倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置的制作方法

本技术涉及燃料气化，具体地，涉及一种倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置。

背景技术：

1、燃料气化，就是用气化剂对固体或其他原料进行热加工的过程，其生成物为可燃性气体(煤气)。固体燃料为各种煤和焦炭；气化剂有空气、富氧空气、氧和水蒸汽、二氧化碳。

2、目前工业气化技术根据燃料和气化剂的接触方式主要分为固定床、流化床和气流床气化技术。而气流床气化技术由于其反应温度较高，碳转化率高，近年来已成为煤气化技术的主流发展方向。然而，气流床气化炉对煤粒径要求较高，其要求煤粒径较小，则需要增加煤粉制备系统，从而增加了设备及系统的投资，此外，还难以处理生物质、石油焦和无烟煤等难以研磨的固体燃料，大大限制气流床气化技术的使用范围。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置,该装置极大地拓展了工业气化的燃料种类，且可用于生物质、城市垃圾、高含水固体废弃物、石油焦等的工业气化，还降低了燃料预处理和制备的费用。

2、本实用新型实施例的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，包括：

3、旋转锥本体，所述旋转锥本体具有第一腔室和与所述第一腔室连通的进气口、出气口和出料口，所述第一腔室内具有初始燃料，所述进气口适于向所述第一腔室内通入气化剂，以使所述初始燃料在所述第一腔室内燃烧形成焦颗粒和煤气，所述出料口适于排出所述第一腔室内的部分焦颗粒，所述焦颗粒的粒径小于所述初始燃料的粒径，所述出气口适于排出所述第一腔室内的煤气；

4、制粉器，所述制粉器与所述出料口连通，以使所述第一腔室内的焦颗粒可进入所述制粉器，所述制粉器用于将所述焦颗粒制成焦粉，所述焦粉的粒径小于所述焦颗粒的粒径；

5、气流床本体，所述气流床本体具有第二腔室，所述第二腔室和所述制粉器连通，以使所述制粉器内的焦粉可进入所述第二腔室并在所述第二腔室内产生煤气。

6、本实用新型实施例的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置,初始燃料在第一腔室内燃烧生成焦颗粒和煤气，焦颗粒的粒径小于初始燃料的粒径以使焦颗粒可进入制粉器内反应并制成焦粉，焦粉的粒径小于焦颗粒的粒径以使焦粉可进入第二腔室反应并生成煤气，由此，本实用新型实施例的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置可对初始燃料逐步进行破碎，以满足在气流床本体内反应所要求的燃料的粒径，提高了初始燃料的碳转化率，拓宽了初始燃料的粒径范围，还降低了初始燃料预处理和制备的费用，节省成本，此外，本实用新型实施例的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置可用于生物质、城市垃圾、高含水固体废弃物、石油焦等的工业气化，极大地拓展了工业气化的燃料种类。

7、在一些实施例中，所述气流床本体还具有喷嘴，所述喷嘴位于所述气流床本体的顶部，所述喷嘴与所述第二腔室连通，所述喷嘴用于向所述第二腔室内通入气化剂和焦粉。

8、在一些实施例中，还包括：

9、第一换热器，所述第一换热器连通所述出料口和所述制粉器，所述第一换热器内具有冷媒，从所述出料口排出的焦颗粒与所述第一换热器内的冷媒进行热交换；

10、第二换热器，所述第二换热器与所述第二腔室和所述第一腔室连通，所述第二换热器内具有冷媒，从所述出气口排出的煤气和从所述第二腔室排出的煤气与所述第二换热器内的冷媒进行热交换；

11、第三换热器，所述第三换热器设在所述第二腔室内且与所述第二换热器连通，所述第二换热器内的部分热交换后的冷媒进入所述第三换热器。

12、在一些实施例中，还包括：

13、仓泵，所述仓泵连通所述制粉器和所述第二腔室，所述仓泵用于将所述制粉器内的煤粉通入所述第二腔室内；

14、渣池，所述渣池与所述第二腔室连通，所述渣池用于收集所述第二腔室内煤粉反应后产生的渣质。

15、在一些实施例中，还包括除尘器，所述除尘器连通所述仓泵和所述第二换热器，所述除尘器用于对从所述第二换热器排出的煤气中携带的细灰进行脱除，并将脱除的细灰回送至所述仓泵，再由所述仓泵将细灰和所述制粉器内的粉煤通入所述第二腔室。

