用于压力气化固体颗粒状燃料的气体发生器制造技术

本发明专利技术涉及一种气体发生器（１），该气体发生器用于将固体颗粒状燃料气化成可燃的气体状混合物，以便生产合成气或者Ｈ２合适的粗煤气，在该气体发生器（１）中，由燃料形成的流化床（４）通过封闭式反应器移动，封闭式反应器具有安置在顶部的用于持续带入燃料的闸（３）以及安置于底部（１４）的漏斗状缩颈之下的用于将形成的灰排出到灰闸（１６）中的闭锁机构，其中，在底部的漏斗状缩颈的上方布置有转篦（１１），气化剂能够通过该转篦（１１）从下方引入到流化床中而且形成的灰能够通过该转篦（１１）经由漏斗状缩颈及毗连的管段（１５）转移到灰闸中。为实现转篦的持续运行，在管段中安装松散物料滑阀（１９）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种气体发生器，该气体发生器用于将固体颗粒状燃料在5bar至 IOObar 的条件下且通过用由水蒸气和O2或者水蒸气和空气组成的气化剂加热而压力气 化成可燃的气体状混合物，以便生产合成气或者H2合适的粗煤气，所述气体发生器由封闭 式反应器组成，反应器具有由燃料形成的流化床，具有安置在顶部的用于持续带入燃料的 闸和安置于底部的漏斗状缩颈之下的用于将形成的灰排出到灰闸的闭锁机构，还具有在反 应容器的下段中在漏斗状缩颈的上方安装的转篦，气化剂能够通过该转篦从下方引入到所 述流化床中，而且形成的灰能够通过该转篦经由所述漏斗状缩颈及毗连的管段转移到所述 灰闸中。本专利技术还涉及用于运行所述灰闸的方法。
技术介绍
气体发生器由利用高压水蒸气冷却的封闭的双层外壳容器所组成。粒度在3mm至 IOOmm范围内的诸如石煤、褐煤、泥煤、焦炭、石油加工产生的残余物、生物质或类似的原料 的固体颗粒状燃料经由在所述气体发生器顶部的间被引入并被分散在横截面上。由水蒸气 和O2或者水蒸气和空气组成的气化剂从下方经由转篦引入到流化床中。引入的燃料在重力 的作用下缓慢地向下移动，并在此在与气体的对流中，若温度低于灰熔点，则被干燥，若温 度为300°C至700°C，则被干馏，而如果温度为700°C至1500°C，优选为1100°C至1500°C，则 被气化，这样，最后仅剩余灰，这些灰被转篦转移进以半自动方式运转的灰间中。根据使用 的燃料类型的不同而具有300°C至600°C温度的粗煤气在上部从所述气体发生器中导出， 并根据其组成及应用目的被输送到再处理程序中。燃料被以全自动或者半自动方式工作的 闸连续地引入到气体发生器中。在固定的气体发生器运行状态下，灰闸的上部闭锁机构打开。转篦将在气体发生 器下部积累的灰以与所述气体发生器的功率及燃料的灰含量成比例的方式连续输送至所 述灰闸中。在预设的充填度达到灰闸容积例如80%时，灰闸程序启动灰闸排空循环。此时， 转篦将在第一步(Schritt)中停止，以阻止到灰闸的灰流。中断灰流是很重要的，这是因为 如果不中断灰流，就不能够紧密封闭上部灰闸闭锁机构。只有在灰闸的上部的闭锁机构的 确被紧密封闭时，转篦才可再次启动。在灰间被封闭时产生的灰将被输送到位于所述转篦 之下的由漏斗状缩颈及管段构成的中间空间中并暂时存放于此，直至上部灰闸闭锁机构再 次打开，且这些灰落入所述灰闸中。上部灰闸闭锁机构的密封性是强制性必须的，其需经多 次检查。密封性检查平均持续3分钟并在这段时间里重复多次，直到不再发现不密封性。停止转篦的结果是排气出口温度持续升高。如果气体发生器的出口排出的气体的 温度超过一个大于630°C的预定值，那么气体发生器将通过气化剂阀门的闭合而自动关闭， 以便避免损害，例如气体发生器外壳或气体发生器排气口套管在材料上出现裂缝。与具有 相对较低的灰含量的燃料相比，气体排气口温度在燃料富含灰的情况下上升得更快。转篦 的停止与重启除了随之使驱动部件承受高负荷，并由此导致材料的高磨损外，还会引起所 述气体发生器氧化区的构成及位置的变化。后果是超过容许的气体排出温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是构造一种气体发生器，使得形成的灰能够连续地被转移出该气体 发生器，同时又不必中断反应过程，因而不会对压力与温度状况产生负面影响。尤其应当放 弃停止所述转篦，从而保护接触部件并使材料的磨损最小化。此外，应当得到在质量及数量 上的保持不变的性能，而且不必对上部灰间闭锁机构的密封性进行费时而又延缓生产的检 查。上述目的通过将松散物料滑阀装入管段中得以实现，该松散物料滑阀优选构造成 闸板阀。在本专利技术中所采用的松散物料滑阀是公知的。例如在美国专利文献5，396，919中 描述了一种延时阀，该延时阀由两个固定在轴与推移/提升装置上的旋转盘片组成。