CN102089585A - 循环流动层气化炉 - Google Patents

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Abstract

一种具有燃烧炉(1)、导入从燃烧炉(1)取出的燃烧气体(3)而捕集循环媒体(5)的旋风捕集器(4)、将由旋风捕集器(4)捕集到的循环媒体(5)经由下导管(7)导入、从下部供给气化剂(9)而形成流动层(10)、并对自由空间部(11)供给原料(12)而进行原料(12)的气化的流动层气化炉(8)、和将流动层气化炉(8)的循环媒体和没有被气化的未反应的炭送回到燃烧炉(1)中的循环流路(14)的循环流动层气化炉，将连接在旋风捕集器(4)上的下导管(7)的下端经由密封部(18)连接在流动层气化炉(8)的自由空间部(11)上，设有对密封部(18)与自由空间部(11)之间的循环媒体(5)供给原料(12)的原料供给装置(20)。

Description

循环流动层气化炉
技术领域
本发明涉及能够以简略的构造促进原料的气化的循环流动层气化炉。
背景技术
近年来，因为石油的枯竭的问题，提出了将作为石油精炼时的残渣的石油焦炭、及作为当前没有被有效利用的资源的油砂、沥青、褐煤等低质煤、以及其他化石燃料、生物质、轮胎碎片等为原料进行气化、得到以氢及碳化氢等为主体的气化气体而有效利用的技术，作为循环流动层气化炉，有专利文献1。
图1是表示被专利文献1代表的循环流动层气化炉的概况的图，具有通过空气2将炭燃烧而进行循环媒体的加热的燃烧炉1(流动燃烧炉)，来自燃烧炉1的燃烧气体3导入到旋风捕集器4中，将循环媒体5捕集并将排气6排出，将捕集到的循环媒体5经由下导管7供给到流动层气化炉8中，并且将水蒸气、空气等气化剂9供给到该流动层气化炉8的下部而形成流动层10，再通过对流动层气化炉8的自由空间部11供给原料12，进行原料12的气化而生成气化气体13，将流动层气化炉8内的循环媒体5和没有被气化的未反应的作为固态成分的炭通过循环流路14送回到上述燃烧炉1中，进行炭的燃烧。
在图1的循环流动层气化炉中，为了在流动层气化炉8中生成具有较高的燃烧性的气化气体13，在燃烧炉1与流动层气化炉8之间具备用来阻止气体的移动的由U字管道等构成的密封部15，此外，通过连接在连接于旋风捕集器4上的下导管7的下端、以将来自旋风捕集器4的循环媒体5供给到流动层气化炉8的流动层10的内部，构成阻止气体的移动的密封部16。另外，作为上述密封部15、16，也有在流动层气化炉8内区划设置在流动层10的内部循环媒体能够移动而连接的气化室和密封室、将上述循环流路14或下导管7的下端连接在该密封室上的结构。
在上述循环流动层气化炉中，作为对流动层气化炉8供给原料12的方法，有如图1那样对流动层气化炉8中的流动层10上部的自由空间部11供给的层上供给方式、和对流动层气化炉8中的流动层10的内部供给的层内供给方式。
作为表示层内供给方式的装置，有在焚烧炉中通过螺旋送料器将原料压入供给到流动层的内部的结构(参照专利文献2、3等)。
专利文献1：特开2005-041959号公报
专利文献2：特开2000-257828号公报
专利文献3：特开昭57-144813号公报
发明内容
如专利文献2、3所示，在将通过螺旋送料器将原料压入供给到焚烧炉的流动层的内部的层内供给方式应用到图1的循环流动层气化炉中的情况下，由于将原料直接供给到流动层内，所以能够将使原料与循环媒体接触、混合的滞留时间维持得较长，还能够减轻原料的微粉飞散到自由空间部中、没有被气化而被取出的问题，由此具有能够提高气化性能的效果，另一方面，有螺旋送料器内的原料因流动层的高温的热而发生烧粘、变得不能进行稳定的运转、或特别在流动层气化炉的停止时虽然停止原料的供给、但如果停止原料的供给则因来自流动层的热影响而原料烧粘、螺旋送料器卡住而变得不能旋转或烧损等问题。因而，层内供给方式需要用来进行原料的稳定的供给的对策，硬件方面的要求规格较高，由此有在成本方面、运行方面障碍较高的问题，因此现状是一般难以采用层内供给方式。
