实施例5
[0092] 以垃圾炭为原料制备燃气的装置（部分参考图1)，由破碎装置1、筛分装置2、制气 单元3、高温除尘单元4、空气预热器5、过热蒸汽单元6、饱和蒸汽单元7、省煤器8、间接冷 却器9和脱硫装置10依次顺序连接而成；该装置还设有灰渣冷却单元11;
[0093] 所述破碎装置1设有垃圾炭进料口；
[0094] 所述制气单元3中包含相连的一级气化器和二级气化器，其中，一级气化器与筛 分装置2相连，二级气化器与高温除尘单元4相连；制气单元3还通过灰渣冷却管道c与灰 渣冷却单元11相连，灰渣冷却单元11设有冷灰渣出口；
[0095] 所述高温除尘单元4中包含高温旋风除尘器；高温除尘单元4还通过飞灰循环管 道a与制气单元3相连；
[0096] 所述空气预热器5设有空气进气口；空气预热器5还通过空气气化剂管道b与制 气单元3相连；
[0097] 所述脱硫装置10设有净燃气出口。
[0098] 实施例6
[0099] 以垃圾炭为原料制备燃气的装置（如图1所示），由破碎装置1、筛分装置2、制气 单元3、高温除尘单元4、空气预热器5、过热蒸汽单元6、饱和蒸汽单元7、省煤器8、间接冷 却器9和脱硫装置10依次顺序连接而成；该装置还设有灰渣冷却单元11 ;
[0100] 所述破碎装置1设有垃圾炭进料口；
[0101] 所述制气单元3中包含相连的一级气化器和二级气化器，其中，一级气化器与筛 分装置2相连，二级气化器与高温除尘单元4相连；制气单元3还通过灰渣冷却管道c与灰 渣冷却单元11相连，灰渣冷却单元11设有冷灰渣出口；
[0102] 所述高温除尘单元4中包含高温旋风除尘器；高温除尘单元4还通过飞灰循环管 道a与制气单元3相连；
[0103] 所述空气预热器5设有空气进气口；空气预热器5还通过空气气化剂管道b与制 气单元3相连；
[0104] 所述脱硫装置10设有净燃气出口；
[0105] 所述灰渣冷却单元11设有软化冷水的进水口；灰渣冷却单元11还通过蒸汽气化 剂管道d，依次经由省煤器8、饱和蒸汽单元7和过热蒸汽单元6与制气单元3相连。
[0106] 实施例7
[0107] 采用实施例6提供的装置制备燃气：
[0108] 热解后的垃圾炭（性质见表1)，经破碎装置1、筛分装置2处理后，粒径3~6mm、大 于6mm的颗粒为1 %的垃圾炭先进入制气单元3的一级气化器与少量高温气化剂（600°C) 进行高温热解（850°C)随后热解气、固产物一同进入二级气化器与来自空气预热器5和过 热蒸汽单元6的高温气化剂（600°C)进行充分气化（980°C)，产生的高温燃气（900°C)依 次经高温除尘单元4中的高温旋风除尘器和高温陶瓷过滤器除去飞灰，收集到的飞灰返回 制气单元3循环制气，灰渣（950°C)进入灰渣冷却单元11与软化冷水（20°C)间接换热进 行热量回收，使软化冷水升温到80°C，灰渣降温到90°C，再在灰仓内进一步冷却到室温外 运作为建材使用；经灰渣冷却单元11升温到85°C的软化水先进入省煤器8与280°C的燃 气换热升温至l〇〇°C，再进入饱和蒸汽单元7与450°C的燃气换热产生185°C的饱和蒸汽进 入过热蒸汽单元6与700°C的高温燃气换热最终得到600°C过热蒸汽作为气化剂进入制气 单元3 ;除去飞灰后的燃气首先进入空气预热器5与低温空气（20°C)换热使空气预热到 600°C作为气化剂进入制气单元3,燃气降温后（700°C)先后进入过热蒸汽单元6、饱和蒸汽 单元7和省煤器8分别与185 °C的饱和蒸汽、100 °C的水、85 °C的水进行换热回收燃气剩余热 量，使燃气温度分别降至450°C、280°C、15(rC并进入间接冷却器9进一步降温至25°C后进 入脱硫装置10脱硫净化后得到洁净燃气，燃气性质见表2。
[0109] 表1 :垃圾炭的工业和元素分析
[0110]
【主权项】
1. 一种以垃圾炭为原料制备燃气的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： (I) 取垃圾炭，依次经破碎和筛分预处理后，得到粒径大于6mm的颗粒少于总量3%的 气化原料； (II) 所述气化原料在气化剂的作用下，依次进行一级、二级热解气化，即得高温燃气和 热灰渣； 所述热灰渣与软化冷水进行热交换，得低温水；热交换后的灰渣进一步冷却到室温后， 即得冷灰渣； (III) 将所述高温燃气进行高温除尘，去除飞灰，即得一次净化的高温燃气； (IV) 将所述一次净化的高温燃气依次与室温空气、饱和蒸汽、高温水和低温水进行多 级热交换，即得低温燃气； 所述一次净化的高温燃气与室温空气进行热交换后，还得到高温空气，作为步骤（II) 所述气化剂使用； 步骤（II)所述低温水逆向参与所述多级热交换，依次获得高温水、饱和蒸汽和过热蒸 汽，所述过热蒸汽作为步骤（II)所述气化剂使用； (V) 将所述低温燃气冷却，脱硫净化后，即得净燃气。