盘片 以旋转运动的方式被推入需要闭锁的开口中。由于旋转，实现了金属表面的均勻磨擦，因此 确保了闭锁阀门情况下持久的完全密封。根据本专利技术的用于气体发生器的应用中的所述松散物料滑阀中断灰流动到所述 灰闸中，而且在此期间不必停止所述转篦。在关闭松散物料滑阀之后，灰被连续地转移进位 于转篦的底侧与松散物料滑阀之间的中间空间中。紧接着，封闭位于松散物料滑阀之下的 上部灰闸闭锁机构并进行必需的密封性检查，同时又不致于由此对压力气化产生影响。在 确定了上部灰间闭锁机构被密封地封闭之后，将灰间减压到大气压，打开下部灰间闭锁机 构，把灰从灰间中移出以作后续处理。在关闭上部灰间闭锁机构之后，紧接着将松散物料滑 阀再次打开。在灰间排空之后，将下部灰间闭锁机构再次密封地封闭，将灰间增压到气体发 生器内压，并再次打开上部灰闸闭锁机构。在此期间积累在上部灰闸闭锁机构上方的中间 空间中的灰落入到已排空的灰闸中。一旦达到预设的充填度，上述的灰排空循环以封闭松 散物料滑阀重新开始。本专利技术的优点在于，所述转篦在灰排空循环期间不必再停止。气体的生成由此不 受灰排空循环的影响，并能够以保持不变的质量与数量继续进行。避免了气体发生器氧化 区的构成以及位置的改变，防止了超过最高容许的气体发生器气体排出温度630°C，并阻止 了功率的降低。另一优点是防止了转篦的磨损。由于避免了对转篦的经常性启动与停止以 及高转篦启动力矩，使得转篦驱动部件的负荷更低，并使接触部件的磨损得以最小化。因此 通过根据本专利技术而应用的松散物料滑阀，达到了工作稳定性更高、产品质量保持不变、转篦 驱动部件的使用寿命得以提高的目的。附图说明下面，参照一个与附图中示意示出的气体发生器相关联的实施例，对本专利技术进行 详细说明。图1示出了具有松散物料滑阀设置的气体发生器的纵剖图。 具体实施例方式气体发生器(1)在其双层外壳(2)中拥有高压水蒸气冷却设备，在该气体发生器 的顶部，粒度为3mm至IOOmm且灰含量为30%的石煤以大约每小时50，OOOkg的数量经由进料闸(3)进入，并在50bar的压力与1200°C的平均温度下被气化。分散在气体发生器 (1)的井筒横截面上的石煤形成流化床(4)，该流化床在重力的作用下通过布置在气体发 生器(1)的上部(5)的与所述双层外壳(2)的内侧一起形成环形空间(6)的管段(7)且通 过中部及下部(8)缓慢地向下移动。温度为110°C且压力为34bar的O2经由管道(9)、 温度为400°C压力为40bar的水蒸气经由管道(10)从下方通过转篦(11)吹入所述流化 床(4)中，所述O2和水蒸气的混合物形成气化剂。在此期间，所述石煤通过相向流动的气 化剂按时间顺序先后被干燥，并在平均温度为450°C的情况下被干馏，在平均温度为950°C 的情况下被气化，而在平均温度为1150°C的情况下被燃烧。在此期间形成的气体产物积聚 在所述环形空间(6)与所述双层外壳(2)之间的管段(7)中，并经由管道(12)被导出用于 后续处理。形成的灰(13)连续地以每小时8800kg的量通过所述转篦(11)并经由毗连在 所述气体发生器(1)下方且向下呈漏斗状收缩并过渡至管段(15)的中间空间(14)转移到 所述灰闸(16)中。所述灰闸(16)在上方由上部灰闸闭锁机构(17)限制，而在下面则由下 部灰闸闭锁机构(18)限制。在上部灰闸闭锁机构(17)的上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体发生器（１），用于将固体颗粒状燃料在５ｂａｒ［ａ］至１００ｂａｒ［ａ］的压力下、通过以由水蒸气和Ｏ↓［２］或者水蒸气和空气组成的气化剂加热而压力气化成可燃的气体状混合物，用于生产合成气或者Ｈ↓［２］合适的粗煤气，所述气体发生器（１）由封闭式反应容器组成，所述反应容器具有由所述燃料形成的流化床（４），具有安置在顶部的用于连续带入所述燃料的进料闸（３）以及安置于底部的漏斗状缩颈（１４）之下的用于将形成的灰（１３）排出到灰闸（１６）中的闭锁机构（１７），以及具有在所述反应器下段中在所述漏斗状缩颈的上方安装的转篦（１１），所述气化剂能够通过所述转篦（１１）从下方引入到所述流化床中，而且所述形成的灰能够通过所述转篦（１１）经由所述漏斗状缩颈及毗连的管段（１５）转移到所述灰闸中，其特征在于，在所述管段（１５）中安装松散物料滑阀（１９）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德施密特，
申请(专利权)人：鲁奇清洁煤炭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]