气化燃料的气化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于，在将含固定碳成分多的高燃料比燃料气化时，提高可燃性固体成分的气化效率。将导入在介质分离装置９分离的流化介质１０的介质流下管１１、与导入气化燃料１２的燃料供给口２１配置在气化炉２的一侧，将把气化炉２内部的可燃性固体成分１８与流化介质１０供给燃烧炉１的固体成分供给口１９配置在燃烧炉２的另一侧，在气化炉２内部的一侧与另一侧之间配置垂直的隔离板２２，形成由气化炉２内部的一侧向着另一侧并上下曲折的Ｚ字状弯曲流路２３。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气化燃料的气化方法和装置，特别地涉及可使高燃料比 燃料的气化有效进行的气化燃料的气化方法和装置。
技术介绍
关于将煤等固体燃料、有机性废弃物等作为燃料并使其分解产生气 体的流化床气化炉，以往已有多种提案。此类流化床气化炉的一种称为 统合性气化炉，该统合性气化炉中，向各个下部供给流动化气体而形成流化床的气化室和碳(char)燃烧室通过在下端具有开口部的一片隔离 壁隔开，整体上是一体的。在气化室和碳燃烧室之间，流化介质通过隔 离壁的开口部进行循环，使碳(可燃性固体成分)伴随流化介质由气化室 向碳燃烧室转移，并将在碳燃烧室由碳(可燃性固体成分)燃烧加热的流 化介质由碳燃烧室向气化室转移(例如参照专利文献1)。专利文献l所示的装置中，气化室和碳燃烧室隔着一片隔离壁横向 并列配置，在气化室生成的可燃性固体成分的一部分从开口部导入燃烧 室并燃烧，但由于可燃性固体成分从气化室向燃烧室的转移是任其自然 的，所以存在非常不稳定的问题，因此，在专利文献1中设置了流动化 气体的空塔速度的强流动化域和弱流动化域调节可燃性固体成分的流 动。但是，即使如此调节空塔速度，也不可能有效地仅将在气化室进行 了充分气化的可燃性固体成分向碳燃烧室供给，部分可燃性固体成分在 未经充分气化的情况下供给了碳燃烧室。因此，在气化燃料尤其为含固 定碳成分多的煤等高燃料比燃料、或混有含固定碳成分多的高燃料比原 料的燃料(例如有机废弃物、混合燃料)时，由于不能仅将由高燃料比燃 料生成的可燃性固体成分有效地留在气化室进行气化，所以存在不能得 到高气化效率的问题。另外，为了解决专利文献1具有的问题，本申请人提出采用外部循 环方式的燃烧装置来使气化燃料进行气化的装置(参照专利文献2)。图1简要示出了采用专利文献2的燃烧装置由气化燃料生成有用的 可燃性气体的气化装置，该气化装置由主要进行可燃性固体成分燃烧的燃烧炉1、和主要进行气化燃料的气化的气化炉2构成。向前述燃烧炉1的下部供给空气3和城市煤气、煤油、重油等起动用燃料4，与砂等 流化介质起泡的同时进行混合燃烧，以此形成加热流化介质的流化床5, 进一步在燃烧炉1内的流化床5的上部形成高温的自由空间6。此时， 虽然在图1中示出了通过散气板7向燃烧炉1内吹入空气3而形成流化 床5的情况，但也可采用以往实施的散气喷嘴向燃烧炉1内吹入空气3 来形成流化床5。起动用燃料4随着后述的气化燃料12的供给，减少其 供给量，最终停止供给。前述燃烧炉1的上部连接了排气管8,从该排气管8导出的排气导 入介质分离装置9(热旋风分离器)并分离排气中的流化介质10，介质分 离装置9分离的流化介质IO通过介质流下管11供给前述气化炉2。在前述气化炉2的上部设置气化燃料12的燃料供给口 13,从该燃 料供给口 13供给煤、焦炭等含固定碳成分多的燃料(以下称"高燃料比 燃料，，)、各种废弃物或污泥等有机性废弃物或者包含它们的混合物的气 化燃料。另外，向前述气化炉的下部供给蒸汽14，并由前述蒸汽14、 高温流化介质10和气化燃冲牛12起泡形成流化床15,通过前述高温流4b 介质IO将前述气化燃料12气化。此时，虽然在图1中示出了通过散气 板7a向气化炉2内吹入蒸汽14而形成流化床15的情况，但也可采用 以往实施的散气喷嘴向气化炉2内吹入蒸汽14来形成流化床15。上述气化燃料12气化后生成的可燃性气体16从设置在气化炉2上 部的取出口 17取出。上述可燃性气体16供给发电涡轮等利用类装置。另外，经上述气化燃料12的气化在气化炉2内生成的可燃性固体 成分18被从前述介质流下管11不断供给的流化介质10由图1的右侧 向左侧依次推挤移动，通过从气化炉2的左侧端部的由高度方向中间部 位置向下倾斜并连接于燃烧炉1的固体成分供给口 19，可燃性固体成分 18和流化介质10以混合状态供给前述燃烧炉1。