專利名稱：碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝及裝置的制作方法
碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝及裝置本發(fā)明涉及以水作為主要燃?xì)鈿饣瘎┑谋唤馑饺細(xì)鈿饣a(chǎn)工藝特別是涉及工業(yè)、 民用上節(jié)約利用可再生生物質(zhì)能源及化石能潔的裝置。已知水中H是熱值很高的氣體燃料。據(jù)1986年版中等專業(yè)學(xué)校教材《無機(jī)化學(xué)》下冊(cè) 第十一章"氣體燃料" 一段中講述了水煤氣生產(chǎn)原理及北京市建委2006年主編《新農(nóng)村建設(shè) "四節(jié)"技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)系列手冊(cè)》中生物質(zhì)能源利用新技術(shù)披露的生物質(zhì)氣化技術(shù)，它們都 是用生物質(zhì)、化石碳源直燃方式，用大量的空氣作氣化劑生產(chǎn)燃?xì)?，已知在直燃式氣化中?有部分水在參加裂解氣化，但不能大量用水作為氣化劑生產(chǎn)燃?xì)?，更不能達(dá)到以水作為主要 氣化劑生產(chǎn)燃?xì)獾募夹g(shù)百的。本發(fā)明是提供一種主要以水為氣化劑的碳解水式燃?xì)馍a(chǎn)工藝及裝置。
下面結(jié)合附圖加以說明。

圖1是拔解水式燃?xì)鈿饣癄t裝置示意揮。圖2是氣化爐爐渣機(jī)械排放撥叉及加熱葉片j^燒子剖面示意圖。碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝為碳原料由螺旋 機(jī)(1)的入口 <23)進(jìn)入，經(jīng)螺旋推 進(jìn)機(jī)(1)推進(jìn)氣化爐體(3)內(nèi)，加熱葉片燃燒子(4)對(duì)碳原料進(jìn)行外力加熱，水蒸氣由出 口 (21)進(jìn)入氣化爐體(3)內(nèi)，被加熱后的碳原料裂解生成燃?xì)?。燃?xì)庀蛳铝鲃?dòng)由氣化爐底 (9)強(qiáng)制進(jìn)入嫘旋降塵器(22)降塵，降塵后通過蒸汽發(fā)生器(14)的冷即后從燃?xì)馔ǖ揽?<16)外供，部分燃?xì)馔諝庥煽諝馊肟?(17)、燃?xì)膺M(jìn)口 (18)進(jìn)AJR腔式羅茨風(fēng)機(jī)(15〉 升壓送入混氣分氣盤(19)進(jìn)行分配給加熱整流罩內(nèi)腔(20)點(diǎn)燃燃燒，雙腔式羅茨風(fēng)機(jī)US) 經(jīng)變頻提高供氣壓力，火焰進(jìn)入加熱燃燒子(4)燃燒實(shí)現(xiàn)3lt氣化用碳原料加熱a由于生產(chǎn) 出的高溫燃?xì)馔ㄟ^蒸汽發(fā)生器(14)所發(fā)生的水蒸氣靠自身的壓力從出口 (21)進(jìn)入氣化爐 內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳解水式生產(chǎn)燃?xì)?。加熱葉片燃燒子U)在燃燒后所產(chǎn)生的廢氣1120、 C02同時(shí)參 加裂解和還原反應(yīng)生成燃?xì)狻饣蟮奶荚显蛳掠杉訜嵴髡值淖饔昧鲃?dòng)到爐渣機(jī)械排 放撥叉(7)上方，由爐渣機(jī)械抹放撥叉(7)均勻抹放到氣化爐底(8)收集，經(jīng)爐渣推出機(jī) (11)由(12)爐渣出口推出爐外。
碳解水式燃?xì)鈿饣癄t裝置為-1、 碳原料推進(jìn)機(jī)(1)與氣化爐上蓋(2)、氣化爐體(3)、氣化爐底(9)、爐渣推出機(jī) (11)依次連接成整體氣化爐外部封閉結(jié)構(gòu)。加熱葉片燃燒子(4)與燃燒整流罩(6)、燃?xì)?、空氣混氣分氣盤(19)連接皿體氣化爐內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)，由內(nèi)外兩組封閉結(jié)構(gòu)g氣化爐'2、 氣化爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)與雙腔式羅茨風(fēng)機(jī)(15)連接組成對(duì)碳原料迸行外力加熱及整流的結(jié)構(gòu)。3、 碳原料推進(jìn)機(jī)(1)與爐渣機(jī)械排放撥叉(7)、撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)、爐渣推出機(jī)(11)、 碳原料及爐渣推出機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條(5)組成碳解水式燃?xì)鈿饣B續(xù)生產(chǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