16、在一些实施例中，从所述出料口排出的焦颗粒的粒径小于4mm。

17、在一些实施例中，所述制粉器内的煤粉的粒径小于0.1mm。

18、在一些实施例中，所述旋转锥本体包括旋转锥和加力锥，所述旋转锥与所述加力锥连通，所述旋转锥相对于所述加力锥可旋转，所述旋转锥与所述加力锥之间具有缝隙，

19、所述旋转锥本体还具有进料口，所述进料口和所述出气口与所述加力锥连通，所述进料口用于向所述旋转锥和加力锥内通入初始燃料，所述出料口与所述旋转锥连通，

20、所述进气口包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述旋转锥连通，所述第二进气口与所述加力锥连通。

21、在一些实施例中，还包括出料装置，所述出料装置围绕所述旋转锥的外壁面设置一周，所述出料装置与所述缝隙连通，以使所述旋转锥内的部分初始燃料可通过所述缝隙落入所述出料装置，所述出料口与所述出料装置连通，所述出料装置内的燃料通过所述出料口排入所述第二腔室。

22、在一些实施例中，所述出料装置包括出料件，所述出料件设在所述出料装置内且相对与所述出料装置可转动，所述出料件可将所述出料装置内的燃料输送至所述出料口。

技术特征：

1.一种倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，所述气流床本体(3)还具有喷嘴(32)，所述喷嘴(32)位于所述气流床本体(3)的顶部，所述喷嘴(32)与所述第二腔室(31)连通，所述喷嘴(32)用于向所述第二腔室(31)内通入气化剂和焦粉。

3.根据权利要求1所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，还包括除尘器(6)，所述除尘器(6)连通所述仓泵(51)和所述第二换热器(42)，所述除尘器(6)用于对从所述第二换热器(42)排出的煤气中携带的细灰进行脱除，并将脱除的细灰回送至所述仓泵(51)，再由所述仓泵(51)将细灰和所述制粉器(2)内的粉煤通入所述第二腔室(31)。

6.根据权利要求1所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，从所述出料口(14)排出的焦颗粒的粒径小于4mm。

7.根据权利要求1所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，所述制粉器(2)内的煤粉的粒径小于0.1mm。

8.根据权利要求1所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，所述旋转锥本体(1)包括旋转锥(15)和加力锥(16)，所述旋转锥(15)与所述加力锥(16)连通，所述旋转锥(15)相对于所述加力锥(16)可旋转，所述旋转锥(15)与所述加力锥(16)之间具有缝隙(17)，

9.根据权利要求8所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，还包括出料装置(7)，所述出料装置(7)围绕所述旋转锥(15)的外壁面设置一周，所述出料装置(7)与所述缝隙(17)连通，以使所述旋转锥(15)内的部分初始燃料可通过所述缝隙(17)落入所述出料装置(7)，所述出料口(14)与所述出料装置(7)连通，所述出料装置(7)内的燃料通过所述出料口(14)排入所述第二腔室(31)。

10.根据权利要求9所述的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其特征在于，所述出料装置(7)包括出料件(71)，所述出料件(71)设在所述出料装置(7)内且相对与所述出料装置(7)可转动，所述出料件(71)可将所述出料装置(7)内的燃料输送至所述出料口(14)。

技术总结
本技术公开了一种倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置，其包括旋转锥本体、制粉器和气流床本体，旋转锥本体具有第一腔室、进气口、出气口、进料口和出料口，第一腔室内具有初始燃料，初始燃料在第一腔室内燃烧形成焦颗粒和煤气，出料口适于排出第一腔室内的部分焦颗粒，焦颗粒的粒径小于初始燃料的粒径，出气口适于排出第一腔室内的煤气，制粉器与出料口连通，制粉器用于将焦颗粒制成焦粉，焦粉的粒径小于焦颗粒的粒径，气流床本体具有第二腔室，制粉器内的焦粉可进入第二腔室并在第二腔室内产生煤气。本技术的实施例的倾斜旋转锥反应器与气流床反应器耦合气化装置拓宽了初始燃料的粒径范围，降低了燃料预处理和制备的费用。

技术研发人员：杨石,程晓磊,陈赞歌,张鑫,王乃继,陈隆,程鹏,李婷,刘振宇,纪任山,周沛然,宋春燕,牛芳,段璐,李美军,龚艳艳,魏琰荣,王志强
受保护的技术使用者：北京天地融创科技股份有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15