流动层气化方法及其设备技术

本发明专利技术的流动层气化设备包括：流动层燃烧炉（１）；分离出流动介质（１１）和废气的分离器（８）；经由下降管（４６）导入流动介质（１１），并导入原料的流动层气化炉（４０）；使炭和流动介质（１１）循环到流动层燃烧炉（１）中的循环流路；沿着构成流动层气化炉（４０）的一侧面的流动介质导入侧壁部（４１）的宽度方向延伸，从下降管（４６）承接流动介质（１１）的分散部（４３）；将流动气体吹入分散部（４３）中，使分散部（４３）内的流动介质（１１）流动的流动气体导入机构（４７）；以及将分散部（４３）的流动介质（１１）以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均匀的方式向流动层气化炉（４０）内供给的供给部（４８）。

【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通过流动层使原料气化的流动层气化方法及其设备。
技术介绍
作为用于使煤、生物量、污泥等原料气化的流动层气化设备，已提出了下述的方 案，将原料供给到预先供给了高温的流动介质的流动层气化炉中，通过供给气化剂而形成 流动层来进行原料的气化，将生成的气体取出到外部，另一方面，通过将在流动层气化炉的 气化时所生成的炭和流动介质供给到流动层燃烧炉中使炭流动燃烧，对流动介质进行加 热，将加热后的流动介质再次供给到上述流动层气化炉中(参照专利文献1)。图1示出了上述专利文献1的流动层气化设备。图1中的1是流动层燃烧炉，流 动层燃烧炉1从下部导入通过流动层气化炉2中的原料的气化而生成的炭和流动介质，并 且使从空气管4供给的空气从下部的风箱3吹出。炭和流动介质通过吹出的空气流动化而 上升，在上升期间，炭燃烧而流动介质被加热。5是将辅助原料供给到流动层燃烧炉1的流 动层中的辅助原料口，6是设置在流动层燃烧炉1内上部的热回收用的热交换器。在流动层燃烧炉1的上部，经由移送管7连接有由旋流器构成的分离器8。该分 离器8具有外筒9和内筒10，含有从流动层燃烧炉1向移送管7导出的流动介质的高温流 体沿切线方向导入外筒9，被离心分离成流动介质和废气，含有粒径较细的灰分的废气从内 筒10排出，含有粒径较粗的未燃烧炭的流动介质11通过连接在分离器8的外筒下端并向 下方延伸的下降管12供给到流动层气化炉2中。流动层气化炉2具有由分离器8分离的流动介质11经由下降管12导入其中的 导入部13，通过流动介质11的热使从原料供给装置14供给的原料沈气化的气化部15，将 导入部13的流动介质11穿过流动层16内向气化部15供给的连通部17，遍布导入部13、连 通部17和气化部15的下部形成并将水蒸气等气化剂供给到流动层气化炉2内的盒部18， 在盒部18上连接有气化剂供给线路19。另外，如图1所示，通过连通部17在流动层16的 内部区分出导入部13和气化部15是用于防止流动层燃烧炉1中的燃烧气体穿过流动层气 化炉2而向分离器8逆流的缘故。未被气化部15气化的炭和流动介质经由溢流管等构成的循环流路25向流动层燃 烧炉1供给而循环，流动介质通过炭的燃烧被再加热。在将煤作为原料沈供给到气化部15中使其气化的情况下，生成混合了氢气(H2)、 一氧化碳(⑶)、甲烷(CH4)等气体成分的生成气体20，而且，在作为原料沈供给了富含水 分的生物量等的情况下，在上述气体成分中生成含有大量水蒸气的生成气体20。生成气体 20通过排出管21从流动层气化炉2取出并导向回收器22，伴随在生成气体20中的微粉末 23被除去并从内管M导出。而且，生成气体20加压而作为燃料供给到例如燃气轮机等中， 或者供给到精制装置中，由生成气体20制造需要目的的气体。另一方面，在将流动层燃烧炉1的高温流体经由移送管7导向分离器8之际，要避 免高温流体中的流动介质等粒子分离堆积而堵塞移送管7的问题，要考虑使流动层燃烧炉1和分离器8接近地设置以使移送管7的长度尽可能地短。在图2、图3的结构中，在流动 层气化炉2的靠近流动层燃烧炉1 一侧的左右角部的上部配置分离器8、8’，该分离器8、8’ 经由长度较短的移送管7、7’与流动层燃烧炉1相连(参照专利文献2)。但是，在图2、图3所示的结构中，通过下降管12而供给到流动层气化炉2的靠近 流动层燃烧炉1的角部的流动介质11成为以最短路径27朝向循环流路25的通过流，因此 未反应的炭从循环流路25流出，在远离流动层燃烧炉1 一侧的流动层气化炉2内产生流动 介质不移动的死空间部分观形成的温度降低的部分，从而流动层气化炉2内部的温度不均 勻，因此存在流动层气化炉2的原料沈的气化效率降低的问题。