4、水蒸氣出口 (21)、蒸汽發(fā)生器(14)、供水入口 (13)與雜旋降塵器(22)、燃?xì)獬?口 (16)、空氣入口 (17)、燃?xì)馊肟?<1 )、雙腔式羅茨風(fēng)機(jī)"S)的接通和連接所組成有機(jī) 通道結(jié)構(gòu)。本裝置碳解水式燃?xì)鈿饣癄t采用內(nèi)外封閉結(jié)構(gòu)形成容納碳原料的空腔，由加熱葉片燃燒 子在雙腔式羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)空氣，燃?xì)馍龎汉笮纬傻母邏貉跹鎸?duì)碳原料加熱到7鄰^00TC,水蒸氣在自身壓力下進(jìn)入赤熱的碳原料內(nèi)部被裂解生成co、 m的氣體燃燒.加熱葉片燃燒子燃燒后的廢氣H20、 C02在高溫簾原料內(nèi)還原或f^生成燃?xì)?CO,H2，生成，離溫燃?xì)獍?出氣化爐并通過蒸汽發(fā)生器交換生成水蒸氣，水蒸氣連續(xù)進(jìn)入氣化爐，從而以碳解水的工藝 生產(chǎn)以CO Hi氣為主的可燃?xì)馔夤?經(jīng)試驗(yàn)本裝置的合理工況為1、 進(jìn)入加熱葉片燃燒子的燃?xì)?、空氣壓?000 4000pa,這樣才能達(dá)到髙溫氧焰進(jìn)入 壤原料顆粒簡給與加熱，火皿度可達(dá)l eO~120 TC，碳原imff 750^800"'2、 水蒸氣進(jìn)入壓要稍大于氣化爐內(nèi)壓才能達(dá)到大量水蒸氣的進(jìn)入。3、 碳解水的進(jìn)料按碳水比為1.5:1設(shè)計(jì)。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)本裝置的結(jié)構(gòu)尺寸為1、 加熱葉片燃燒子與加熱葉片燃燒子之間應(yīng)從其外沿到沿的最大不超過50mm:最小不 小于20mm設(shè)計(jì)》2、 本裝置氣化爐體(3)橫截面最大不限，最小不小于e200mm。可按實(shí)際需要用產(chǎn)氣 m3 h設(shè)計(jì)爐體徑與高度之間比為1:2.5,但民用型可加大直徑、壓低爐體離， 一般直徑200^30ftm 時(shí)，爐體高為350i鵬為宜，不得低于350bbb本發(fā)明試驗(yàn)氣tt^率可達(dá)90 989^由于擴(kuò)原料aa機(jī)高Hlta面形成栓塞。爐渣,機(jī) 髙推出而形成栓塞及氣化爐內(nèi)的封閉?？偮饴市∮?%,大多數(shù)是水蒸氣為氣化劑，產(chǎn)出 的燃?xì)庵蠧Oz氣總為汰1~0. %本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是-1、 能連續(xù)用水蒸氣作為主要?dú)饣瘎┥a(chǎn) 氣*2、 碳原料適用性廣。本發(fā)明采用外加熱及Jtft機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方式，對(duì)生物質(zhì)原料初 加工成型要求不嚴(yán)格有對(duì)對(duì)煤炭種類不限的特點(diǎn)-3、 生產(chǎn)出的燃?xì)鉄嶂蹈?。由于采用蒸汽氣化，不需要大量的空氣加入，生產(chǎn)出的燃?xì)?主要是扎+CO。4、 本發(fā)明裝置尺寸可放大縮小，在工業(yè)、民用范圍內(nèi)都可實(shí)用。5、終端用戶樣廢氣中 C03比其他燃?xì)獍璺臗02降低20 30% 。
權(quán)利要求
