通的开口和倒置的V形穹顶230形成的引导部件来形成，从而将热解气体从热解区2的上部引导到燃烧区3。
特别地，该装置设有用于使气体循环的气体循环部件11，从而将热解气体从该热解区2循环到燃烧区3。更一般地，该气体循环部件被构造成允许存在于装置中的气体从热解区2循环到该装置的出口 52。
在图3中所示的实例中，热解区通过还原区4与燃烧区分开，如下文详细描述的，设置一个或多个管道23以将热解气体从热解区2通入燃烧区3。
燃烧区3的该燃烧部件31、32、33包括用于氧化剂、优选是空气的入口 31和用于启动氧化剂与热解气体之间的反应的部件32、33。该启动部件通过燃烧器33和用于燃料的入口 32形成，燃料32不同于热解气体、优选是丙烷，从而与经由入口 31馈送的氧化剂一起形成温度优选地处于至少1000°C的高温空气火焰，从而提供用于热解所必须的热量并启动热解气体的部分燃烧。在启动热解气体的部分燃烧之后，即在气化器的正常操作期间，可以减小或甚至停止引入的燃料32的流量。
如下文详细描述和在图2和图3中所示的，装置可以配备有用于使固体燃料干燥从而得到干燥的固体燃料和汽态水的部件6。
在燃烧区中没有氧气时热解能够将固体燃料转化成称为热解气体的气体和称为焦炭的固体残余物。热解气体包括焦油，该焦油是具有高于苯的冷凝温度的高冷凝温度的烃的混合物。如下文详细描述的，焦油在热解期间产生，并然后在燃烧区中部分燃烧阶段的期间被氧化并热裂解，且最终焦油在还原区中通过焦炭催化裂解。
燃烧区3能够用于使热解气体(焦油和其它烃)部分氧化，从而生成CO2和H2O的分子。在燃烧区3中通过热解气体的部分氧化释放的热被直接或间接地传递到存在于热解区2中的固体燃料和存在于还原区4中的焦炭。
因此，热解气体燃烧部件形成该热解部件的至少一部分。换言之，从部分燃烧的热解气体得到的热量至少部分地被热解区2回收，从而一旦已经启动热解气体的部分燃烧，则热解反应是自维持的。
固体燃料不与注入燃烧区3中的氧化剂直接接触，因此减少任何污染物诸如二恶英或金属的排放。
特别地，燃烧区和热解区中的每个均为圆柱形的，其中圆形截面用于燃烧区3而环形截面用于热解区2。该燃烧区3被同轴地安装在该热解区2中。
在图1和图2中所示的实例中，热解气体的部分氧化释放热，该热通过将热解区2与燃烧区3分开的周壁320被传递到存在于热解区2中的固体燃料。特别地，在图1和图2中所示的实例中，周壁320通过限定环形热解区2的内周和圆形燃烧区3的外周来将两个区、热解区2和燃烧区3分开。
该装置还包括还原区4，该还原区4具有:与热解区2连通的通道42，以收集从固体燃料的热解而得到的焦炭；和接收工位44，该接收工位44用于接收该焦炭，以形成还原床。该还原区还包括与燃烧区3连通的通道43，以允许通过使热解气体部分燃烧而得到的燃烧产物(具体是CO、CO2、CH4、H2O和H2)进入该还原区4中，以便对由使热解气体部分燃烧得到的气体、至少是H2进行充实。
为此，用于使气体循环的该部件11还被构造成确保从热解气体的燃烧得到的气体被从该燃烧区循环到还原区。
该循环部件11可以由设置在装置的出口 52处或在装置的出口 52附近的涡轮形成，从而促使气体从热解区2循环到装置的出口 52，并且穿过燃烧区3和其它处理区域诸如还原区4 ;优选地，如下文详细描述的，气体循环区5围绕还原区4延伸。
因此，得到的合成气也含有CO。连通通道42被构造成该通道42不穿过燃烧区3以防止焦炭与燃烧区3的高温氧化剂反应。
因此，通过本发明的装置的热解使焦油能够从固体燃料释放，然后该焦油穿过非常热的燃烧区，然后穿过焦炭床。由于这造成焦炭裂解，所以不仅焦炭本身被消除，而且改进了最终的气体的组分并增大了所产生的气体的量。
在图1和图2中所示的实例中，由焦炭形成的还原床优选是非常深的，不仅使得与从燃烧区得到的气体反应以便促进H2和CO的产生，而且用作过滤器，从而尽可能消除残留在该气体中的焦油和颗粒以得到清洁的气体。
在图3中所示的实例中，由燃烧区3释放的热经由还原区4的面对的周壁传递到热解区2，面对的周壁对于燃烧区3和热解区2是共用的。
相对于燃烧区的中心，连通通道43被定位成远离热解区2与燃烧区3之间的连通的通道23，从而回收通过使热解气体、即焦油和其它烃氧化之后得到的气体部分燃烧。
