碳解水式燃气发生器及燃气生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳解水式燃气发生器及燃气生产工艺。本发明专利技术的碳解水式的燃气发生器包括炉体、炉顶盖、炉芯、炉底系统、转动炉排和混合气进给盘。本发明专利技术的燃气发生器构造简单并且燃气生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将固体燃料采用碳解水式工艺气化产生燃气的方法，具体一种碳解水式燃气发生器，以及以固体燃料例如煤为原料使用所述燃气发生器生产燃气的工艺。
技术介绍
固体燃料(例如煤)气化是燃料利用技术的一个重要方向，它的任务是将固体可燃物转化为便于燃烧的可燃气体或化工原料——主要成分为一氧化碳和氢气的混合气。已知水中的氢是热值很高的气体燃料，1986年版中等专业学校教材《无机化学》下册第11章“气体燃料”一段中详细描述了水煤气生产原理，其中在初始燃气(例如吐和(0) 与空气(O2)燃烧时产生废气(H2CHCO2)和大量的热量，即燃气(H2和CO) +空气(O2)—— > 废气(H2CHCO2) +热量…方程1 ；然后碳原料(C)和水蒸汽(H2O)在上面产生的高热量作用下产生燃气(H2和CO)， 即碳原料(C) +水蒸汽(H2O)-高热量_>燃气(H2+C0)…方程2 ；另外，在高温下，方程1产生的废气(H2CHCO2)与碳原料(C)经还原/裂解过程而进行反应，同样可以生成燃气(H2+C0)，反应式为碳原料(C) +废气(H2CHCO2)-还原/裂解-> 燃气(H2+C0)...方程3。从以上原理可见，这种方法可以借助碳原料燃烧使不可燃烧的水裂解，生成可燃烧的氢气和一氧化碳。长期以来，人们试图获得一种具有较高水/碳比转化率的方法。例如， CN101570699A(中国专利申请号200810246578. X ；公开日2009. 11. 04)公开了一种固体燃料气化装置，其包括气化室和冷却净化室，冷却净化室入口处设置有第一冷却介质分布器，其用于沿圆周方向向来自气化室的高温合成合气注入低温冷却介质，从而使高温合成气体降温并从中去除固体杂质。该专利文献还提供了一种生产合成气体的方法，包括使固体燃料和氧化剂发生快速不完全反应，以生成高温合成气；沿圆周方向向所述高温合成气注入低温冷却介质，以净化所述高温合成气并使其降温。该专利文献通过多次降温、除杂和热量回收，提高了最终获得的合成气的纯净度，该装置不仅碳转化率高，而且余能余热回收效果好、水耗低、无污染。另外，CN101446413A(中国专利申请号=200810246579. 4 ；公开日2009. 06. 03)公开了一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器。该燃烧器包括位于燃烧器中心的点火烧嘴；和沿圆周方向均勻设置在点火烧嘴外围的多个工艺烧嘴。其中，每个工艺烧嘴包括位于工艺烧嘴中心的煤粉通道；和设置在煤粉通道外侧的环形的第一氧化剂通道。 该专利文献将多个工艺烧嘴与点火烧嘴组合在一起，结构紧凑，燃烧效率和气化效率提高。 每个单独的工艺烧嘴维修灵活，拆装方便。多个工艺烧嘴可灵活地调节燃烧器的负荷，炉膛内介质通过多次撞击混合均勻，火焰充满度好，多层均勻的冷却结构可有效的保护燃烧器， 延长燃烧器使用寿命。此外，CN101121894A(中国专利申请号=200710147556. 3 ；公开日2008. 02. 13)公开了一种主要以水为气化剂的碳解水式燃气气化生产工艺及装置。其工艺是碳原料由螺旋推进机推进气化炉内，经加热叶片燃烧子高压氧焰的外力加热，水蒸气靠自身的压力下进入气化炉被加热碳原料裂解生成燃气。加热燃烧所生成的废气也参加裂解或还原成燃气。按照该专利文献生产工艺设计的装置有炉外部封闭结构，炉内部封闭结构及碳原料、炉渣进与出的机械结构，外力加热结构，水蒸气生成进入，生成燃气的排出通道结构。该专利文献对气化用碳原料适用性广，气化效率高，生产出的燃气热值高，终端用户可减少CO2气排放及可大量节约利用生物质能源、化石能源。然而，现有的方法在水/碳比转化率方面仍然较低，和/或适用于该方法的装置结构复杂、效能低下。因此，本领域仍然期待有新颖的方法或装置，所述方法期待有较高的效能，和/或所述装置结构更简单和/或效能更高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新颖的碳解水式的燃气发生器，本专利技术的另一目的在于提供一种新的燃气生产工艺。