本实用新型专利技术提供的一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，其自下而上依次连接有出渣口短节、椭圆封头、气化炉腔、变径段及提升段，渣口短节底部设置熔渣出口，渣口短节侧壁上设置环管进气口和渣口喷嘴，椭圆封头的下部设置气化剂进口，提升段的下部设置气化剂喷嘴；本装置结构简单，易于操作；同时设置了提升段，并在提升段设置了气化剂喷嘴，使燃料气中的焦油、有机物、粉尘、二噁英等可燃组分在提升段内充分燃烧，有效提升了物料的碳转化率；另外该装置设置了出渣口短节，并在出渣口短节的侧壁上设置渣口喷嘴，从渣口喷嘴中通入气化剂，使灰渣再次燃烧后形成熔融态，再通过激冷装置可得到玻璃体，从而实现灰渣的无害化处理。从而实现灰渣的无害化处理。从而实现灰渣的无害化处理。
【技术实现步骤摘要】
一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置
[0001]本技术属于燃料气制备
，尤其涉及一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置。
技术介绍
[0002]随着经济的不断发展和生活水平的不断提升，环保要求正变得越来越严格。其中：含碳固体物料作为日常生活及生产中最常见的污染物，主要包括生活垃圾、城市污泥、畜禽粪便、农林废弃物等，具有形态多样、组成复杂、体积能量密度低、堆放占用空间大的特征，同时由于内部通常易挥发有机物质，会对环境造成污染。因此，含碳固体物料的减量化、无害化、资源化利用正变成越来越热门的课题。
[0003]目前，含碳固体物料通过热化学转化法来实现减量化处理，其中气化技术是热化学转化法中重要的技术之一。在我国，气化技术按照工艺流程可分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类，各种气化技术均有其各自的优缺点，对原料的品质有不同的要求，其工艺的先进性、技术成熟程度也有差异。其中：固定床气化技术由于反应温度适中，设备造价便宜，对于小中型燃料气改造和燃气应用具有一定的技术优势。
[0004]当利用固定床气化技术处理含碳固体物料时，由于传统固体床的炉腔温度低，无法将易挥发有机物质完全去除，致使燃料气中含有较多的焦油、甲烷等有机物质，而燃料气中的有机物质可形成二噁英等污染物，同时排出的灰渣碳含量较高；另外由于传统固体床普遍飞灰量较大，由于飞灰中含碳量也较高，排放后依然会造成二次污染。因此对于含碳固体物料的处理，急需一种反应温度更高、排渣无害化、飞灰及二噁英等污染物量少的气化技术。
技术内容
[0005]为解决现有技术的缺点和不足，提供一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，从而可解决传统固体床的炉腔温度低导致燃料气及灰渣的含碳量偏高、传统固定床飞灰较大易造成二次污染的问题。
[0006]为实现本技术目的而提供的一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，包括自下而上依次连接的出渣口短节、椭圆封头、气化炉腔体、变径段及提升段，所述出渣口短节底部设置有熔渣出口，所述熔渣出口与熔渣激冷装置相连接，所述出渣口短节的外部设置有水夹套，所述出渣口短节的侧壁自上而下依次设置有环管进气口及若干排渣口喷嘴，每排所述渣口喷嘴沿出渣口短节的圆周方向均匀布置4
‑
8个，所述椭圆封头内腔中套设有分布板，所述椭圆封头的下部设置有气化剂进口，所述气化炉腔体的侧壁设置有物料进口若干，所述提升段的侧壁设置有若干排气化剂喷嘴，每排所述气化剂喷嘴沿提升段的圆周方向均匀布置4
‑
8个，所述提升段的顶部设置有气体出口，所述气体出口与除尘系统连接。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述提升段、气化炉腔体及出渣口短节的内壁上均涂覆有隔热层和耐火层，所述耐火层位于隔热层的外侧，隔热层材料为轻质莫来石料，耐火
层材料为白刚玉耐磨料和高强高铝耐磨料，所述出渣口短节外部设置有水夹套。
[0008]作为上述方案的进一步改进，所述水夹套内部设置有空腔，所述水夹套上设置有进水口、出水口，所述空腔、进水口及出水口连通，以实现冷却水的进出。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所述气化剂喷嘴、渣口喷嘴的内层为通气管道，所述通气管道外部套设有外壳，所述外壳与通气管道之间形成冷却通道。
[0010]作为上述方案的进一步改进，所述分布板为倒锥形，所述分布板的倾斜度为30
°‑
60
°
，所述分布板上开有出气孔，所述出气孔的孔径为1
‑
6mm，数量为200
‑
2000个，以实现椭圆封头与气化炉腔体中的气体连通，所述分布板的外表面涂覆有耐火层。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述提升段与气化炉腔体的内径比为1:3～3:4。
