CN101790577A - 气化固体燃料的方法和同流气化器 - Google Patents

气化固体燃料的方法和同流气化器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在同流气化器中气化固体燃料的方法，该同流气化器具有燃料料仓(14)和燃烧腔室(32)。该方法包括热解阶段和气化阶段，在热解阶段，燃料分解成热解产物，且在气化阶段，热解产物气化成产品气体。在该方法中，从燃烧腔室(32)向燃料料仓(14)的热传递受到限制。这确保燃料并不干燥且在燃料料仓中不发生热解。热解的开始有意地被改变到尽可能接近气化阶段，且尽量使热解阶段的持续时间尽可能地短。通过将气化阶段中所生成的热传到诸如气化空气的介质来减缓燃料温度的升高。在本发明的同流气化器中，在燃料料仓与燃烧腔室之间设有冷却通道(18)，其限制热传递且还作为气化空气的预热器。气化器具有形成冷却通道的上表面的上底板(16a)和形成冷却通道的下表面的下底板(16b)，且燃料料仓置于上底板的上方且燃烧腔室置于下底板的下方。气化器的燃烧腔室包括内部护套(34)、中间护套(36)、外部护套(38)以及炉箅(40)。气化空气被布置成通过中间护套与外部护套之间的空间被传导至燃烧腔室。

Description

气化固体燃料的方法和同流气化器
技术领域
本发明涉及用于气化固体燃料的方法，该方法包括热解阶段和气化阶段，在热解阶段，燃料分解成热解产物，在气化阶段，热解产物气化为产品气体。本发明还涉及根据该方法操作的同流气化器。
背景技术
可通过各种气化方法从诸如木屑这样的固体燃料制造可燃产品气体。根据其操作原理，气化器可分成固定层气化器、逆流气化器、横流气化器和同流气化器。在同流气化中所用的气化器包括立式反应器，在其中进行燃料气化。燃料被喂入反应器上部，由于重力燃料从反应器上部向下流动。在气化中所需空气被供应到反应器中部，且所生成的产品气体从反应器的下部移除。
在操作中，在同流反应器中设有下列区域：在反应器的上部中，设有干燥区，在那里燃料被加温并干燥。干燥所需热量是从反应器的热的下部得到，热量从反应器的热的下部沿着反应器壁向上传导并穿过燃料层。因为燃料层通常较差地传导热量，所以相对于反应器的总高度，干燥区相对较高。在干燥区下方，设有热解区，在那里燃料在无氧条件下被加热。从热解区的燃料提取挥发性原焦油和热解气体，并生成固体残余碳。热解通常发生在200℃至500℃的温度。在热解区下方设有燃烧区，在那里残余碳在高温燃烧。通过向燃烧区传导空气或氧气来维持燃烧。当热解气体和汽化原焦油运行穿过燃烧区时，焦油化合物裂解成更小的化合物。在燃烧区中，当残余碳与二氧化碳和水蒸气起反应时，发生气化并生成包含二氧化碳、一氧化碳、氢气和甲烷的产品气体。气化大体上发生于600℃至1000℃的温度。在反应器下部中设有变窄的区域，且在变窄的区域下方是燃烧腔室，从燃烧腔室排出生成的产品气体。使用上述原理的同流气化器公开于专利说明书US 2002/0069798中。
存在与现有技术气化方法和同流气化器相关的许多缺陷。在气化器中所用的燃料应尽可能干燥。这是由于以下事实，如果燃料潮湿，那么在气化反应器中就达不到足够高使原焦油裂解的温度。此外，燃料结构应主要为颗粒状使得燃料层能维持其透气性。尽管使用干燥和颗粒燃料，但由现有技术方法所制造的产品气体包含大量的杂质和焦油化合物，这使得在(例如)发动机中使用产品气体更加困难。在发动机中使用产品气体总是需要一定量的净化，这造成额外成本。但是，特别是从产品气体移除焦油是有问题的且昂贵的，特别是在小批量生产中。由于净化问题，产品气体目前几乎完全用于通过燃烧产品气体来产生热能。在已知方案中，利用机械设备从气化器的燃烧腔室去除在气化中所生成的灰烬。待去除的灰烬是热的且可能包含炽烧的木炭，因此在灰烬去除中总是包含起火风险。