另一方面，在图1所示那样的层上供给方式中，与上述层内供给方式相比，几乎不需要考虑热影响等的问题，能够容易地实施，所以一般采用。
但是，在层上供给方式的情况下，被供给到流动层10上的原料12有在流动层10的层上移动的倾向，因而，不能将使原料进入到流动层10内而与循环媒体5接触、混合的滞留时间维持得较长，进而，由于原料的微粉飞散到自由空间部11中，没有被气化而被取出，所以在提高气化性能方面存在极限。因而，具有为了将滞留时间维持得较长而提高气化性能而需要使流动层气化炉8大型化的问题。
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种能够以简略的构造促进原料的气化的循环流动层气化炉。
本发明关于一种循环流动层气化炉，是具有使炭燃烧而将循环媒体加热的燃烧炉、导入从燃烧炉取出的燃烧气体而将混入在该燃烧气体中的循环媒体捕集的旋风捕集器、将由旋风捕集器捕集到的循环媒体经由下导管导入、从下部供给气化剂而形成流动层、并对自由空间部供给原料而进行原料的气化的流动层气化炉、和将流动层气化炉的循环媒体和没有被气化的未反应的炭送回到上述燃烧炉中的循环流路的循环流动层气化炉，其特征在于，将连接在上述旋风捕集器上的下导管的下端经由密封部连接在上述流动层气化炉的自由空间部上，设有对上述密封部与自由空间部之间的循环媒体供给原料的原料供给装置。
在上述循环流动层气化炉中，优选的是，上述原料供给装置是螺旋送料器。
此外，在上述循环流动层气化炉中，优选的是，上述密封部是U字管道，在将U字管道与自由空间部之间连接的倾斜管上连接着原料供给装置。
根据本发明的循环流动层气化炉，由于将连接在旋风捕集器上的下导管的下端经由密封部连接在流动层气化炉的自由空间部，设有对密封部与自由空间部之间的循环媒体供给原料的原料供给装置，所以被供给到密封部与自由空间部之间的循环媒体中的原料与循环媒体一起潜入到流动层的内部而被供给，与以往的层上供给方式相比，能够将在流动层的内部原料与循环媒体接触、混合的滞留时间维持得较长，由此具有能够大幅地提高气化性能的效果。
进而，原料通过被与来自密封部的高温的循环媒体直接混合而被加热，特别是此时微粉被在瞬间加热，所以微粉在被混合的同时、或者在自由空间部中被气化，由此，能够减轻原料中的微粉飞散到自由空间部中、没有被气化而被取出的问题，所以由此也具有能够提高气化性能的效果。
附图说明
图1是表示以往的循环流动层气化炉的概况的主视图。
图2是表示本发明的循环流动层气化炉的一实施例的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
图2是表示应用到上述图1的循环流动层气化炉中的本发明的一实施例的主视图，在图2中，赋予与图1相同的附图标记的部分表示相同的部件。
如图2所示，在上端连接在旋风捕集器4上的下导管7的下部，设有由U字管道17构成的密封部18，所述旋风捕集器4捕集包含在来自燃烧炉1的燃烧气体3中的循环媒体5，使从该密封部18向下方倾斜而延伸的倾斜管19的下端贯通流动层气化炉8的炉壁而连接在自由空间部11上，由此，将来自旋风捕集器4的循环媒体5经由密封部18及倾斜管19向自由空间部11供给。
在上述结构中，设有对密封部18与自由空间部11之间的循环媒体5供给原料12的原料供给装置20。
