CN117106489A - 一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法。该装置包括给料系统、热解室、燃烧室、气化室、旋风除尘室、换热管、气体出口管、灰斗、螺旋输渣机以及灰储槽。本发明实现了合成气的生产与净化一体化，降低了合成气中焦油及固体颗粒含量，提高了合成气品质。本发明实现了各生产环节热量的合理调配及产品余热的合理利用。本发明将热解、燃烧、气化及合成气的除尘集成于同一设备中，结构紧凑、减少了设备用材及管道用材，便于模块化生产和储运；采用热解室物料床、气化室半焦床、灰斗灰床一体化移动床的设计，减少了原料、中间产品、副产品等的输运设备。整体降低了生产成本，节省了占地面积。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废资源化领域，尤其涉及一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法。
背景技术
传统的有机固废无害化处置手段以焚烧为主，仅实现了对有机固废的能源化利用，但无法实现对其进一步的资源化回收。通过气化技术将有机固废转变为以氢气和一氧化碳为主的合成气是有机固废资源化利用的有效方式。气化产生的合成气便于储运，其作为热源供热或发电摆脱了生活垃圾直接焚烧产热“即烧即用”的时空限制；此外合成气可作为化工原料用于化学合成、作为燃料电池的燃料用于分布式发电，亦可用于提纯氢气进行氢能利用，用途广泛、附加值较高。
目前常见的有机固废气化反应装置主要为单段式的气化炉，例如固定床、移动床及流化床气化炉。这类有机固废气化装置及其采用的气化方法存在着以下共性问题：（1）由于过量空气系数低、合成气离开气化区域后须经过热解层或灰层等原因，合成气焦油和颗粒物含量高，易造成管路堵塞、设备腐蚀等问题，加重了后续净化环节的负担；（2）热量调配缺乏组织、产物余热浪费严重。常规固定床/移动床的结构由于过量空气系数低且径向分布存在差异，导致燃烧放热不完全且热量分配不均匀，造成气化转化率低、合成气品质下降。高温合成气、灰渣等离开系统带走的热量难以返回系统，造成热损失高；（3）碳转化率低、合成气热值低。以传统的固定床空气气化技术为例，由于氧化还原段短，且焦油的存在降低了碳转化率，其合成气中氢气与一氧化碳总占比往往低于35%，热值仅能达到3.5~7 MJ/m3，品质与价值较低。
为对现有的单段式气化炉进行改进，部分研究者针对多级分段气化装置及其配套气化方法的开展了研究设计。中国专利CN110396431A公开了一种移动式分级热解气化装置，采用环形燃气加热室环绕热解气化筒，底部设置残渣煅烧段的结构，采用产品余热加热热解段。然而气化反应热量仅由部分物料氧化放热提供，因而对原料含水率要求严格，难以产生高氢含量合成气。该系统采用下吸式气化床模式，合成气最终通过灰层，含尘量高、不可燃组分占比高，热值仅有5.9MJ/Nm3；此外，系统未耦合合理的除尘结构。中国专利CN214032353U公开了一种分段有机固废气化系统，将热解反应炉与氧化还原炉串联，采用热解炭燃烧为热解反应供能，实现高热值可燃气的制取。热解炭兼做燃料与气化反应碳源，若无额外燃料或碳源则其供给较为紧张。热解气燃烧区远离气化反应区，仅能通过辐射供热，导致气化区温度仅为700~900℃，不利于气化效率的提高及焦油的脱除；下吸式气化床的模式也造成产品气中含尘量较高。中国专利CN106833752A公开了一种生活垃圾与高碱煤三段式协同热解气化装置及方法，将热解室、燃烧室和气化室单个独立装置采用管道依次连接。燃烧室的独立设置有助于显著降低合成气中的焦油含量，然而各装置独立布置既提高了设备投资、也增加了用地需求；三个反应过程中的热量未得到合理调配与利用，导致需要消耗部分产品气为反应环节供能，系统整体能耗较高。由此可见，目前所提出的多级分段气化工艺，尚无法完全解决单段式气化所面临的污染物脱除、热量调配及气化高效组织等共性问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明设计了一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法，使有机固废热转化各环节的布局更为紧凑合理，以实现有机固废热转化过程热量的合理调配，减少气化合成气焦油含量及含尘量，提高出产的合成气品质。