本发明的目的在于提供一种用于气化燃料的新方法和气化发生器，利用该方法和气化发生器，可基本上减少与现有技术相关的缺陷和缺点。
发明内容
利用具有如独立权利要求中所述特征的方法和同流气化器来实现本发明的目的。在附属权利要求中提出某些优选实施例。
本发明涉及用于气化固体燃料的方法，该方法包括热解阶段和气化阶段，在热解阶段，燃料分解成热解产物，在气化阶段，热解产物被气化为产品气体。本发明的基本构思在于在热解阶段开始之前有效地减缓燃料温度升高的方法。通过抑制在气化阶段中所生成的热传到燃料来减缓燃料温度升高。优选地通过向诸如液体或气化空气这样的介质热传递来抑制向燃料的热传递。通过防止燃料温度升高，确保了燃料并不在燃料料仓中干燥且当燃料仍在燃料料仓中时不能开始热解。在该方法中，热解开始被有意地转到尽可能接近气化阶段，且试图使热解阶段的持续时间尽可能地短。因此，根据本发明的方法恰好与已知气化器相反，在已知气化器中，当燃料在燃料料仓中时就试图干燥燃料且热解在燃料料仓中已开始。
在本发明的优选实施例中，使用湿度超过20％重量百分比且优选地超过30％重量百分比的生物燃料。
根据本发明的同流气化器具有用于待气化的燃料的燃料料仓和置于燃料料仓下方的燃烧腔室。气化器还具有用于将气化空气引导至气化器内的装置和用于将所生成的产品气体从气化器引导出来的产品气体管。气化器的基本构思在于在燃料料仓与燃烧腔室之间存在冷却通道，通过该冷却通道有效地抑制从燃烧腔室到燃料料仓的热传递。冷却通道优选地被形成为使得气化器具有上底板和下底板，上底板形成冷却通道的上表面，下底板形成冷却通道的下表面，且燃料料仓置于上底板上方且燃烧腔室置于下底板下方。
在同流气化器的优选实施例中，在上底板和下底板中存在同心孔，其形成燃料料仓与燃烧腔室之间的连接。因此，冷却通道是环形部件，其具有从燃料料仓延伸至燃料腔室的偏心孔。
在根据本发明的气化器的另一优选实施例中，燃烧腔室包括内部护套、中间护套、外部护套和炉箅。燃烧腔室的这种三重壁结构提供良好的防火安全和隔热。
在本发明的第三优选实施例中，燃烧腔室与燃料料仓相对于彼此偏心地放置。此外，燃料料仓壁至少在某些位置在外部护套所界定的区域外部延伸。显然热量不能从燃烧腔室传到由外部护套所界定的区域外部的燃料料仓的部分，因此燃料料仓的这个部分被有效地冷却并保持比其它区域更冷。
在根据本发明的气化器的第三优选实施例中，燃料料仓形成为绕纵向轴线旋转，且气化器具有用于使燃料料仓旋转的转子。燃料料仓的旋转具有使燃料料仓下部的部分总是相继处于有效冷却的区域的作用。料仓的旋转还防止料仓内的燃料形成拱形。
在根据本发明的气化器的第四优选实施例中，内部护套由其上部被紧固到下底板上且中间护套由其上边缘在距下底板一定距离处被紧固到内部护套上。气化空气优选地被布置成通过中间护套与外部护套之间的空间传导至燃烧腔室。
在根据本发明的气化器的第五优选实施例中，在燃烧腔室的内部护套的上部中存在燃烧环，用于在燃烧腔室上部中形成截面面积的变窄位置。
根据本发明的气化器的第六优选实施例包括空气喷嘴，其置于燃烧腔室的内部护套中燃烧环上方。
本发明还具有以下优点，其不对待使用的燃料的潮湿性或组成设置高要求。可在该方法和气化发生器中使用的燃料包括较潮湿的经空气干燥的(含水量30至45％重量百分比)松木、云杉和其它种类的带皮切碎的木材和生物废弃物。
此外，本发明具有以下优点：在气化中生成很少焦油，且因此无需对产品气体进行太多净化。低焦油含量还使得产品气体能在具有精细功能的装置中燃烧，诸如在车辆的发动机中。
同流气化器的优选实施例的具体优点在于其中无需单独的灰烬去除设备，因为灰烬作为飞灰与来自燃烧腔室的产品气体一起传到气体净化器。因为在气化器的燃烧腔室中不存在除灰口，降低了在气化器附近起火的风险。
附图说明
在下文中，将更详细地描述本发明。现将参看附图，在附图中：
图1作为竖直截面示出根据本发明的同流气化器的实例，以及
图2a至2c作为示范性水平截面示出图1的同流气化器。
具体实施方式