在图1和图2中所示的实例中，该还原区4位于该燃烧区3和该热解区2的水平面下方。此外，该还原区4位于该燃烧区3的竖直下方，从而允许从使热解气体部分燃烧得到的CO2和H2O产物与位于该工位44中的焦炭床反应。
接收工位44优选地被保持焦炭的筛网限定，并允许由使焦炭还原得到的灰穿过位于筛网的下方的灰盘45并被回收在灰盘45中，然后被通过管道46排出。
有利地，装置设有用于减小还原区4中的压力的部件，从而确保从部分燃烧的热解气体得到的气体循环经过存在 于还原区4中的焦炭床。
提供热解区2与还原区4的连通的该通道42包括从热解区2下降到还原区4的斜面，以允许在重力下将焦炭收集到该装置的接收工位44中。该斜面42形成热解区的底壁。
该斜面42与热解区的内周壁协作来限定用于热解后将固体燃料残余物排出的出口，斜面42的尺寸比将热解区2的内周壁和外周壁分开的距离小。因此，仅在该固体燃料已经被热解之后，通过斜面42将固体燃料从热解区朝向还原区4排出，即以该燃料的固体残余物的形式排出，其中尺寸小于尚未热解的固体燃料的尺寸。
斜面42围绕热解区2的轴线(该轴线与燃烧区3的轴线对准)延伸，并也从热解区2与燃烧区3成直角地延伸到位于燃烧区3与还原区4之间的区，从而形成从燃烧区3到还原区4的流动横截面,该流动横截面的尺寸小于燃烧区3的截面的尺寸。
因此，斜面42形成增加燃烧区3与还原区4之间的气流中的紊流的流动节流部，并促进燃烧区3中的局部氧化剂/热解气体混合。此外，该节流部可以用于改进在宏观级上的局部氧化剂/热解气体混合，从而限制存在的相对冷的区的风险，焦油可以越过或穿过该相对冷的区而不被裂解。
该装置还包括如下的区5，该区5用于使从还原焦炭得到的气体循环并被构造成允许该气体围绕热解区2循环，从而通过经由该热解区2的外周壁的传递将其热量的至少一部分传递到热解区2。
该气体循环区5被限定在热解区2的外周壁与另一个周壁、例如装置的外周壁之间，该另一个壁离开以如下的外周壁一定距离的方式包围热解区2的该外周壁。
该循环区5包括与还原区4连通的通道51和允许回收气体从而驱动适当的设备的气体出口 52。
在图3中所示的实例中，该装置包括过滤部件40，该过滤部件40用于过滤从焦炭还原得到的气体，并用于将包含在该气体中的固体颗粒重新注入还原区4。
该再循环部件40包括用于气体开口到该还原区4中的入口 41、旋流器49、用于将固体颗粒诸如尘或灰重新注入该还原区4的出口 47以及与围绕热解区2延伸的循环区5连通的用于经过滤的气体的出口 48。
有利地，用作本发明的装置中的固体燃料的有机物质具有小于50%的含水量(基于干的内容物)。可以特别地提及以下燃料:
.木材及其未受污染的衍生物，诸如锯末、原木或树皮；
.家禽废弃物；
.含添加剂的木材；
.绿色废物；
.家庭废物的有机部分；
.家庭废物的塑料部分；
.塑料；
.轮胎。
如图2和图3中所示，本发明的装置可以包括与热解区2的入口 21连通的用于干燥固体燃料的装置6，从而在将固体燃料引入该热解区2之前使固体燃料干燥。
如图2和图3中所示，该装置可以设有用于将蒸汽注入还原区4的装置61，蒸汽优选是从干燥部件6得到的蒸汽。也可以通过管道62将其它气体注入还原区4。
由于装置具有外壁10，所以装置的外壁的至少一部分包括隔热部件。特别地，装置的该外壁可以被覆盖有一层隔热物。
如上该的装置可以用于实施如下将固体燃料转化成气体的方法。下文描述对应于图1所示装置的转化装置的方法。
借助于燃烧器33通过供给氧化剂31 (在该实例中是空气)和燃料32 (优选是丙烷32或例如合成气或其它燃料气体)来预加热气化器。也可以通过从废气或任何其它热源得到的热气体的流动来预加热气化器。
一旦气化器的热解区的温度高于启动温度，例如500°C，则存储在存储区9中的固体燃料被馈送到热解区2中。木材被分解以产生热解气体和形成焦炭的含碳的残余物。
然后，热解气体通入燃烧区3中并通过注入的空气31被部分燃烧。注入的丙烷32的流率随着热解气体产物增加而逐渐减小，直到最后停止连续供给。换言之，丙烷用于点燃和预加热。
从热解得到的焦炭在重力下沿斜面42滑动，并落到筛网44上以形成还原床。