本发明采用如下技术方案：
一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，包括给料系统、热解室、燃烧室、气化室、旋风除尘室、换热管、气体出口管、灰斗、螺旋输渣机以及灰储槽；
所述热解室分为内环侧与外环侧，所述给料系统下部与热解室内环侧相连，热解室内环侧与外环侧在热解室中下部通过金属板相隔，热解室上部的内环侧与外环侧间通过筛网A相连通，金属板外缠绕有启动电加热丝，热解室内环侧中心设置换热管；
所述燃烧室为环形室，在燃烧室顶部设有燃烧器，热解室外环侧底部与燃烧室通过燃烧器喷嘴相连，燃烧器下方外壁开设有空气入口，所述燃烧室中段内侧与气化室通过筛网B相连，燃烧室底部与灰斗通过燃烧室降尘管相连；
所述气化室为环形室，气化室上部内外壁间固定有双螺旋导流叶片，气化室上部内侧与旋风除尘室通过筛网C相连通，气化室下部为排灰通道，与灰斗相连；
所述旋风除尘室为环形气化室内部的空间，所述旋风除尘室顶部与换热管通过升气管相连，换热管内部为固定在螺旋杆上的螺旋叶片，螺旋叶片外缘固定于换热管内壁上，旋风除尘室底部与灰斗通过除尘室降尘管相连，所述换热管顶部与气体出口管相连；
所述灰斗底部与螺旋输渣机一端上部开口相连，所述灰储槽与螺旋输渣机另一端底部开口相连。
作为优选，所述灰斗外壁为换热夹套，换热夹套内设有多级换热套管。位于换热夹套上部的一级或数级换热套管为空冷换热套管；位于换热夹套下部的一级或数级换热套管为水冷换热套管。
作为优选，所述给料系统包括料斗及星形给料器，料斗安装于星形给料器上方，与星形给料器上方开口相连，星形给料器下方开口与热解室相连，热解室内环侧上方正对星形给料器下方开口。
作为优选，所述热解室外环侧下部设有环形阻火器，环形阻火器下部的热解室外环侧直径减小，流道面积下降，形成缩口，热解室延伸至缩口中的燃烧器喷嘴处。
作为优选，所述燃烧室顶部在燃烧器喷嘴处形成有缩口，缩口下方燃烧室直径增大，流通面积提高；内侧与气化室通过耐火砖接触换热。
作为优选，所述燃烧室中部为锥体结构，燃烧室下部为圆柱结构的燃烧室降尘管，燃烧室外侧由耐火隔热层包裹。
作为优选，所述旋风除尘室为圆柱及圆锥体形状的结合空间，旋风分离室的升气管与换热管连接处设置为扩口结构。
作为优选，所述换热管为热解室内部的圆柱形空间，换热管与气体出口管连接处设置为缩口结构，气体出口管主体呈斜向上升布置，由热解室顶部离开装置。
作为优选，所述燃烧器喷嘴与燃烧器顶部水平面呈一定角度的切向环形布置，空气入口与燃烧器筒壁切面及水平面呈一定角度的环形布置，空气入口与水平面的夹角呈45°~90°，与燃烧器筒壁切面的夹角呈45°~75°，总数量为2~8个。
一种有机固废三段热解气化生产合成气的方法，其方法步骤为：
S1、有机固废由给料装置输送至热解室，在气化室及换热管的加热作用下发生热解反应，生成热解气与半焦；热解气进入燃烧室，半焦进入气化室；
S2、热解气在燃烧室内燃烧，生成以二氧化碳和水蒸气为主的高温烟气，高温烟气通过间接换热维持气化室的温度在850℃以上，离开燃烧室的高温烟气进入气化室；
S3、烟气进入气化室后与半焦颗粒接触，在高温下发生气化反应，生成以一氧化碳及氢气为主的合成气，反应完毕后半焦形成的固体灰渣进入灰斗；
S4、合成气进入旋风除尘室后进行气固分离，分离后的气体进入换热管，分离出的固体颗粒进入灰斗；
S5、在换热管中合成气将热量传递给热解室，换热完毕后经由气体出口管离开本装置；
S6、进入灰斗的灰渣由螺旋输渣机输送至灰储槽储存。
本发明的有益效果是：