在图1中，作为竖直截面示出根据本发明的气化发生器的实例。图2a至图2c作为沿着截面高度A-A、B-B和C-C所观察的水平截面图示出图1的气化器。在使用中，同流气化器处于图1所示的竖直位置。在本说明书中所用的方向表达，诸如向上、向下、上方、下方、上表面和下表面表示当气化器处于图1所示的竖直位置中的方向。如果气化器处于不同于图1所示位置的某些其它位置，方向表达做出相应变化。
气化器具有圆柱形外罩10且在其指向上的端部上存在气密、可打开的帽12。作为根据图1的帽的替代，气化器也可具有某些其它能进行自动燃料供给的帽结构。在外罩内设有两个彼此相距一定距离基本上平行的底板，上底板16a和下底板16b，在上底板16a和下底板16b之间限定环形冷却通道18，燃料气化所需的气化空气通过该环形冷却通道18引入到气化器内。气化器的外壁构成冷却通道的外壁，且气化器的燃烧腔室的内部护套34构成冷却通道的内壁。在冷却通道下方的部分构成同流气化器的气化器部分，其中发生燃料的实际气化。在冷却通道18上方的部分包括用于存储燃料和将燃料进给到气化器部分的装置。在使用中，在燃料部分与气化器部分之间的冷却通道18作为减少从气化器部分向燃料部分热传递的结构部件。
在上底板16a的上表面上设有环形支承套环20，其控制燃料料仓14，燃料料仓14在其两端打开且待气化的燃料通过可打开的帽12输送到燃料料仓14。燃料料仓的直径显然小于外罩的直径，因此在燃料料仓与外罩之间保持一定间隙，优选地具有50mm的宽度。间隙的目的在于能使燃料料仓在外罩内旋转。尽管并非通过传导冷却空气通过该间隙来单独地冷却该间隙，例如，气化器的外罩在气化器使用期间仍保持在50℃以下，即，相对较冷。在气化器的竖直方向所测量的燃料料仓的长度是气化器的总高度的大约2/3。优选地，燃料料仓的长度是1100mm且直径为500mm。在燃料料仓的指向下方的第一端附近，存在环形带齿旋转环22，其直径基本上等于支承套环20的直径。燃料料仓的第一端装配于支承套环内侧使得旋转环的指向下的边缘被设置为朝向支承套环的指向上的边缘。在外罩10的壁上布置有燃料料仓旋转装置24，燃料料仓旋转装置24包括安装于轮轴端部的齿轮26，和使轮轴旋转的致动器(在图中未示出致动器)。齿轮的齿被布置成配合于旋转环22的齿中从而使齿轮旋转引起燃料料仓绕其纵向轴线旋转。旋转环和燃料料仓支承于齿轮26上使得燃料料仓的旋转几乎是无摩擦的。
上底板16a和下底板16b、外罩10和内部护套34构成环形冷却通道的壁。在冷却通道内设有挡板48(图2b)，其在一位置完全闭合该通道。在下底板中挡板的第一侧上设有入口孔57，气化空气可通过入口孔57流到冷却通道内，且在挡板的第二侧上设有空气出口孔58，空气可通过空气出口孔58从冷却通道流出。因此，气化空气在冷却通道中循环基本上整个一轮。此外，上底板和下底板具有同心孔59，排气管61延伸穿过同心孔59。排气管的上端止于燃料料仓与外罩之间空间中上底板的上表面处，且其下端到达气化器外部。冷凝于燃料料仓与外罩之间的湿气以及在那里积聚的其它杂质通过该排气管从气化器去除。优选地，设有紧固到燃料料仓外表面上的刮板49，其边缘沿着上底板的表面和外罩的壁延伸且因此在每一轮将燃料料仓与外罩之间的水和杂质引导至排气管。
在上底板和下底板中，设有孔30，通过孔30打开从燃料料仓14到气化部分的连接。孔30同心地置于上底板和下底板中，但关于燃料料仓的中心线偏心。因此，燃料料仓偏心地位于燃烧腔室上方，如从图1和图2b可以看出。在上底板的上表面上，设有捕集器28，捕集器28通过底板中的孔到气化隔室引导并传送在燃料料仓中随燃料料仓一起旋转的燃料。捕集器是弯曲的、槽形金属板，其在其下边缘通过焊接而紧固到上底板上使得捕集器的上边缘延伸到燃料料仓下部。当燃料料仓旋转时，捕集器的上边缘从下方刮擦燃料料仓中的燃料层并随同燃料料仓绕转，由此松散燃料材料通过底板中的孔30落到气化部分。由于孔30相对于燃料料仓的中心线偏心定位，所以当燃料随处于旋转运动的燃料料仓沿上底板16a的表面移动时，捕集器从一区域从上底板顶部将燃料配给到气化隔室，该区域由通过入口孔57流到冷却通道的气化空气冷却。
