结合聚光方式的太阳能气化系统，利用气化反应设备的回转式运动，能够改善反应物的传热传质特性，因此能够提高气化反应速率。
[0027]6、本实用新型提供的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，气化部分采用回转式的反应装置，能够保证反应器壁面均匀受热，由此能够降低反应器的热应力，并延长气化反应装置的使用寿命。
【附图说明】
[0028]图1为依据本实用新型实施例的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统的结构示意图；
[0029]附图标记为:1-中温槽式太阳能热解吸收反应器、2-高温回转式太阳能气化反应器、3-旋风分离器、4-余热回收器、5-气体净化装置、6-定日镜场和7-双曲面反射镜；a-生物质或煤炭等固体碳氢燃料、b-焦油、焦炭和烷烃类气体的混合物、c-高温气化合成气、c’ -经除灰后的高温气化合成气、d-经冷却净化后的合成气、e-水、e’ -水蒸气。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0031]本实用新型提供的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，采用了不同的太阳能聚光装置及反应器类型依次独立完成固体燃料的热解和气化反应，首先利用中温槽式太阳能热解吸收反应器1实现固体燃料的热解反应获得焦油和焦炭，进而使用定日镜场6和双曲面反射镜7获取高聚光比太阳能，并利用高温回转式太阳能气化反应器2完成焦油裂解和焦炭气化等反应。
[0032]如图1所示，图1为依据本实用新型实施例的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统的结构示意图，该系统包括中温槽式太阳能热解吸收反应器1、高温回转式太阳能气化反应器2、旋风分离器3、余热回收器4、气体净化装置5、定日镜场6和双曲面反射镜7，其中:中温槽式太阳能热解吸收反应器1、高温回转式太阳能气化反应器2、旋风分离器3、余热回收器4和气体净化装置5依次连接，定日镜场6反射的太阳光经双曲面反射镜7会聚并反射至高温回转式太阳能气化反应器2。
[0033]生物质或煤炭等固体碳氢燃料a被送至中温槽式太阳能热解吸收反应器1，温度为450°C以下的中温太阳能驱动该中温槽式太阳能热解吸收反应器1内的固体碳氢燃料a进行热解反应，产生含有焦油、焦炭和烷烃气体的混合产物b，该混合产物b被送入高温回转式太阳能气化反应器2。
[0034]在高温回转式太阳能气化反应器2中，利用定日镜场6和双曲面反射镜7获取高温聚光太阳能加热混合产物b，并驱动混合产物b中的焦油和焦炭分别发生裂解和气化反应，产生富含&和C0的高温合成气c，该高温合成气c被送至旋风分离器3中，借助离心力分离出灰分f后得到的高温合成气c’被送至余热回收器4中。
[0035]在余热回收器4中，该高温合成气c’中的显热将水e加热至高温水蒸气e’，高温水蒸气e’被送至高温回转式太阳能气化反应器2中作为气化剂参与气化反应；降温后的高温合成气c’被送至气体净化装置5进行深度净化处理。
[0036]其中，中温槽式太阳能热解吸收反应器1用于聚焦获得450°C以下的中温太阳能，并完成固体碳氢燃料的热解反应。进一步地，中温槽式太阳能热解吸收反应器1还包括用以保证固体燃料的顺畅流动的旋转推进给料装置。
[0037]高温回转式太阳能气化反应器2为回转式气化反应装置，其顶部具有入射光线孔，高温聚光太阳能透过该入射光线孔进入该高温回转式太阳能气化反应器2的内部，利用高温聚焦太阳能驱动反应器内焦油的裂解和焦炭的气化反应；高温聚光太阳能透过入射光线孔进入该高温回转式太阳能气化反应器2的内部，加热反应段外壁，将高温热量传递至反应物，借助该高温回转式太阳能气化反应器2的回转式运动，改善气化反应特性。
[0038]定日镜场6和双曲面反射镜7用于聚焦并获得高温太阳能。定日镜场6包括呈阵列布置的多个定日镜，该多个定日镜收集太阳能并将其聚焦至双曲面反射镜7以获取高温聚光太阳能，该高温聚焦太阳能由双曲面反射镜7反射并投射至高温回转式太阳能气化反应器2中。
[0039]旋风分离器3用于分离高温气化合成气c中的灰分等固定颗粒；余热回收器4用于回收合成气c’的显热；气体净化装置5用于净化处理合成气以满足后续设备的要求。高温合成气c’具有较高的温度，在余热回收器4中利用该高温合成气c’中的显热加热水e产生高温水蒸气e’，该高温水蒸气e’ 一部分用作气化剂直接送至高温回转式太阳能气化反应器2中，另一部分作为固体燃料的推进气流送至中温槽式太阳能热解吸收反应器1中。
[0040]在图1中，生物质或煤炭等固体碳氢燃料a与中温槽式太阳能热解吸收反应器1的入口连接，中温槽式太阳能热解吸收反应器1的出口与高温回转式太阳能气化反应器2的入口连接，高温回转式太阳能气化反应器2的出口经由余热回收器4高温侧与气体净化装置5的入口相连。水c’经由余热回收器4的低温侧分别与中温槽式太阳能热解吸收反应器1的入口和高温回转式太阳能气化反应器2的入口连接。