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（III)所述飞灰作为气化原料，经过 步骤（II)进行循环热解气化。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（II)所述气化剂的温度为500~ 650°C ;所述一级热解气化的温度为800~900°C，二级热解气化的温度为900~1100°C。
4. 根据权利要求1~3任意一项所述的方法，其特征在于，步骤（IV)所述多级热交换 具体为：将一次净化的高温燃气依次与室温空气、150~200°C的饱和蒸汽、100~200°C的 高温水和50~100°C的低温水进行多级热交换，依次获得温度为650~750°C的燃气、温度 为400~500 °C的燃气、温度为250~300 °C的燃气和温度为150~200 °C的低温燃气。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（II)所述低温水为50~100°C ; 所述50~100°C的低温水逆向参与步骤（IV)所述多级热交换，依次获得100~200°C 的高温水、150~200°C的饱和蒸汽和500~650°C的过热蒸汽，所述过热蒸汽作为步骤 (II)所述气化剂使用。
6. -种以垃圾炭为原料制备燃气的装置，其特征在于，所述装置包括依次顺序连接的 预处理单元、气化制气单元、高温燃气除尘单元、高温燃气余热回收单元和燃气脱硫单元； 所述预处理单元包括相连的破碎装置（1)和筛分装置（2); 所述气化制气单元包括制气单元（3);所述制气单元（3)中包含相连的一级气化器和 二级气化器，所述一级气化器与筛分装置（2)相连； 所述的高温燃气除尘单元包括高温除尘单元（4)，并与制气单元（3)的二级气化器相 连；高温除尘单元（4)还通过飞灰循环管道（a)与制气单元（3)相连；所述高温除尘单元 (4)中包含高温旋风除尘器； 所述高温燃气余热回收单元包括依次顺序连接的空气预热器（5)、过热蒸汽单元（6)、 饱和蒸汽单元（7)和省煤器（8)和间接冷却器（9); 所述燃气脱硫单元包括脱硫装置（10)。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，空气预热器（5)设有空气进气口；所述空 气预热器（5)还通过空气气化剂管道（b)与制气单元（3)相连。
8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括高温灰渣余热回收单 元； 所述高温余澄余热回收单元包括灰澄冷却单元（11);所述灰澄冷却单元（11)设有冷 灰渣出口； 制气单元（3)通过灰渣冷却管道（C)与灰渣冷却单元（11)相连。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述灰渣冷却单元（11)设有软化冷水的 进水口； 所述灰渣冷却单元（11)还通过蒸汽气化剂管道（d)，依次经由省煤器（8)、饱和蒸汽单 元（7)和过热蒸汽单元（6)，与制气单元（3)相连。
10. 根据权利要求1~5任意一项所述的方法，其特征在于，利用权利要求6~9任意 一项所述装置制备燃气。
【专利摘要】本发明涉及一种以垃圾炭为原料制备燃气的方法。本发明进一步涉及了一种以垃圾炭为原料制备燃气的装置，所述装置包括依次顺序连接的预处理单元、气化制气单元、高温燃气除尘单元、高温燃气余热回收单元和燃气脱硫单元；所述装置还进一步包括高温燃气余热回收单元。本发明提供的方法和装置通过充分回收气化残渣、高温气体热量的多级利用技术和两级气化技术解决现有燃气制备技术对垃圾热解炭这种高灰分、低热值原料的适应性很差的问题，同时可降低成本，提高能源利用率和系统热效率，进而实现垃圾炭大规模处理和进一步资源化利用。
【IPC分类】C10J3-48, C10J3-84, C10J3-72, C10J3-46
【公开号】CN104830375
【申请号】CN201510190636
【发明人】裴培, 王其成, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月21日