在同流气化器的气化隔室中，设有燃烧腔室32，其具有包括内部护套34、中间护套36和外部护套38的三重壁结构。通过三重壁获得外部护套38的较冷的外表面。燃料料仓14偏心地位于燃烧腔室上方使得燃料料仓的边缘的部分在由外部护套所界定的区域外部延伸。因此燃料料仓下部的部分连续地在由外部护套所界定的区域外部。而且形成冷却通道外壁的外罩部分地在由外部护套所界定的区域外部延伸(图2b)。内部护套和中间护套构成气密燃烧腔室32，火花不能从气密燃烧腔室32泄露到环境，且燃烧空气不会以不受控制的方式进入到燃烧腔室内。内部护套形成燃烧腔室最内部的壁表面，内部护套为圆柱形部件，其具有上底板16a的高度的上边缘并延伸穿过上底板和下底板中的孔30到气化隔室。内部护套优选地具有大约480mm的长度和大约320mm的直径。内部护套通过焊接而紧固到底板中的孔的边缘上，由此其也构成冷却通道18的一个壁。在内部护套下边缘的高度设有圆形炉箅40。炉箅由两个支承环42支承，支承环42由销接头紧固到圆杆上，圆杆被紧固到轴承凸缘45上。轴承凸缘搁置于在炉箅下方延伸的中间护套上部。这个结构能使炉箅和其结构拆开。竖直轮轴46穿过炉箅中部延伸，竖直轮轴的第一端在炉箅上方延伸且第二端延伸穿过燃烧腔室的壁到气化器外部。翼形刮灰板44被紧固到轮轴的第一端上。轮轴可由致动器(在图中未示出)转动，这使得刮灰板沿着炉箅的表面旋转并使灰烬穿过炉箅掉落。从炉箅去除灰烬也可被实施为使得刮灰板布置成在燃烧腔室中固定且炉箅被紧固于可旋转的轮轴的端部。然后旋转轮轴使炉箅处于旋转运动状态。
在内部护套的内表面上，在下底板16b高度水平略下方设有水平的环形燃烧环50，环形燃烧环50在燃烧腔室上部中形成截面减小的窄区。燃烧环是中部带孔的圆形板状部件。燃烧环的孔的直径优选地90mm。燃烧环支承于其适当位置从而通过将下部支承环52固定到内部护套的内壁上且上部支承环54固定在下部支承环52的顶部，并且通过将燃烧环装配于支承环之间的间隙中而允许热运动。
在内部护套周围设有中间护套36，中间护套36形成在内部护套的圆柱形侧壁外部且在炉箅40下方的闭合壁表面。中间护套从其上边缘向内转并在燃烧环略上方与内部护套连接。中间护套优选地由钢制成并在其上边缘通过焊接而紧固到内部护套。中间护套的目的在于充当辐射热绝缘体。在内部护套的周围设有外部护套38，其形成燃烧腔室的最外部壳体。空间形成于外部护套与中间护套之间包围燃烧腔室并充当气化空气的预热空间。预热空间的上表面由下底板16b形成。因为燃烧腔室的外部护套38的外径小于下底板的外径，且因为燃烧腔室偏心地位于下底板的下方，所以下底板的一部分在由外部护套界定的区域外部延伸(图2b)。在外部护套外部的下底板的这个部分具有出口孔58(图2b)，空气管64的第一端连接到该出口孔58。空气管的第二端被引导穿过在外部护套中做出的孔到炉箅下方的外部护套与中间护套之间的空间。气化空气可通过出口孔从冷却通道流到空气管64并沿着空气管进一步到达预热空间下部。在下底板与中间护套的上边缘之间的部分中，预热空间由内部护套34界定。预热空间的这个环形壁部分配备空气喷嘴60，气化空气通过空气喷嘴60从预热空间引导至燃烧环上方。优选地存在六个空气喷嘴且其空气出口的直径为12mm。气化隔室的结构的尺寸和空气喷嘴的位置形成为使得空气喷嘴的中点距上底板的上表面高度的距离为105mm且距燃烧环的距离为60mm。特别是燃烧环与空气喷嘴之间的较小的距离是重要的，因为根据基于经验的现有知识，在燃烧环与空气喷嘴之间的这种较小距离增加焦油形成。但这不是本发明的设备的情况，如将在下文中示出。