在上述气化装置中，由前述燃料供给口 13向气化炉2供给的气化 燃料12纟皮前述高温的流化介质10加热，进一步通过与蒸汽14接触发 生水性气化反应(C+H20-H2+CO)，在生成CO、 H2等可燃性气体16的 同时生成可燃性固体成分18。生成的可燃性气体16从气化炉2的取出 口 17供给未图示的发电用涡轮等利用类装置。另一方面，在气化炉2内部生成的可燃性固体成分18,通过从前述介质流下管11不断供给的流化介质IO从图1的一侧(右侧)向另一侧(左侧)流动，由气化炉2的左侧端部所具有的固体成分供给口 19与流化介 质10 —起供给燃烧炉1,可燃性固体成分18通过流化床5而燃烧并因 此使燃烧炉1内的燃烧气体和流化介质升温。另外，通过前述介质分离 装置9分离的排气20经未图示的锅炉等排热回收装置和排气处理装置 等排向大气中。专利文献1:日本特开2004-196831号公报专利文献2:日本特开2006-132885号7>报
技术实现思路
在表示上述专利文献2的图l的气化装置中，供给气化炉2的气化 燃料12为如有机性废弃物等的固定碳成分含量较少而挥发成分多的燃 料(低燃料比燃料)时，气化容易进行且通过气化生成的可燃性固体成分 18b的比重也比较小，因而这种比重轻的可燃性固体成分18在流化床 15的相对上层部分如虚线箭头所示进行流动并在短时间气化，流入固体 成分供给口 19。另一方面，供给气化炉2的燃料为煤、焦炭等固定碳成分含量多的 燃料(高燃料比燃料)时、或混有含固定碳成分多的高燃料比原料的燃料(例如有机废弃物、混合燃料)时，由高燃料比燃料的气化生成的可燃性 固体成分比重大，因而这种大比重可燃性固体成分18a有在气化炉2的 底部5Ii留的倾向，进一步由于如前所述的流化介质10由一侧向另一侧 的固体成分供给口 19流动的作用，大比重可燃性固体成分18a集中在 固体成分供给口 19侧的底部而贮留。因此，向气化炉2内部供给高燃料比燃料而新生成的大比重可燃性 固体成分18a，产生如实线箭头所示通过前述贮留的可燃性固体成分18b 的上侧流入固体成分供给口 19的倾向，因此大比重可燃性固体成分18a 未经充分气化就供给了燃烧炉1,出现在供给高燃料比燃料时大比重可 燃性固体成分18a的气化率不能有效提高的问题。本专利技术是为了解决上述以往课题而进行的，提供尤其在将含固定碳 成分多的高燃料比燃料气化时，可提高可燃性固体成分的气化效率的气 化燃料的气化方法和装置。本专利技术提供气化燃料的气化方法，其为将燃烧炉的排气导入介质分离装置分离流化介质，通过将分离的流化介质和气化燃料供给气化炉并 通过蒸汽的流化床将气化燃料气化并取出可燃性气体，将通过前述气化 在气化炉内部生成的可燃性固体成分和流化介质供给前述燃烧炉，并通 过空气使前述可燃性固体成分燃烧来加热流化介质的气化燃料的气化方法；通过前述介质分离装置分离的流化介质和气化燃料供给前述气化炉内部的一侧，且将前述气化炉内部的可燃性固体成分和流化介质从设 置于前述气化炉的另 一侧的固体成分供给口供给前述燃烧炉，在前述气 化炉内部的 一侧和另 一侧之间设置隔离板并形成上下曲折的z字状弯曲 流路，在使供给气化炉内的一侧的气化燃料和流化介质沿前述弯曲流路 移动的同时进行气化，供给另一侧的固体成分供给口。上述气化燃料的气化方法中，前述气化燃料可本文档来自技高网...

【技术保护点】
气化燃料的气化方法，其为将燃烧炉的排气导入介质分离装置分离流化介质，将分离的流化介质和气化燃料供给气化炉，通过利用蒸汽的流化床将气化燃料气化并取出可燃性气体，将通过前述气化在气化炉内部生成的可燃性固体成分和流化介质供给前述燃烧炉，并通过空气使前述可燃性固体成分燃烧来加热流化介质的气化燃料的气化方法，在前述介质分离装置分离的流化介质和气化燃料供给前述气化炉内部的一侧，且将前述气化炉内部的可燃性固体成分和流化介质从设置于前述气化炉的另一侧的固体成分供给口供给前述燃烧炉，在前述气化炉内部的一侧和另一侧之间设置隔离板形成上下曲折的Ｚ字状弯曲流路，在使供给气化炉内的一侧的气化燃料和流化介质沿前述弯曲流路移动的同时进行气化，供给另一侧的固体成分供给口。

【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：村上高广，许光文，须田俊之，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：JP[日本]