[0041]图1所示的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统的具体流程为:生物质或煤炭等固体碳氢燃料a送至中温槽式太阳能热解吸收反应器1，利用中温槽式太阳能热解吸收反应器1获取温度为450°C以下的中温太阳能驱动该反应器内的固体燃料发生热解反应，反应产生焦油、焦炭和烷烃气体，反应生成的混合产物b送入高温回转式太阳能气化反应器2 ;定日镜场6用于收集太阳能并聚焦至双曲面反射镜7以获取高温聚焦太阳能，高温聚焦太阳能再由双曲面反射镜7反射并投射至高温回转式太阳能气化反应器中2，用以提供气化反应所需要的高温热量；在高温回转式太阳能气化反应器2中，焦油和焦炭分别受热发生裂解和气化反应，并产生富含&和C0的合成气c，;反应产生的气体产物送至旋风分离器中3，借助离心力分离出反应产生的灰分f，并将较为纯净的合成气c’送至余热回收器4中，利用高温气体显热将水e加热至高温水蒸气e’，水蒸气e’将送至高温回转式太阳能气化反应器中2，作为气化剂参与气化反应；气化产生的合成气c’具有较高的温度，在余热回收器4中利用这部分显热生产高温高压蒸汽e’，一部分用作气化剂直接送至高温回转式太阳能气化反应器2中，另一部分作为固体燃料的推进气流送至中温槽式太阳能热解吸收反应器1中；降温后的合成气c’送至气体净化装置5进行深度净化处理。
[0042]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，该系统包括中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)、高温回转式太阳能气化反应器(2)、旋风分离器(3)、余热回收器(4)、气体净化装置(5)、定日镜场(6)和双曲面反射镜(7)，其中: 中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)、高温回转式太阳能气化反应器(2)、旋风分离器(3)、余热回收器(4)和气体净化装置(5)依次连接，定日镜场(6)反射的太阳光经双曲面反射镜(7)会聚并反射至高温回转式太阳能气化反应器(2)。2.根据权利要求1所述的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，所述余热回收器(4)还连接于中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)和高温回转式太阳能气化反应器(2)，余热回收器(4)利用高温合成气(c’)中的显热加热水(e)产生高温水蒸气(e’)，该高温水蒸气(e，) 一部分用作气化剂直接送至高温回转式太阳能气化反应器(2)中，另一部分作为固体燃料的推进气流送至中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)中。3.根据权利要求1所述的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，所述中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)还包括用以保证固体燃料的顺畅流动的旋转推进给料装置。4.根据权利要求1所述的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，所述高温回转式太阳能气化反应器(2)为回转式气化反应装置，其顶部具有入射光线孔。5.根据权利要求1所述的基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，所述定日镜场(6)包括呈阵列布置的多个定日镜。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于槽-塔结合聚光方式的太阳能气化系统，包括中温槽式太阳能热解吸收反应器、高温回转式太阳能气化反应器、旋风分离器、余热回收器、气体净化装置、定日镜场和双曲面反射镜。该系统采用了不同类型的太阳能聚光装置及反应器依次独立完成固体燃料的热解和气化反应，首先利用中温槽式太阳能热解吸收反应器实现固体燃料的热解反应获得焦油和焦炭，进而使用定日镜场和双曲面反射镜获取高聚光比太阳能，并利用高温回转式太阳能气化反应器完成焦油裂解和焦炭气化等反应。利用本实用新型，实现了生物质的高效气化，并降低了聚光气化过程的不可逆损失，减少了气化合成气中的焦油含量。
【IPC分类】C10J3/00, C10J3/72
【公开号】CN205035327
【申请号】CN201520382192
【发明人】刘启斌, 白章, 金红光, 洪慧
【申请人】中国科学院工程热物理研究所
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年6月4日