产品气体管62从燃烧腔室内部延伸到气化器外部。产品气体管的第一端在切向被紧固到中间护套36(图2c)并延伸穿过中间护套的壁。产品气体管的第二端经由穿过外部护套38的孔而引导至气化器外部。在外部护套的通孔和产品气体管的周围设有柔性波纹管密封66，其确保了当发生热运动时通孔的密闭性。在使用中，启动排气机布置于产品气体管的一端(启动排气管在图中未示出)，利用启动排气机，开始气化过程。当气化器连接到发动机时，运转的发动机本身形成在操作中产品气体所需的吸力。当产品气体在其它应用中用作燃料时，单独的排气机布置于产品气体管的端部用于吸入产品气体。
产品气体通过炉箅40从燃烧腔室移动到内部护套与中间护套之间的空间，并从这里沿着产品气体管进一步到达气化器外部。将产品气体管在切向紧固到中间护套在炉箅下方生成产品气体湍流，从而随气体湍流升起在燃烧腔室中所生成的灰烬。灰烬随同产品气体从燃烧腔室去除，且在单独的洗涤机(洗涤机在图中未示出)中使灰烬与产品气体分开，其中产品气体还被净化其它杂质。因此，在根据本发明的同流气化器中，无需单独的灰烬移除设备或扫除孔。
根据本发明的同流气化器还包括点燃机构，利用点燃机构来点燃待气化的燃料(点燃机构在图中未示出)。也可在气化器中使用各种已知的点燃方法，这些已知的点燃方法在这里并未更详细地描述。点燃机构优选地是自动的、液气动的或电动机构。实际上，当在燃烧腔室中不存在不完全燃烧燃料时，仅在气化器启动期间需要自动点燃机构。由于燃烧腔室的良好隔热，气化器的启动准备就绪状态在其使用中断后较长时间保持良好。已发现的是如果在使用中断少于三小时内发生重新启动，则无需重新点燃。在此情况下，重新启动仅需启动该启动排气机并将燃料配给到燃烧腔室。
根据本发明方法的同流气化器按照以下方式起作用。将燃料料仓14的帽12打开且适量燃料被配给到燃料料仓，于是燃料的一部分流到燃烧腔室32内。之后，帽被气密地闭合。根据本发明的同流气化器也可配备自动填充机构，其包括闸式进料机，利用自动填充机构，燃料被填加到燃料料仓。那么在燃料输入期间无需打开燃料料仓。
松木、桦木、云杉、柳木或其它种类的带树皮切碎的木料可用作气化器中的燃料。木屑可经空气干燥，在此情况下，它们的含水量可甚至为30至40％重量百分比。也可使用生活垃圾作为燃料的部分。因此对于本发明中所用的燃料设置的质量要求显然低于现有技术同流气化器。
连接到产品气体管的排气机被启动并点燃该燃烧腔室中的燃料。由于排气机所实现的负压，使气化空气在通道开始端通过入口孔57流入到冷却通道18内。气化空气通过出口孔58从冷却通道移动到空气管64，并沿着空气管进一步到达中间护套36与外部护套38之间的预热空间，气化空气从预热空间通过空气喷嘴60引导到燃烧环50上方的燃烧腔室。
取决于所用燃料，根据本发明的同流气化器在从点燃3至5分钟后到达其正常操作温度。通过测量发现在使用期间，在燃烧腔室内存在1100℃至1300℃的温度。而且，通过测量发现在预热状态气化空气的温度在其进入空气喷嘴时为大约230℃。因此，气化空气的加热以设计的方式起作用。
在现有技术同流气化器中，在燃烧腔室中生成的热量沿着燃料料仓壁传导较长路径传到燃料料仓内，热量从燃料料仓进一步传到燃料料仓中的燃料。燃料的升温被认为是所希望的性质，因为由于升温，水从燃料蒸发且燃料被干燥，由此其热值得到提高。在现有技术同流气化器中，在燃料料仓的上部中形成完全干燥区，在这里从燃料移除水。在干燥之后，燃料进入热解阶段，在此期间挥发性原焦油和热解气体与燃料分开，并生成固体残余碳。热解开始大体上需要超过200℃的温度。在现有技术方案中，这个温度以相对较高水平存在于燃料料仓中，且因此在燃料料仓中已发生热解。
在根据本发明的同流气化器中，在燃料料仓14与燃烧腔室之间设有冷却通道18，其目的在于减少从燃烧腔室传导到燃料料仓的热量。气化空气通过冷却通道引导至气化器内，由此，热量从冷却通道壁传到气化空气，于是气化空气的温度升高。因此冷却通道也充当气化空气的预热器。与现有技术方案相反，积极试图防止从燃烧腔室向燃料料仓热传递和燃料加热。通过测量还发现冷却通道中气化空气的温度在40℃至80℃之间。通过相同测量还发现在捕集器的上边缘的高度水平燃料料仓中的燃料温度为大约80℃。这种测量结果证实了在操作中冷却通道以设计的方式起作用并有效地减少了从燃烧腔室向燃料料仓的热传递。