（1）、本发明实现了合成气的生产与净化一体化，降低了合成气中焦油及固体颗粒含量，提高了合成气品质。与传统的单段气化装置相比，燃烧区域的独立可以将固废热解产生的焦油完全燃尽，确保装置出口气化气具有较低的焦油含量；本装置内设有燃烧段旋风除尘-除尘室旋风除尘-换热管螺旋叶片折流除尘，三段除尘确保装置出口合成气具有较低的焦油含量；同时燃烧区域与气化区域分离，有助于合理组织燃烧，减少空气使用量，因而降低合成气中氮气占比，提高合成气热值；
（2）、本发明实现了各生产环节热量的合理调配及产品余热的合理利用。本装置中各区域采用同心环形区域嵌套布置，内外区域间接触面积大，便于热量传递；与传统的单段气化装置相比，本装置中燃烧区域与气化区域分离，有助于合理组织燃烧最大化放热量；气化反应所需热量由相邻的燃烧区域放热提供；热解反应所需热量由相邻的高温合成气的换热管及相邻的气化区域对外散热提供；燃烧所需空气及气化所需水蒸气等气化介质采用高温灰渣的余热加热，提高了系统整体的热量利用率；
（3）、本发明与同类的三段热解气化系统相比，将热解、燃烧、气化及合成气的除尘集成于同一设备中，结构紧凑、减少了设备用材及管道用材，便于模块化生产和储运；采用热解室物料床-气化室半焦床-灰斗灰床一体化移动床的设计，减少了原料、中间产品、副产品等的输运设备。整体降低了生产成本，节省了占地面积。
附图说明
图1是本发明装置的一种结构示意图；
图2是本发明装置中燃烧室燃烧器部分的一种结构示意图；
图中：1、给料系统，2、热解室，3、燃烧室，4、耐火隔热层，5、气化室，6、旋风除尘室，7、换热管，8、气体出口管，9、灰斗，10、螺旋输渣器，11、灰储槽，101料斗，102、星形给料器，103、料堆，201、筛网A，202、环形阻火器，203、启动电加热丝，204、物料床层，301、燃烧器喷嘴，302、空气入口，303、筛网B，304、燃烧室降尘管，501、筛网C，502、双螺旋导流叶片，503、半焦床层，601、升气管，602、除尘室降尘管，701、螺旋叶片，901、换热夹套，902、空冷换热套管，903、水冷换热套管，904、灰床；
A、有机固废物料，B、冷空气，C、冷却水，D、热空气，E、热水或蒸汽，F、合成气。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如图1所示，一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，包括给料系统1、热解室2、燃烧室3、气化室5、旋风除尘室6、换热管7、气体出口管8、灰斗9、螺旋输渣机10以及灰储槽11。给料系统下部与热解室相连。热解室分为内环侧与外环侧，外环侧底部与燃烧室通过燃烧器喷嘴301相连。燃烧室中段内侧与气化室通过筛网B303相连，底部与灰斗通过燃烧室降尘管304相连。气化室上部内侧与旋风除尘室通过筛网C501相连，底部与灰斗相连。旋风除尘室顶部与换热管通过升气管相连，底部与灰斗通过除尘室降尘管602相连。换热管顶部与气体出口管相连。灰斗底部与螺旋输渣机一端上部开口相连，灰储槽与螺旋输渣机另一端底部开口相连。
给料系统包括料斗101及星形给料器102，料斗安装于星形给料器上方，与星形给料器上方开口相连，星形给料器下方开口与热解室相连。热解室内环侧上方正对星形给料器下方开口，确保星形给料器给料均落入内环侧。内环侧底部与气化室顶部的双螺旋导流叶片502接触；内环侧与外环侧在热解室中下部通过金属板相隔，在热解室上部通过筛网A201相连通。金属板外缠绕有启动电加热丝。外环侧下部设有环形阻火器202，环形阻火器下部的外环热解室直径减小，流道面积下降，形成缩口。热解室延伸至缩口中的燃烧器喷嘴处结束。
燃烧室为环形室。在燃烧室顶部的缩口处设有燃烧器，如图2所示，与燃烧器顶部水平面呈一定角度切向环形布置有燃烧器喷嘴；燃烧器下方外壁开有空气入口302，空气入口与筒壁切面及水平面呈一定角度环形布置；缩口下方燃烧室直径增大，流通面积提高；内侧与气化室通过耐火砖接触换热。燃烧室中部为锥体结构，与气化室通过筛网B连通，筛网B兼具气体交换及热量交换功能。燃烧室下部为圆柱结构的燃烧室降尘管。燃烧室外侧由耐火隔热层4包裹。