从在燃烧区3中部分燃烧的热解气体得到的气体通入还原区4以与焦炭反应，从而以H2和CO充实产生的气体。
装置可以设有被外部部件加热的双壁，例如图1至图3中所示的区5，该外部部件诸如其它热源、合成气的一部分的燃烧、来自发动机的废气、涡轮或锅炉，从而减少过程的启动时间并改进该装置操作。
将在31处注入燃烧区3的空气进行预加热可以通过回收从所产生气体的热量和/或被装置释放和/或任何其它热源的热量来实施。
上述方法可以用除了空气之外的气体31来作用，从而形成注入燃烧区3的氧化剂:纯氧或富含氧的空气。
优选地，由于热区不包括任何机构，甚至不包括任何用于输送燃料的机构，所以避免了技术复杂性。
借助于本发明的装置的该设计，固体燃料从不直接燃烧，也不与注入燃烧区的氧化剂接触。因此，任何污染物的基本部分(氯、金属)在灰中或在颗粒过滤器中保持成固状。因此，与常规的燃烧方法相比，二恶英和气态金属的排放大大减少。
本发明的装置形成使用简单且廉价的气化器。实际上，通过根据本发明的该装置将固体燃料转化成气体燃料在从固体燃料的提取值方面易于实施、高效、环保且相对廉价。
此外，固体燃料热解可以用于产生为了氧化目的仅需注入少量氧的热解气体，这意味着限制了污染化合物诸如二恶英的产生。该装置也能够用于进一步减少污染排放。
如上所述，通过转化固体燃料得到的合成气可以以可靠的且高效的方式用于各种应用:锅炉、内燃机、涡轮、燃 料电池或者甚至小规模的热电联产等。
权利要求
1.一种用于把被称为固体燃料的、包含固体组分的燃料转化成气体燃料的装置，所述装置包括: 热解区(2)，所述热解区(2)用于使固体燃料热解，并包括热解部件，所述热解部件能够将所述固体燃料分解成热解气体以及被称为焦炭的固体热解残余物； 燃烧区(3 )，所述燃烧区(3 )不同于所述热解区(2 )，所述燃烧区(3 )用于燃烧所述热解气体并包括燃烧部件(31、32、33)； 路径(23)，所述路径(23)用于将热解气体通入所述燃烧区(3)中；以及 气体循环部件，所述气体循环部件用于使气体循环，以将所述热解气体从所述热解区(2)循环到所述燃烧区(3); 所述装置的特征在于，所述燃烧区(3 )被所述热解区(2 )包围。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧区(3)被同轴地容纳在所述热解区(2)中。
3.根据任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置包括还原区(4)，所述还原区(4 )具有:通道(42 )，所述通道(42 )与所述热解区(2 )连通，以收集通过所述固体燃料的热解而得到的焦炭；工位(44)，所述工位(44)用于接收所述焦炭；以及通道(43)，所述通道(43)与所述燃烧区(3)连通，用于使通过热解气体燃烧而得到的气体进入所述气体还原区(4)，从而至少以氢气来充实通过热解气体的燃烧而得到的所述气体。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述连通通道(42)包括从所述热解区(2)下降到所述还原区(4)的斜面，以便利用重力将焦炭收集在所述还原区(4)的接收工位(44)中；并且，所述热解区(2)为环形形状并被限定在外周壁与内周壁之间，所述斜面(42)与所述内周壁协作而形成用于通过固体燃料的热解得到的固体残余物的出口，所述出口的高度小于所述周壁彼此分开的距离。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置包括过滤部件(40)，所述过滤部件(40)用于过滤通过使所述焦炭还原而得到的气体，且所述过滤部件(40)被构造成过滤所述气体并将固体颗粒重新注入到所述还原区(4)中，所述固体颗粒例如是所述气体中含有的尘或灰。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的装置，其特征在于，所述还原区(4)的至少一部分位于所述燃烧区(3)的下方和/或所述热解区(2)的下方。