在操作中，燃料料仓被旋转，于是由捕集器28从燃料料仓底部刮掉的燃料流到燃烧腔室内。燃料在燃烧腔室中在大约1100℃至1300℃的高温气化。由于燃料料仓中的燃料温度较低，实际上在燃料料仓中未发生热解。燃料也未在燃料料仓中有效地干燥，而当其经过捕集器时，燃料大约处于其先前的水分状态。因此，在捕集器端部与燃烧环之间很短通路中发生热解。在此区域中，温度从大约80℃迅速升高至1100℃-1300℃。甚至能在燃烧腔室中燃烧环的主要或整个下方发生热解。总之，在根据本发明的同流气化器中，燃料热解至少主要以基本上高于现有技术同流气化器中的温度发生。此外，与热解同时，大量水从潮湿燃料蒸发并表现为在高温分解成氧气和水蒸气。因此生成的氢气增加产品气体的氢气含量。由于极端高温，显然在比现有技术方案更短的时间发生热解。可以控制高温，因为在燃烧环与空气喷嘴之间的区域中形成不断再生的杯形绝缘碳层，从而防止燃烧环50、支承环52、54和内部护套变得过热。
从文献资源已知燃料粒子分解成更小部分加速了残余碳的热解和燃烧。在热解期间，当所生成的水蒸气和/或水解气体不能足够快地从粒子内部脱离时，粒子可能会由于压力效应而分解。由快速加热所造成的热张力和机械应力也可造成粒子分解。而且，已知当原焦油以超过1100℃的温度起反应时，焦油量降低且产品气体量增加。上文所提到的科学结果支持以下观点：在根据本发明的同流气化器中，燃料以几乎最佳方式和在最佳条件下转化成产品气体。特别地，相信由根据本发明的方法和同流气化器所产生的产品气体包含显著更少的限制产品气体的用途的焦油化合物。
根据本发明的同流气化器在实验条件下使用，其中由气化器所产生的燃料在交通车辆的发动机中燃烧。实验设备附加地包括产品气体的简单的水洗涤机，利用该水洗涤机，使灰烬和其它杂质与产品气体分离。在七年期间由车辆整年行驶大约120000km未出现问题。根据本发明的同流气化器也用于另一测试设备，其包括气化器、产品气体洗涤机和发动机-发生器组合。测试设备使用600小时未出现问题。众所周知产品气体在发动机中的使用的显著妨碍是冷凝于发动机表面和进气歧管上的焦油化合物。在不利用有效且昂贵的净化设备的情况下从产品气体去除焦油化合物是较为困难的。由根据本发明的同流气化器所产生的产品气体显然并不包含大量焦油化合物，因为发动机完好地起作用而在整个测试周期无需进行任何净化。
根据本发明的同流气化器也可制造为下面这样的实施例，其具有一个燃料料仓和置于燃料料仓下方的一个以上燃烧腔室。例如，可存在6至8个燃烧腔室，且它们被布置成一圈。燃烧腔室的结构对应于上述实施例中所描述的结构。在每个燃烧腔室的上部，设有冷却通道，冷却通道的目的在于限制从燃烧腔室向燃料料仓的热传递。通过向冷却通道中流动的介质(诸如冷却空气)传递由燃烧腔室对流传热的热量来实现种限制。
上面描述了根据本发明的方法和装置的某些优选实施例。本发明并不限于上述方案，而是在权利要求所限定的范围内本发明构思可以多种方式应用。例如，除了气化空气之外，或者作为气化空气的替代，某些其它介质诸如优选地为水的液体可沿着冷却通道进行引导。在此情况下，可在冷却通道中形成两个单独的通道部分，一个用于气化空气且另一个只用于冷却介质。由根据本发明的同流气化器产生的产品气体可用于多种不同的应用中，诸如产热、工业过程、组合电热生产和车辆的发动机中。

Claims (15)

1.一种利用同流气化器来气化固体燃料的方法，所述同流气化器具有用于待气化燃料的燃料料仓(14)和至少一个燃烧腔室(32)，所述方法包括热解阶段和气化阶段，在所述热解阶段，燃料分解成热解产物，且在所述气化阶段，所述热解产物被气化成产品气体，其特征在于，在所述方法中，从燃烧腔室向碎屑料仓的热传递受到限制，以在所述热解阶段开始之前减缓所述燃料加热。