气化室为环形室。气化室上部内外壁间固定有双螺旋导流叶片，内侧与旋风除尘室通过筛网C相连通。气化室下部为排灰通道。旋风除尘室为环形气化室内部的圆柱及圆锥体空间。换热管为环形热解室内部的圆柱形空间。旋风分离室升气管601与换热管连接处设置为扩口结构；换热管内部为固定在螺旋杆上的螺旋叶片701，螺旋叶片外缘固定于换热管内壁；换热管与气体出口管连接处设置为缩口结构。灰斗外壁为换热夹套901。换热夹套内设有多级换热套管。位于换热夹套上部的一级或数级换热套管为空冷换热套管902；位于换热夹套下部的一级或数级换热套管为水冷换热套管903。气体出口管主体呈斜向上升布置，由热解室顶部离开装置。空气入口与水平面的夹角呈45°~90°，与筒壁切面的夹角呈45°~75°，总数量为2~8个。
一种有机固废三段热解气化生产合成气的方法，其方法步骤为：
S1、启动时，首先将固废物料堆103积于料斗、气化室及热解室至指定料高。开启热解室外壁的启动电加热丝203，为热解室物料的热解反应供热，待热解气发生后，配给燃烧所用空气，将螺旋输渣机调整至合适转速运行。待气化室温度达到额定气化温度后关闭启动电加热丝，系统进入正常运行工况。
S2、正常运行时，有机固废物料A自料斗上方加入给料系统，堆积后挤出料斗内的空气，由星形给料器按设定速度旋转，使料斗内堆积的物料下落至热解室内环侧。热解室中心为换热管与气体出口管，两者连接处呈缩口状，且气体出口管呈斜向上升布置可避免下落物料在管路上堆积。
S3、热解室内环侧物料由内侧换热管内高温合成气及下部气化室内高温半焦传递的热量加热至300~550℃发生热解反应，产生的热解气经热解室上部的筛网A进入外环侧，于外环侧向下运动后经过环形阻火器、通过缩口加速后进入燃烧器喷嘴。筛网A可避免内环侧固体物料进入外环侧气体通道；产生的固体热解半焦于内环侧向下运动，通过双螺旋导流叶片进入气化室。
S4、热解气经过环形切向布置的燃烧器喷嘴形成旋流，与自空气入口喷入的同向旋流空气混合燃烧。燃烧区过量空气系数的设置应满足焦油的脱除率。热解气燃烧后产生的烟气温度高达1100℃以上，以旋流形式向燃烧室中下部运动，同时将热量传递给内侧的气化室，维持气化室的温度稳定于850℃以上；烟气经过扩口降低轴向速度，延长与气化室的换热时间。到达燃烧室中部的高温烟气在锥体外壁结构的作用下进行气固分离，以降低气体含尘量，避免筛网B堵塞，同时降低气化室移动床的压降。分离后的固体颗粒受重力作用经过燃烧室降尘管堆积于灰斗中；分离后的高温烟气在向上轴向分力及向心力的作用下通过筛网B进入气化室中部。筛网B的设置既可允许气体通过，又可避免气化室内的大颗粒半焦落入燃烧室。
S5、烟气进入气化室后，与缓慢向下移动的半焦颗粒逆向运动，在850~1100℃的高温下烟气中的水蒸气、二氧化碳与半焦中的固定碳发生气化反应，主要反应如下：
；
；
；
生成的以一氧化碳及氢气为主的合成气向上进入双螺旋导流叶片，由轴向流动改为旋流，移动至导流叶片上部后通过内侧的筛网C进入旋风分离室顶部。双螺旋导流叶片的设置可以起到如下三点作用：（a）延长烟气与半焦的接触区域，提高气化反应的转化率；（b）缩小流道横截面，提高合成气气速，同时使合成气能够以旋流的形式进入旋风除尘室，便于后续除尘；（c）通过双螺旋导流叶片遮挡改变流道方向，减少合成气向热解室的泄漏。半焦由上至下移动过程中固定碳逐渐被消耗，直至完全变为灰渣后由排灰通道进入灰斗。
S6、合成气进入旋风除尘室后依照旋风分离器的原理进行气固分离，除去气化气经过半焦床层503后携带的固体颗粒，分离后的气体通过升气管进入换热管前扩口，流速下降至高换热效率的合理流速3~15 m/s。换热管中螺旋叶片形成的螺旋流道可作为挡尘板实现对高温合成气的二级除尘，同时可延长高温合成气在换热管内的路径及停留时间，强化合成气向外环热解室的传热。除尘换热完毕的合成气F温度降低至200~300℃，经由气体出口管离开本装置。分离出的固体颗粒通过除尘室降尘管进入灰斗。
