一种固体燃料的多级热解气化装置及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固体燃料的多级热解气化装置，通过先热解后燃烧再气化的方法制取 气化气，从而提供了一种固体燃料的多级热解气化装置及其使用方法。使制取的气化气更 加纯净，并且没有任何的污染。
【背景技术】
[0002] 低阶煤，污泥，废塑料或者城市生活垃圾等稳定性差的固体燃料很难用作大规模 的工业气化原料，基本只能用于局部地区的动力燃料。而对上述固体燃料进行气化制取气 化气是提高其稳定性的重要方法，同时，也能弥补部分石油天然气资源的缺口，从而促进我 国经济的发展。
[0003] 国内外对上述固体燃料的热解气化研究也比较多，但到目前为止，所述热解气化 装置仍尚不成熟，基本处于试验或者示范阶段，其主要难点在于：（1)工艺运行过程中的操 作性和稳定性；（2)工艺的成本和生产能力；（3)气化气的纯度难以得到保证。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种固体燃料的多级热解气化装置， 能够连续运转并且提高固体燃料气化的效率和纯度，没有任何的污染。
[0005] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0006] -种固体燃料的多级热解气化装置，包括破碎机、蒸汽发生器、第一螺旋给料机、 星型卸料阀、高温气体燃烧室、氧气瓶、第二螺旋给料机、排渣口和储气罐；
[0007] 第一螺旋给料机的进口同时与破碎机和蒸汽发生器连接，第一螺旋给料机的一个 出口通过星型卸料阀连接第二螺旋给料机，另一个出口与高温气体燃烧室的一个进口连 接，高温气体燃烧室有两个进口和一个出口，高温气体燃烧室的另一个进口连接氧气瓶，高 温气体燃烧室的出口与第二螺旋给料机的一个进口连接，第二螺旋给料机有两个进口和两 个出口，第二螺旋给料机的另一个进口通过星型卸料阀连接第一螺旋给料机，两个出口分 别连接排渣口和储气罐。
[0008] -种固体燃料的多级热解气化装置的使用方法，包括如下过程：
[0009] 破碎机将固体燃料进行破碎后，在第一螺旋给料机中由桨叶向前推进，同时蒸汽 发生器产生高温蒸汽通入第一螺旋给料机中，第一螺旋给料机内的温度控制在300°C-500 °C之间，使固体燃料有足够的温度进行热解，经过热解后的半焦在第一螺旋给料机的右端 出口通过星型卸料阀进入第二螺旋给料机中，而热解生成的气体进入高温气体燃烧室，氧 气瓶提供的氧气在高温气体燃烧室内与热解生成的气体进行充分燃烧，高温气体燃烧室内 的温度控制在l〇〇〇°C以上;燃烧后生成的混合气进入第二螺旋给料机，在第二螺旋给料机 中，混合气与通过星型卸料阀进入的半焦进行混合反应从而制取气化气；最后的灰由第二 螺旋给料机的排渣口排出，生成的气化气在第二螺旋给料机的气体出口用储气罐收集。 [0010]本发明有益效果如下：
[0011] 本发明结构简单，能够连续运转并且提高固体燃料气化的效率和纯度，没有任何 的污染。且工艺运行过程中操作性和稳定性较高;工艺的成本和生产能力;气化气的纯度相 对也较高。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的结构示意图。
[0013] 图中：破碎机1、蒸汽发生器2、第一螺旋给料机3、星型卸料阀4、高温气体燃烧室5、 氧气瓶6、第二螺旋给料机7、排渣口 8、储气罐9。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明作进一步描述：
[0015] 如图1所示，一种固体燃料的多级热解气化装置，包括破碎机1、蒸汽发生器2、第一 螺旋给料机3、星型卸料阀4、高温气体燃烧室5、氧气瓶6、第二螺旋给料机7、排渣口 8和储气 罐9 〇