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过向引导至所述燃烧腔室的如气化空气的介质的热传递来限制向所述燃料的热传递。
3.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法中所用的燃料是含水量超过20％重量百分比、优选地超过30％重量百分比的生物燃料。
4.一种同流气化器(14)，其具有用于待气化燃料的燃料料仓(14)，置于所述燃料料仓下方的至少一个燃烧腔室(32)和将气化空气引导至气化器(18，64，60)内的装置，其特征在于，在所述燃料料仓与所述燃烧腔室之间设有用于引导诸如气化空气的介质的冷却通道(18)，以限制热传递。
5.根据权利要求4所述的同流气化器，其特征在于，其具有上底板(16a)和下底板(16b)，所述上底板(16a)形成所述冷却通道(18)的上表面，所述下底板(16b)形成所述冷却通道的下表面，且所述燃料料仓(14)置于所述上底板上方，所述燃烧腔室(32)置于所述下底板的下方。
6.根据权利要求5所述同流气化器，其特征在于，所述上底板和下底板(16a，16b)具有同心孔(30)，用于形成所述燃料料仓(14)与所述燃烧腔室(32)之间的连接。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的同流气化器，其特征在于，所述燃烧腔室(32)包括内部护套(34)、中间护套(36)、外部护套(38)和炉箅(40)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的同流气化器，其特征在于，所述燃烧腔室(32)和所述燃料料仓(14)相对于彼此偏心地定位。
9.根据权利要求7或8所述的同流气化器，其特征在于，所述燃料料仓(14)的壁至少部分地延伸到所述外部护套(38)限定的区域外面。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的同流气化器，其特征在于，所述燃料料仓(14)形成为绕纵向轴线旋转，且所述气化器具有旋转所述燃料料仓的转子(24)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的同流气化器，其特征在于，所述内部护套(34)在其上部被紧固到所述下底板(16b)上，且所述中间护套(36)在其上边缘距所述下底板(16b)一定距离处被紧固到所述内部护套上。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的同流气化器，其特征在于，所述气化空气被布置成通过所述中间护套(36)与所述外部护套(38)之间的空间引导至所述燃烧腔室(32)。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的同流气化器，其特征在于，在所述燃烧腔室(32)的所述内部护套(34)的上部中设有燃烧环(50)，用于形成在所述燃烧腔室上部中截面面积的变窄的位置。
14.根据权利要求13所述的同流气化器，其特征在于，其包括空气喷嘴(60)，所述空气喷嘴(60)置于所述燃烧腔室的所述内部护套(34)中、所述燃烧环(50)的上方。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的同流气化器，其特征在于，其具有产品气体管(62)，用于将所生成的产品气体从所述气化器引导出来，且从所述燃烧腔室(32)去除灰烬被布置成通过所述产品气体管(62)进行。
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