图2所示的原料供给装置20在原料料斗21的下部具有由马达22驱动的螺旋送料器23，通过螺旋送料器23的驱动，将上述原料料斗21内的原料12经由铅直的供给管24对上述倾斜管19供给。
在图2所示的实施例中，如以下这样作用。
来自燃烧炉1的燃烧气体3被导入到旋风捕集器4中，循环媒体5被捕集，捕集到的循环媒体5经由装备在下导管7的下部的密封部18及倾斜管19被供给到流动层气化炉8的自由空间部11中，由从下部供给的水蒸气、空气等气化剂9使其流动化，形成流动层10。
另一方面，对于将上述密封部18与自由空间部11之间连接的倾斜管19，通过驱动原料供给装置20的螺旋送料器23，将原料料斗21的原料12经由供给管24供给。此时，由于通过螺旋送料器23将原料12供给到倾斜管19中，所以在螺旋送料器23内填充有原料12，通过该填充的原料12，阻止倾斜管19与原料供给装置20之间的气体的移动。
被供给到倾斜管19中的原料12被与在倾斜管19内流下的循环媒体5混合而下落到流动层10上，所以原料12与循环媒体5一起潜入到流动层10的内部而被供给。
如上述那样潜入到流动层10的内部而被供给的原料12如果与循环媒体5接触、混合并被加热，则通过气化剂9的作用而气化，将气化气体13取出。此外，流动层气化炉8内的循环媒体和没有被气化的未反应的炭通过循环流路14回到燃烧炉1中，通过使炭燃烧，进行循环媒体的加热。
如上所述，由于被原料供给装置20供给到倾斜管19中的原料12与在倾斜管19的内部流下的循环媒体5一起潜入到流动层10的内部而被供给，所以与以往的层上供给方式相比，将在流动层10的内部原料12与循环媒体接触、混合的滞留时间维持得较长，由此能够大幅地提高气化性能。
进而，由于被供给到倾斜管19中的原料12与在倾斜管19的内部流下的高温的循环媒体5直接混合而被加热、并且此时微粉在瞬间被加热，所以微粉在倾斜管19的内部及自由空间部11中被气化，由此，能够减轻原料12中的微粉飞散到自由空间部11中、没有被气化而被取出的问题，所以因为这也能够提高气化性能。如上所述，通过能够以简单的结构提高气化性能，与以往的层上供给方式相比，能够使流动层气化炉8成为小型的结构。
另外，本发明并不仅限定于上述实施例，当然能够应用在各种形式的循环流动层气化炉中，此外，在不脱离本发明的主旨的范围内能够加以各种变更。
产业上的可利用性
本发明的循环流动层气化炉能够在有效地提高循环媒体与原料的接触、混合性时应用。
附图标记说明
1燃烧炉
3燃烧气体
4旋风捕集器
5循环媒体
7下导管
8流动层气化炉
9气化剂
10流动层
11自由空间部
12原料
14循环流路
17U字管道
18密封部
19倾斜管
20原料供给装置
23螺旋送料器

Claims (3)

1.一种循环流动层气化炉，是具有使炭燃烧而将循环媒体加热的燃烧炉、导入从燃烧炉取出的燃烧气体而将混入在该燃烧气体中的循环媒体捕集的旋风捕集器、将由旋风捕集器捕集到的循环媒体经由下导管导入、从下部供给气化剂而形成流动层、并对自由空间部供给原料而进行原料的气化的流动层气化炉、和将流动层气化炉的循环媒体和没有被气化的未反应的炭送回到上述燃烧炉中的循环流路的循环流动层气化炉，其特征在于，将连接在上述旋风捕集器上的下导管的下端经由密封部连接在上述流动层气化炉的自由空间部上，设有对上述密封部与自由空间部之间的循环媒体供给原料的原料供给装置。
2.如权利要求1所述的循环流动层气化炉，其特征在于，上述原料供给装置是螺旋送料器。
3.如权利要求1或2所述的循环流动层气化炉，其特征在于，上述密封部是U字管道，在将U字管道与自由空间部之间连接的倾斜管上连接着原料供给装置。
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