[0012]作为上述方案的进一步改进，所述物料进口的数量为1
‑
3个。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]与现有技术相比，本技术提供的一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，结构简单，易于操作；同时设置了提升段，并在提升段设置了气化剂喷嘴，使燃料气中的焦油、有机物、粉尘、二噁英等可燃组分在提升段内充分燃烧，有效提升了物料的碳转化率；另外该装置设置了出渣口短节，并在出渣口短节的侧壁上设置渣口喷嘴，从渣口喷嘴中通入气化剂，使灰渣再次燃烧后形成熔融态，再通过激冷装置可得到玻璃体，从而实现灰渣的无害化处理。
附图说明
[0015]图1为本技术中装置的剖切图；
[0016]图2为本技术中气化剂喷嘴及渣口喷嘴的剖切图。
[0017]其中：1
‑
气体出口，2
‑
提升段，3
‑
气化剂喷嘴，4
‑
椭圆封头，5
‑
变径段，6
‑
气化炉腔，7
‑
分布板，8
‑
气化剂进口，9
‑
环管气入口，10
‑
渣口喷嘴，11
‑
熔渣出口，12
‑
渣口短节，13
‑
物料进口，14
‑
进水口，15
‑
水夹套，16
‑
出水口。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明：
[0019]实施例1
[0020]如图1
‑
图2所示，一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，包括自下而上依次连接的出渣口短节12、椭圆封头4、气化炉腔体6、变径段5及提升段2，所述出渣口短节12底部设置有熔渣出口11，所述熔渣出口11与熔渣激冷装置相连接，所述出渣口短节12的外部设置有水夹套15，所述出渣口短节12侧壁自下而上设置有环管进气口9及1排渣口喷嘴10，每排所述渣口喷嘴10沿出渣口短节12的圆周方向均匀布置6个，所述椭圆封头4内腔中设置有分布板7，所述椭圆封头4的下部设置有气化剂进口8，所述气化炉腔体6的侧壁设置有1个物料进口13，所述提升段2的侧壁设置有2排气化剂喷嘴3，每排所述气化剂喷嘴3沿提升段2的圆周方向均匀布置4个，所述提升段2的顶部设置有气体出口1，所述气体出口1与除尘系统连接；其中：所述提升段2与气化炉腔体6的内径比为1:3；所述提升段2、气化炉腔体6及出渣口短节12的内壁上均涂覆有隔热层和耐火层，所述耐火层位于隔热层的外侧，隔热层材料为轻质莫来石，厚度为150mm，耐火层材料为刚玉浇注料，厚度为100mm，所述出渣口短节12
外部设置有水夹套15，所述水夹套15内部设置有空腔，所述水夹套15上设置有进水口14、出水口16，所述空腔、进水口14及出水口16连通，以实现冷却水的进出；所述气化剂喷嘴3、渣口喷嘴10的内层为通气管道，所述通气管道外部套设有外壳，所述外壳与通气管道之间形成冷却通道；所述分布板7为倒锥形，所述分布板7的倾斜度为30
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，其特征在于：包括自下而上依次连接的出渣口短节(12)、椭圆封头(4)、气化炉腔体(6)、变径段(5)及提升段(2)，所述出渣口短节(12)底部设置有熔渣出口(11)，所述熔渣出口(11)与熔渣激冷装置相连接，所述出渣口短节(12)的外部设置有水夹套(15)，所述出渣口短节(12)的侧壁自上而下依次设置有环管进气口(9)及若干排渣口喷嘴(10)，每排所述渣口喷嘴(10)沿出渣口短节(12)的圆周方向均匀布置4
‑
8个，所述椭圆封头(4)内腔中套设有分布板(7)，所述椭圆封头(4)的下部设置有气化剂进口(8)，所述气化炉腔体(6)的侧壁设置有物料进口(13)若干，所述提升段(2)的侧壁设置有若干排气化剂喷嘴(3)，每排所述气化剂喷嘴(3)沿提升段(2)的圆周方向均匀布置4
‑
8个，所述提升段(2)的顶部设置有气体出口(1)，所述气体出口(1)与除尘系统连接。2.根据权利要求1所述的一种利用含碳固体物料制备燃料气的装置，其特征在于：所述提升段(2)、气化炉腔体(6)及出渣口短节(12)的内壁上均涂覆有隔热层和耐火层，所述耐火层位于隔热层的外侧，隔热层材料为轻质莫来石料，耐火层材料为白刚玉耐磨料和高强高铝耐磨料，所述出渣口短节(12)外部设置有水夹套...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭金霞，张永奇，李庆峰，胡震，陈寒石，张林仙，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：新型
国别省市：
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