而且，在之前的图1所示的 流动层气化设备中，由于经由下降管12供给到流动层气化炉2中的流动介质11朝向循环 流路25穿过最短路径移动，所以在相对于最短路径左右方向两侧的流动层气化炉2内产生 流动介质11不移动的死空间部分形成的温度降低的部分，与图2的结构同样，由于流动层 气化炉2内部的温度不均勻，所以存在流动层气化炉2的原料沈的气化效率降低的问题。因此，为了使流动介质11移动到死空间部分，考虑具备限制流动介质11的移动方 向的耐热分离壁。在图4、图5的结构中，将两个延伸的耐热分离壁32隔着循环流路25分 离地配置在左右方向上，所述耐热分离壁32是基端紧贴流动层气化炉2的最靠近流动层燃 烧炉1的壁四上、前端在与流动层气化炉2的最远离流动层燃烧炉1的壁30之间具有连 通部31。这样一来，在流动层气化炉2的内部，左右对称地形成有被耐热分离壁32分离并 由连通部31连通的大致U字型的巡行流路33、33’。而且，在巡行流路33的靠近壁四的右 侧的端部的上部配置有分离器8，在巡行流路33’的壁四的靠近左侧的左侧端部的上部配 置有分离器8’。而且，在巡行流路33、33’的中央的上部设置有生成气体20的取出口 34。在流动介质11经由下降管12分别供给到一方的巡行流路33的右侧端部和另一 方的巡行流路33’的左侧端部之际，流动介质11分别在各巡行流路33、33’中向离开流动 层燃烧炉1的方向移动，穿过连通部31在中央的流路处合流而朝向循环流路25，其结果，即 使在左右方向两侧的死空间部分，也能够使流动介质11不产生停滞地巡游到各个角落，使 流动层气化炉2内的温度保持均勻。专利文献1 特开2005-41959号公报专利文献2 :W02008/111127但是，由于随着煤等原料的处理量的增大，用于通过流动层气化炉2对原料进行 加热的流动介质11的流量增加，所以流动层气化炉2大型化，使流动介质11遍及流动层气 化炉2的各个角落更加困难，存在不能够产生所希望的气化量，未反应的炭被排出的问题。 而且，在图4、图5的结构那样为在流动层气化炉2内配置耐热分离壁32等来限制流动介质 11的移动的构造的情况下，存在流动层气化炉2的构造复杂，制造成本增加的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述以往的问题而提出的，其目的在于提供一种流动层气化方法及 其设备，即使在流动层气化炉大型化的情况下，也能够使流动介质恰当地遍及流动层气化 炉的各个角落，并且能够使流动层气化炉的构造简单。本专利技术的流动层气化方法具备使炭燃烧而对流动介质进行加热的流动层燃烧炉， 经由分离器从该流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气，将分离出的流动5介质经由下降管导入流动层气化炉中，同时将原料导入上述流动层气化炉中，在上述流动 层气化炉内通过供给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体，将在使原料气化之际 所生成的炭和流动介质循环到上述流动层燃烧炉中，使炭燃烧，其中，将来自上述下降管的流动介质向沿着流动层气化炉的流动介质导入侧壁部的宽 度方向延伸的分散部供给，向分散部吹入流动气体，使流动介质流动化，将分散部的流动介 质以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均勻的方式向流动层气化炉内供给。本专利技术的流动层气化设备包括流动层燃烧炉，使炭燃烧而对流动介质进行加热；分离器，从上述流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气；流动层气化炉，经由下降管导入由上述分离器分离出的流动介质，并导入原料，通 过供给了气化剂的流动层使本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种流动层气化方法，具备使炭燃烧而对流动介质进行加热的流动层燃烧炉，经由分离器从该流动层燃烧炉导出的高温流体中分离出流动介质和废气，将分离出的流动介质经由下降管导入流动层气化炉中，同时将原料导入上述流动层气化炉中，在上述流动层气化炉内通过供给了气化剂的流动层使原料气化，取出生成气体，将在使原料气化之际所生成的炭和流动介质循环到上述流动层燃烧炉中，使炭燃烧，其特征在于，将来自上述下降管的流动介质向沿着流动层气化炉的流动介质导入侧壁部的宽度方向延伸的分散部供给，向分散部吹入流动气体，使流动介质流动化，将分散部的流动介质以在流动介质导入侧的整个宽度上大致均匀的方式向流动层气化炉内供给。

【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：松泽克明，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：JP