S7、进入灰斗的高温灰渣在外壁换热夹套中多级气、水换热套管的作用下温度降低至100~150℃，由螺旋输渣机输送至灰储槽储存。由螺旋输渣机的转动速度控制排渣速度，进而控制热解室及气化室移动床料的下移速度，维持热解室物料与气化室半焦交界区域位于双螺旋导流叶片顶端。冷水换热套管换热产生的热水或蒸汽可外供或作为气化介质与空气一起由空气入口喷入系统；空气换热套管换热输出的350~400℃高温空气作为燃烧用空气由空气入口喷入系统。
以含油污泥底渣作为有机固废原料，采用本发明提出的有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法进行气化。含油污泥底渣的工业分析及元素分析结果如下表所示：
含油污泥底渣由装置顶部加入给料系统，于料斗内形成料堆。星形给料器按10kg/h的给料速度将底渣送至热解室，并在热解室内环侧形成物料床层204。热解物料床层在换热管及气化半焦床层的加热作用下（启动时热量由启动电加热丝提供）达到热解温度350℃，发生热解反应，生成39.0 wt.%的热解气及61.0 wt.%的热解半焦。热解气经过热解室内外环间的筛网A进入热解室外环后，向下运动经过环形阻火器后进入缩口提速。热解半焦向下运动经过双螺旋导流叶片进入气化室。
热解气经过带有切向角度的燃烧器喷嘴后以旋流形式进入燃烧室，与燃烧器下方空气入口喷入的旋流空气混合，空气流量为3.6 Nm3/h。热解气燃烧大大降低热解气中焦油含量，形成以二氧化碳、水蒸气及氮气为主要成分的旋流烟气。旋流烟气绕行气化室上部的同时向其传热，而后进入燃烧室中部，在锥体外壁结构的作用下进行旋风除尘。高温除尘烟气经过筛网B进入气化室。分离的固体颗粒由燃烧室降尘管进入灰。高温处壁面敷设隔热耐火隔热层，以减少燃烧室向外界的散热，同时节省镍基钢材的使用，降低成本。
高温除尘烟气与气化室内的半焦床层逆向运动并发生气化反应，以二氧化碳与水蒸气为主的烟气转化为以一氧化碳与氢气为主的合成气。通过双螺旋导流叶片的导流作用延长气化反应时间并使合成气形成旋流，旋流合成气通过筛网C进入内侧的旋风除尘室，在除尘室内部进行气固分离。气化气携带的小粒径半焦颗粒通过除尘室降尘管落入灰斗，除尘后的高温合成气通过升气管及其后的扩口段后，速度降低至6~10m/s，进入换热管。
在换热管内高温合成气在固定在螺旋杆上的螺旋叶片的折流作用下进一步除尘，同时延长了其在换热管内的停留时间，完成向外侧热解室的传热。经过换热管的合成气通过缩口段提速，经气体出口管输送至装置外。出口合成气的温度降低至270℃，其成分为H227.9%、CO 24.0%、CO214.3%、N230.1%、CH43.65%、C2H4及其他0.06%，产量达9.5 Nm3/h，热值达9.6 MJ/Nm3。检测结果表明气化气中焦油含量为84.5 mg/Nm3，能够满足内燃机的进气要求。
燃烧室及旋风除尘室分离得到的固体颗粒及气化室半焦反应后形成的高温灰渣在灰斗内形成灰床904。高温灰床由灰斗外层的换热夹套冷却。换热夹套内布置有一级空冷换热套管及一级水冷换热套管，分别由冷空气B及冷却水C将灰斗内的灰床降温，生成的热空气D作为燃烧空气供给燃烧室用；生成的热水或蒸汽E可外供。通过螺旋输渣机将降温至100~150℃的灰渣输送至灰储槽暂存。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，其包括给料系统、热解室、燃烧室、气化室、旋风除尘室、换热管、气体出口管、灰斗、螺旋输渣机以及灰储槽；
所述热解室分为内环侧与外环侧，所述给料系统下部与热解室内环侧相连，热解室内环侧与外环侧在热解室中下部通过金属板相隔，热解室上部的内环侧与外环侧间通过筛网A相连通，金属板外缠绕有启动电加热丝，热解室内环侧中心设置换热管；