本专利技术人发现，采用本专利技术所述的燃烧加热反应炉式的燃气发生器具有令人期待的效果，本专利技术的这种燃烧加热反应炉式的燃气发生器通过碳解水的原理将碳原料和水转化成主要组成为氢和一氧化碳的燃气。本专利技术基于此发现而得以完成。为此，本专利技术第一方面提供了一种碳解水式的燃气发生器，其特征在于包括(i)炉体，其呈圆桶形状；(ii)炉顶盖，其下沿与所述炉体的上沿密封连接，并且包括碳原料进口和水蒸气进口，所述碳原料进口用于向炉体内输送碳原料(例如煤炭)，所述水蒸气进口用于向炉体内输送作为原料的水蒸气；(iii)炉芯，其基本呈圆桶状并与所述炉体同轴安装于炉体内部，并且该炉芯设置有至少一个可从其内部逸出可燃气体的燃烧嘴；(iv)炉底系统，其用于支撑燃气发生器的主体，并且包括炉底外体、燃气输出系统和出渣系统；(ν)转动炉排，其呈与炉体同轴设置的桶状并且基本上贴近于所述炉体的内壁，所述转动炉排与炉芯二者之间形成燃烧加热反应室；和(vi)混合气进给盘，其设置于所述炉芯底部并且与炉芯的内腔相通。本专利技术第一方面还提供了一种碳解水式的燃气发生器，其特征在于包括(i)炉体，其呈圆桶形状；(ii)炉顶盖，其下沿与所述炉体的上沿密封连接，并且包括碳原料进口和水蒸气进口，所述碳原料进口用于向炉体内输送碳原料(例如煤炭)，所述水蒸气进口用于向炉体内输送作为原料的水蒸气；(iii)炉芯，其基本呈圆桶状并与所述炉体同轴安装于炉体内部，并且该炉芯设置有至少一个可从其内部逸出可燃气体的燃烧嘴，并且该炉芯的顶部基本呈三角锥状；(iv)炉底系统，其用于支撑燃气发生器的主体，并且包括炉底外体、燃气输出系统和出渣系统；(ν)转动炉排，其呈与炉体同轴设置的桶状并且基本上贴近于所述炉体的内壁，所述转动炉排与炉芯二者之间形成燃烧加热反应室；和(vi)混合气进给盘，其设置于所述炉芯底部并且与炉芯的内腔相通。本专利技术第一方面还提供了一种碳解水式的燃气发生器，其特征在于包括(i)炉体，其呈圆桶形，上、下两端设置有法兰盘；(ii)炉顶盖，其呈圆锥形，锥坡面设有碳原料推进装置及与炉内相通的碳原料入口以及任选的水蒸气进口；(iii)炉芯，其呈圆环叠片组成的桶状并与所述炉体中间部分位同轴向安装于混合气进给盘之上，二者内部相通，炉芯叠片间设有多个可以从其内部逸出燃气、氧气混合气加热用的燃烧嘴；(iv)炉底系统，其用于支撑燃气发生器的主体，并且包括炉底外体、燃气输出系统、出渣系统、动力减速传动系统、转向用机械系统；(ν)转动炉排，其贴于炉体内壁，与炉体高度接近，呈桶状，圆口向上，圆底外沿设齿轮、圆底内设放射状轮辐，中间作轴承外套并与炉芯根部形成轴承关系，整体炉排内部与炉芯外部二者之间形成燃烧反应室，其又与炉体形成防烧蚀层；和(vi)混合气进给盘，其设置于所述炉体下端的法兰盘和炉底上端的法兰盘之间， 两个法兰盘及其间的混合气进给盘相互连接，所述法兰盘内设有十字架形肋，肋与中间混气室同炉芯内腔相通并连接燃气、氧气通道，可在混合气进给盘法兰盘侧面通过肋内通到混气室，混合气进给盘同时支撑炉芯，向内供气、产品气外输，炉排承举、传动齿轮箱为一整体。本专利技术第二方面提供了使用本专利技术第一方面所述燃气发生器生产燃气的方法，其包括以下步骤(a)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种燃气发生器，其特征在于包括：（ｉ）炉体，其呈圆桶形状；（ｉｉ）炉顶盖，其下沿与所述炉体的上沿密封连接，并且包括碳原料进口和水蒸气进口，所述碳原料进口用于向炉体内输送碳原料（例如煤炭），所述水蒸气进口用于向炉体内输送作为原料的水蒸气；（ｉｉｉ）炉芯，其基本呈圆桶状并与所述炉体同轴安装于炉体内部，并且该炉芯设置有至少一个可从其内部逸出可燃气体的燃烧嘴，并且该炉芯的顶部基本呈三角锥状；（ｉｖ）炉底系统，其用于支撑燃气发生器的主体，并且包括炉底外体、燃气输出系统和出渣系统；（ｖ）转动炉排，其呈与炉体同轴设置的桶状并且基本上贴近于所述炉体的内壁，所述转动炉排与炉芯二者之间形成燃烧加热反应室；和（ｖｉ）混合气进给盘，其设置于所述炉芯底部并且与炉芯的内腔相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张一波，
申请(专利权)人：张一波，
类型：发明
国别省市：11