1、 一種碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝，其特征在于① 、碳原料由螺旋推進(jìn)機(jī)(1)的入口 (23)進(jìn)入，經(jīng)螺旋推進(jìn)機(jī)(1)推進(jìn)氣化爐體(3) 后，加熱葉片燃燒子(4)對(duì)碳原料進(jìn)行外力加熱，水蒸氣由出口 (21)進(jìn)入氣化爐體(3) 內(nèi)被加熱后的碳原料裂解生成燃?xì)?；?、加熱葉片燃燒子(4)在燃燒后產(chǎn)生的廢氣H20、 C02同時(shí)參加裂解及還原生成燃?xì)狻?br> 2、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝，其特征在于加熱葉片燃燒 子為高壓氧焰實(shí)現(xiàn)外力加熱。
3、 一種按照碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的裝置，其特征在于-它具有碳原料推進(jìn)機(jī)(1)與氣化爐上蓋(2)、氣化爐體(3)、氣化爐底(9)、爐渣推出機(jī)(11)依次連接成整體氣化爐外部封閉結(jié)構(gòu)；加熱葉片燃燒子(4)與燃燒整流罩(6)、燃 氣、空氣混合分氣盤(19)連接成整體爐內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)；由內(nèi)外兩組封閉結(jié)構(gòu)同燃?xì)?、空?混合氣分氣盤(19)在氣化爐體(3)下部及氣化爐底(9)上部相互連接組成碳解水式燃?xì)?氣化爐整體結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的裝置，其特征在于-① 、碳解水燃?xì)鈿饣癄t內(nèi)部結(jié)構(gòu)與雙腔式羅茨風(fēng)機(jī)(15)組成對(duì)碳原料加熱及分流結(jié)構(gòu)；② 、碳原料推進(jìn)機(jī)(1)與爐渣機(jī)械排放撥叉(7)、撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)、撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)軸外套(10)、 爐渣推出機(jī)(11)、碳原料及爐渣推進(jìn)推出機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條(5)組成碳解水式燃?xì)鈿饣癄t的連續(xù) 生產(chǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)；③ 、水蒸氣出口 (21)與供水入口 (13)、螺旋降塵器(22)、蒸汽發(fā)生器(14)接通和 連接組成的水蒸氣進(jìn)入，生產(chǎn)出燃?xì)獾呐懦黾八魵獾恼舭l(fā)有機(jī)整體通道結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種主要以水為氣化劑的碳解水式燃?xì)鈿饣a(chǎn)工藝及裝置。其工藝是碳原料由螺旋推進(jìn)機(jī)推進(jìn)氣化爐內(nèi)，經(jīng)加熱葉片燃燒子高壓氧焰的外力加熱，水蒸氣靠自身的壓力下進(jìn)入氣化爐被加熱碳原料裂解生成燃?xì)狻＜訜崛紵傻膹U氣也參加裂解或還原成燃?xì)?。按照本發(fā)明生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的裝置有爐外部封閉結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)及碳原料、爐渣進(jìn)與出的機(jī)械結(jié)構(gòu)，外力加熱結(jié)構(gòu)，水蒸氣生成進(jìn)入，生成燃?xì)獾呐懦鐾ǖ澜Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明對(duì)氣化用碳原料適用性廣，氣化效率高，生產(chǎn)出的燃?xì)鉄嶂蹈?，終端用戶可減少CO₂氣排放及可大量節(jié)約利用生物質(zhì)能源、化石能源。
文檔編號(hào)C10B49/02GK101121894SQ20071014755
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者張一波, 張金峰 申請(qǐng)人:張金峰;張一波