气化气生成系统技术方案

气化气生成系统(100)具备：燃烧炉(110)，其加热流动介质；气化炉(140)，通过燃烧炉(110)加热的流动介质被导入其中，用流动介质具有的热使气化原料气化而生成气化气；以及冷却机构(160)，其冷却在气化炉(140)和燃烧炉(110)之间流通的流动介质。另外，流动介质在燃烧炉(110)和气化炉(140)之间循环，流动介质和气化原料的残渣从气化炉(140)被导入燃烧炉中，燃烧炉(110)使残渣燃烧而加热流动介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气化气生成系统
本专利技术涉及使气化原料气化而生成气化气的气化气生成系统。本申请基于2013年3月21日在日本申请的日本特愿2013-57509号而主张优先权，并将其内容引用于此。
技术介绍
近年来，正在开发着代替石油，令煤炭或生物质、轮胎碎片等气化原料气化而生成气化气的技术。由此生成的气化气被利用在发电系统或、氢气的制造、合成燃料(合成石油)的制造、化学肥料(尿素)等化学制品的制造等中。在成为气化气的原料的气化原料内，特别地煤炭的可采年数为150年左右，是石油的可采年数的3倍以上，另外，由于煤炭与石油相比而储藏地没有不均匀，所以其作为能持续长期稳定供给的自然资源而被期待着。作为气化煤炭等气化原料的技术，开发着在通过800℃左右的水蒸气而流动介质形成流动层的气化炉内将气化原料气化的技术(水蒸气气化)(例如，专利文献1)。在专利文献1中，使用具备燃烧炉和气化炉的装置，将在燃烧炉加热的流动介质导入至气化炉中，并在气化炉中将气化原料气化之后，流动介质从气化炉向燃烧炉导入。如此，在专利文献1的技术中，流动媒体在燃烧炉和气化炉之间循环。另外，在专利文献1的技术中，气化之后的气化原料的残渣(木炭)与流动介质一起导入至燃烧炉，在燃烧炉中使残渣燃烧而加热流动介质。另外，关于专利文献2至专利文献5也记载着使用流动介质的气化炉。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本特许第3933105号公报专利文献2：日本特开2005-41959号公报专利文献3：日本特开平7-35322号公报专利文献4：日本特开2003-176486号公报专利文献5：日本特开2013-46893号公报。
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]在上述的专利文献1中记载的、流动介质循环的气化气生成系统中，燃烧炉的燃料是气化原料的残渣。因此，在燃烧炉中的流动介质的加热量是通过使残渣燃烧而得到的发热量与来自燃烧炉的放热量的差值。导入燃烧炉的残渣的量依赖于在气化炉中要求的气化气的生成量，并且来自燃烧炉的放热量依赖于燃烧炉的大小(容积)。如果具体地说明，那么燃烧炉越小，即，气化气生成系统的规模越小，那么相对于燃烧炉的容积的表面积(比表面积)变大，因而来自燃烧炉的放热量变大，燃烧炉越大，则比表面积变小，因而来自燃烧炉的放热量变小。在此，在使气化气的生成量增加的目的下，如果扩大气化气生成系统的规模，那么导入的残渣的量增加，并且来自燃烧炉的放热量变小，因而在燃烧炉中的流动介质的加热量变得过大(燃烧炉过热)。因此，可能流动介质熔融，不作为流动介质起作用。另外，如果流动介质的温度上升过高，那么有必要的是提高燃烧炉与连接燃烧炉和气化炉的配管等的耐热强度，成本变高。本专利技术鉴于这样的问题，目的是提供在气化气生成系统中，可不使气化气的生成量降低而防止燃烧炉的过热的气化气生成系统。[用于解决问题的方案]本专利技术的第一方式涉及的气化气生成系统具备：燃烧炉，其加热流动介质；气化炉，通过燃烧炉加热的流动介质被导入其中，用流动介质具有的热使气化原料气化而生成气化气；以及冷却机构，其冷却在气化炉和燃烧炉之间流通的流动介质。另外，流动介质在燃烧炉和气化炉之间循环，流动介质和气化原料的残渣从气化炉被导入燃烧炉中，燃烧炉使残渣燃烧而加热流动介质。另外，在本专利技术的第二方式涉及的气化气生成系统中，在上述的第一方式中，冷却机构设置在气化炉的下游侧，冷却流通燃烧炉的上游侧的流动介质。另外，本专利技术的第三方式涉及的气化气生成系统是，在上述第一或第二方式中，具备：温度测定部，其测定燃烧炉的入口的流动介质的温度；以及控制部，其基于通过温度测定部测定的温度，以将流动介质冷却至预定的温度范围的方式控制冷却机构。另外，本专利技术的第四方式涉及的气化气生成系统是，在上述第一至第三方式中，具备环封，其设置在气化炉和燃烧炉之间，防止在气化炉生成的气化气的向燃烧炉的流出和从燃烧炉向气化炉的气体的流入中的任意一方或双方，冷却机构在环封内冷却流动介质。另外，在本专利技术的第五方式涉及的气化气生成系统中，在上述第一至第四方式中，冷却机构通过将水和流动介质热交换，从而冷却流动介质并生成水蒸气。