7.根据权利要求3至6中的任一项`所述的装置，其特征在于，所述装置包括循环区(5)，所述循环区(5)用于使通过还原所述焦炭而得到的所述气体循环，且所述循环区(5)被构造成允许所述气体围绕所述热解区(2)循环，以通过经由所述热解区(2)的壁进行的传导而将所述循环区(5)的热量的至少一部分传递到所述热解区(2)，所述壁优选是所述外周壁。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于将蒸汽注入到所述还原区(4)中的部件(61)。
9.根据权利要求3至8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述还原区(4)的至少一部分位于所述燃烧区(3)与包围所述燃烧区(3)的所述热解区(2)之间。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述燃烧区(3)和所述热解区(2)包括公共的分隔壁(320)。
11.根据任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述燃烧部件(31、32、33)包括用于氧化剂的入口(31)和用于启动所述氧化剂与所述热解气体之间的反应的部件(32、33),所述氧化剂优选是空气。
12.根据任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于干燥固体燃料的部件(6)，所述部件(6)与通向所述热解区(2)的入口(21)连通，以在将所述固体燃料引入到所述热解区(2)中之前干燥所述固体燃料。
13.根据任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，由于所述装置具有外壁，所述装置的外壁的至少一部分包括隔热部件。
14.一种借助于根据任一前述权利要求所述的装置、把被称为固体燃料的包含固体组分的燃料转化成气体燃料的方法，所述方法的特征在于其包括以下步骤: a)在所述热解区中使固体燃料热解，以将所述固体燃料分解成热解气体以及被称为焦炭的固体热解残余物； b)在所述燃烧区中使所述热解气体燃烧，优选是部分燃烧。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，为了启动所述转化，预加热所述燃烧区(3)，优选使用燃烧器(33)来预加热所述燃烧区(3)，并且，一旦所述转化已经启动，则减少预加热，优选停止 预加热。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其特征在于，所述过程还包括以下附加步骤: c)使通过热解气体部分燃烧而得到的所述气体还原，优选以氢气来充实所述气体。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过所述气体与从固体燃料热解而得到的所述焦炭之间的反应来实现通过部分燃烧热解气体而得到的气体的所述还原。
18.根据权利要求17或权利要求16所述的方法，其特征在于，通过还原而得到的所述气体围绕所述热解区(2)循环，从而将所述气体的热量的至少一部分传递到所述热解区(2)。
19.根据权利要求14至18中的任一项所述的方法，其特征在于，所述固体燃料被馈送到所述热解区(2 )中且不在所述燃烧区(3 )，优选在干燥之后进行所述馈送。
全文摘要
本发明涉及一种用于将称为固体燃料的包括固体组分的燃料转化成气体燃料的装置。该装置包括用于使固体燃料热解的区(2)和用于使该热解气体燃烧的区(3)，该区(2)包括能够将该固体燃料分解成热解气体和被称为焦炭的固体热解残余物的热解部件，该区(3)与热解区(2)不同，并且燃烧区(3)包括燃烧部件(31、32、33)。该装置还包括用于将热解气体从所述热解区(2)循环到燃烧区(3)的部件。根据本发明，所述燃烧区(3)被所述热解区(2)包围。
文档编号C10J3/20GK103154209SQ201180049495
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月12日
发明者陈力, 安东尼·科里胡尔, 吕克·格瑞 申请人:S3D公司