[0016] 第一螺旋给料机3的进口同时与破碎机1和蒸汽发生器2连接，第一螺旋给料机3的 一个出口通过星型卸料阀4连接第二螺旋给料机7，另一个出口与高温气体燃烧室5的一个 进口连接，高温气体燃烧室5有两个进口和一个出口，高温气体燃烧室5的另一个进口连接 氧气瓶6，高温气体燃烧室5的出口与第二螺旋给料机7的一个进口连接，第二螺旋给料机7 有两个进口和两个出口，第二螺旋给料机7的另一个进口通过星型卸料阀4连接第一螺旋给 料机3，两个出口分别连接排渣口 8和储气罐9。
[0017] 本发明工作过程如下：
[0018] 使用时，破碎机1将固体燃料进行破碎后，在第一螺旋给料机3中由桨叶向前推进， 同时蒸汽发生器2产生高温蒸汽通入第一螺旋给料机3中，第一螺旋给料机3内的温度控制 在300°C-500°C之间，使固体燃料有足够的温度进行热解，经过热解后的半焦在第一螺旋给 料机3的右端出口通过星型卸料阀4进入第二螺旋给料机7中，而热解生成的气体进入高温 气体燃烧室5,氧气瓶6提供的氧气在高温气体燃烧室5内与热解生成的气体进行充分燃烧， 高温气体燃烧室5内的温度控制在1000°C以上;燃烧后生成的混合气进入第二螺旋给料机 7,在第二螺旋给料机7中，混合气与通过星型卸料阀4进入的半焦进行混合反应从而制取气 化气;最后的灰由第二螺旋给料机7的排渣口8排出，生成的气化气在第二螺旋给料机7的气 体出口用储气罐9收集。
[0019] 实施例：
[0020] 表1为以内蒙褐煤为原料制备的气化气的组分表，可以看到，生成的气化气中除了 C02为不可燃气体且对环境没有污染以外，剩余的气体为高品质的H2、CH4、C0。
[0021] 表1
【主权项】
1. 一种固体燃料的多级热解气化装置，其特征在于包括破碎机、蒸汽发生器、第一螺旋 给料机、星型卸料阀、高温气体燃烧室、氧气瓶、第二螺旋给料机、排渣口和储气罐； 第一螺旋给料机的进口同时与破碎机和蒸汽发生器连接，第一螺旋给料机的一个出口 通过星型卸料阀连接第二螺旋给料机，另一个出口与高温气体燃烧室的一个进口连接，高 温气体燃烧室有两个进口和一个出口，高温气体燃烧室的另一个进口连接氧气瓶，高温气 体燃烧室的出口与第二螺旋给料机的一个进口连接，第二螺旋给料机有两个进口和两个出 口，第二螺旋给料机的另一个进口通过星型卸料阀连接第一螺旋给料机，两个出口分别连 接排渣口和储气罐。2. 如权利要求1所述的一种固体燃料的多级热解气化装置的使用方法，其特征在于包 括如下过程： 破碎机将固体燃料进行破碎后，在第一螺旋给料机中由桨叶向前推进，同时蒸汽发生 器产生高温蒸汽通入第一螺旋给料机中，第一螺旋给料机内的温度控制在300°C-500°C之 间，使固体燃料有足够的温度进行热解，经过热解后的半焦在第一螺旋给料机的右端出口 通过星型卸料阀进入第二螺旋给料机中，而热解生成的气体进入高温气体燃烧室，氧气瓶 提供的氧气在高温气体燃烧室内与热解生成的气体进行充分燃烧，高温气体燃烧室内的温 度控制在1000°C以上;燃烧后生成的混合气进入第二螺旋给料机，在第二螺旋给料机中，混 合气与通过星型卸料阀进入的半焦进行混合反应从而制取气化气;最后的灰由第二螺旋给 料机的排渣口排出，生成的气化气在第二螺旋给料机的气体出口用储气罐收集。
【专利摘要】本发明公开了一种固体燃料的多级热解气化装置及其使用方法。第一螺旋给料机的进口同时与破碎机和蒸汽发生器连接，第一螺旋给料机的一个出口通过星型卸料阀连接第二螺旋给料机，另一个出口与高温气体燃烧室的一个进口连接，高温气体燃烧室有两个进口和一个出口，高温气体燃烧室的另一个进口连接氧气瓶，高温气体燃烧室的出口与第二螺旋给料机的一个进口连接，第二螺旋给料机有两个进口和两个出口，第二螺旋给料机的另一个进口通过星型卸料阀连接第一螺旋给料机，两个出口分别连接排渣口和储气罐。本发明结构简单，能够连续运转并且提高固体燃料气化的效率和纯度，没有任何的污染。且工艺运行过程中操作性和稳定性较高；工艺的成本和生产能力。<!-- 2 -->
【IPC分类】C10J3/66
【公开号】CN105505477
【申请号】CN201510894537
【发明人】黄群星, 周国顺, 陆鹏, 蒋旭光, 李晓东, 池勇, 严建华
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月7日