所述燃烧室为环形室，在燃烧室顶部设有燃烧器，热解室外环侧底部与燃烧室通过燃烧器喷嘴相连，燃烧器下方外壁开设有空气入口，所述燃烧室中段内侧与气化室通过筛网B相连，燃烧室底部与灰斗通过燃烧室降尘管相连；
所述气化室为环形室，气化室上部内外壁间固定有双螺旋导流叶片，气化室上部内侧与旋风除尘室通过筛网C相连通，气化室下部为排灰通道，与灰斗相连；
所述旋风除尘室为环形气化室内部的空间，所述旋风除尘室顶部与换热管通过升气管相连，换热管内部为固定在螺旋杆上的螺旋叶片，螺旋叶片外缘固定于换热管内壁上，旋风除尘室底部与灰斗通过除尘室降尘管相连，所述换热管顶部与气体出口管相连；
所述灰斗底部与螺旋输渣机一端上部开口相连，所述灰储槽与螺旋输渣机另一端底部开口相连。
2.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述灰斗外壁为换热夹套，换热夹套内设有多级换热套管，位于换热夹套上部的一级或数级换热套管为空冷换热套管；位于换热夹套下部的一级或数级换热套管为水冷换热套管。
3.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述给料系统包括料斗及星形给料器，料斗安装于星形给料器上方，与星形给料器上方开口相连，星形给料器下方开口与热解室相连，热解室内环侧上方正对星形给料器下方开口。
4.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述热解室外环侧下部设有环形阻火器，环形阻火器下部的热解室外环侧直径减小，流道面积下降，形成缩口，热解室延伸至缩口中的燃烧器喷嘴处。
5.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述燃烧室顶部在燃烧器喷嘴处形成有缩口，缩口下方燃烧室直径增大，流通面积提高；内侧与气化室通过耐火砖接触换热。
6.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述燃烧室中部为锥体结构，燃烧室下部为圆柱结构的燃烧室降尘管，燃烧室外侧由耐火隔热层包裹。
7.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述旋风除尘室为圆柱及圆锥体形状的结合空间，旋风分离室的升气管与换热管连接处设置为扩口结构。
8.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述换热管为热解室内部的圆柱形空间，换热管与气体出口管连接处设置为缩口结构，气体出口管主体呈斜向上升布置，由热解室顶部离开装置。
9.根据权利要求1所述的一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置，其特征是，所述燃烧器喷嘴与燃烧器顶部水平面呈一定角度的切向环形布置，空气入口与燃烧器筒壁切面及水平面呈一定角度的环形布置，空气入口与水平面的夹角呈45°~90°，与燃烧器筒壁切面的夹角呈45°~75°，总数量为2~8个。
10.一种根据权利要求1-9所述的装置生产合成气的方法，其特征是，其方法步骤为：
S1、有机固废由给料装置输送至热解室，在气化室及换热管的加热作用下发生热解反应，生成热解气与半焦；热解气进入燃烧室，半焦进入气化室；
S2、热解气在燃烧室内燃烧，生成以二氧化碳和水蒸气为主的高温烟气，高温烟气通过间接换热维持气化室的温度在850℃以上，离开燃烧室的高温烟气进入气化室；
S3、烟气进入气化室后与半焦颗粒接触，在高温下发生气化反应，生成以一氧化碳及氢气为主的合成气，反应完毕后半焦形成的固体灰渣进入灰斗；
S4、合成气进入旋风除尘室后进行气固分离，分离后的气体进入换热管，分离出的固体颗粒进入灰斗；
S5、在换热管中合成气将热量传递给热解室，换热完毕后经由气体出口管离开本装置；
S6、进入灰斗的灰渣由螺旋输渣机输送至灰储槽储存。
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