而且，冷却机构具备将生成的水蒸气导入至气化炉的导入部，在气化炉中气化原料通过水蒸气被气化。[专利技术的效果]根据本专利技术，在气化气生成系统中，可以不使气化气的生成量降低，而防止燃烧炉的过热。附图说明图1是用于说明气化气生成系统的具体的构成的图。图2是用于说明冷却机构的具体的构成的图。具体实施方式在下面参考附图，并详细地说明本专利技术的适合的实施方式。在涉及的实施方式中示出的尺寸、材料、其他具体的数值等不过是用于使专利技术的理解变得容易的例示，除非特别地说明的情况，否则不限定本专利技术。此外，在本说明书和附图中，关于具有实质相同的功能、构成的要素，通过附有相同的符号而省略重复说明，并且另外与本专利技术无直接关系的要素省略图示。(气化气生成系统100)图1是用于说明气化气生成系统100的具体的构成的图。如在图1中所示，气化气生成系统100包含以下部件而构成：燃烧炉110、介质分离器(旋风分离器)120、环封(loopseal)130、气化炉140、环封150、冷却机构160、温度测定部170、以及控制部180。此外，图1中用实线的箭头示出流动介质、气化原料、气化气、水、水蒸气、燃烧排气等物质的流动，并用虚线的箭头示出信号的流动。在本实施方式中，气化气生成系统100是循环流动层式气化系统，作为整体，使颗粒直径为300μm左右的硅沙(石英沙)等沙构成的流动介质作为热介质而循环。具体地，首先，流动介质在燃烧炉110加热至900℃到1000℃左右，和燃烧排气一起导入至介质分离器120。在介质分离器120中，燃烧排气和高温的流动介质被分离，分离后的燃烧排气在未图示的热交换器(例如、锅炉)被热回收。另一方面，在介质分离器120分离的高温的流动介质经由环封130而导入至气化炉140。环封130是在内部形成流动层，担当防止从介质分离器120向气化炉140的燃烧排气的流入和从气化炉140向介质分离器120的气化气的流出的作用，在后面有详细地叙述。经由环封130而从介质分离器120导入至气化炉140的流动介质通过从水蒸气分配部142导入的气化剂(在此为水蒸气)而流动，并且经由环封150回到燃烧炉110。如此，在本实施方式涉及的气化气生成系统100中，流动介质通过以燃烧炉110、介质分离器120、环封130、气化炉140、环封150这个顺序移动，并再次导入燃烧炉110，从而循环这些。另外，在气化炉140的下方设有水蒸气分配部142，从未图示的水蒸气供给源供给的水蒸气经由水蒸气分配部142而从气化炉140的底面导入至气化炉140内。如此，通过将水蒸气导入至从介质分离器120导入的高温的流动介质，从而在气化炉140内形成流动层(气泡流动层)。在气化炉140中，导入煤炭或生物质、轮胎碎片等气化原料(固体原料)，导入的气化原料通过流动介质具有的800℃到900℃左右的热而气化，由此生成气化气(合成气)。在这样的流动介质循环燃烧炉110和气化炉140的气化气生成系统100中，在气化炉140中气化原料气化之后残留的残渣被导入至燃烧炉110。因此，从气化炉140导入至燃烧炉110的残渣成为在燃烧炉110中的燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气化气生成系统，具备：燃烧炉，其加热流动介质；气化炉，通过所述燃烧炉加热的流动介质被导入其中，用该流动介质具有的热使气化原料气化而生成气化气；以及冷却机构，其冷却在所述气化炉和所述燃烧炉之间流通的流动介质，所述流动介质在所述燃烧炉和所述气化炉之间循环，并且所述流动介质和所述气化原料的残渣从所述气化炉被导入所述燃烧炉中，所述燃烧炉使所述残渣燃烧而加热所述流动介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.21 JP 2013-0575091.一种气化气生成系统，具备：燃烧炉，其加热流动介质；气化炉，通过所述燃烧炉加热的流动介质被导入其中，用该流动介质具有的热使气化原料气化而生成气化气；以及冷却机构，其冷却在所述气化炉和所述燃烧炉之间流通的流动介质，所述流动介质在所述燃烧炉和所述气化炉之间循环，并且所述流动介质和所述气化原料的残渣从所述气化炉被导入所述燃烧炉中，所述燃烧炉使所述残渣燃烧而加热所述流动介质，温度测定部，其测定所述燃烧炉的入口的流动介质的温度；以及控制部，其基于通过所述温度测定部测定的温度，以将所述流动介质冷却至预定的温度范围的方式控制所述冷却机构。2.根据权利要求1所述的气化气生成系统，其特征在于，所述冷却机构设置在所述气化炉的下游侧，冷却流通所述燃烧炉的上游侧的流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛利慎也，渡边修三，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP