[发明专利]在气化炉、特别在高温温克勒气化炉中通过气态的含氧气化介质在流化床煤气过程中气化含碳固体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在气化炉、特别是在高温温克勒气化炉 (HTW)中通过气态的含氧气化介质在流化床煤气过程中气化含碳固 体的方法，在该方法中，含碳固体引入气化炉的反应器腔室并在气化 炉的流化床中气化，其中，在所产生的气体中一同输送的固体微粒的 至少一部分得到分离并输送回反应器腔室中。本发明另外还涉及用于 实施该方法的设备。

背景技术

上述类型的方法在现有技术中是已知的。为此，含碳的燃料在 进入气化炉的反应器腔室之后在700℃至1300℃之间的温度和升高 的压力下在流化床中气化，也就是说在使用吸热或放热反应的气化介 质的条件下。

二级气化腔室以及移动床位于流态化的流化床的上方和下方， 气化残渣由该移动床中取下。所产生的气体由二级气化腔室输送到分 离器。高温温克勒气化炉的一个重要特征在于，在所产生的气体中一 同输送的固体微粒的一部分在分离器中得到分离并通过回流管输送 回气化炉的反应器腔室中然而从固体颗粒分离出的合成气可以离开 分离器。

含碳固体例如可以是生物质、可再生材料、塑料或煤炭等。为 了将进料加入在超压下运行的高温温克勒气化炉的反应器腔室中，通 常使用螺旋输送机或气动驱动的输入装置。

在使用螺旋输送机的情况下，通过以压力闸阀系统类型驱动的 煤料闸阀系统引导进料经过圆锥形的煤料称重容器和煤料递进容器， 在煤料称重容器和煤料递进容器之间设置有煤料阀闸。随后，进料通 过进料螺旋输送机运送到高温温克勒气化炉中。该进料技术的缺点在 于，电动机驱动的进料螺旋输送机仅具有有限的运载能力，从而为了 使进料以能够通过并且足够量的方式运送至气化炉中通常必须使用 多个进料螺旋输送机。这导致，电动机由于输送进料引起的产热而具 有较大的易受干扰性的特征并且难以相对于大气密封，特别是在较高 运行压力的情况下。

在气动输送的情况下，进料由流动的气体携带并一同运输，其 中，通过运送进料和气体的输送管的前端和后端之间的压差而引起气 流。但是这种方法具有这样的缺点，即，为了使气化炉装配有进料需 要非常大的气体量，这再一次导致较大的开支以及为了储存和引导气 体需要较大的结构上的花费。

最新的现有技术中还已知在重力作用下工作的倾斜管(sloped pipe)作为另外的输送装置，也可以与气动输送相结合，但是，如目 前在测试设备中的经验显示，这些倾斜管由于在管道中出现的热变化 而仅可以受限制地使用，这一点特别是表现在特定的煤料类型的运输 中。另外，这种类型的运输要求较大的结构上的开支，因为必须将另 一个收集器与倾斜管预接，该收集器用于使固体从运输用的气体中分 离出来。

发明内容

因此，本发明的目的在于，将开头所述的方法设计成能够实现 一种快速、经济且明确的含碳固体的运输。

该目的根据本发明通过开头所述类型的方法由此得以实现，即， 含碳固体通过密封流体输送气动地引入气化炉中。

在密封流体输送的情况下，进料以高的固体质量流形式气动地 运输。

密封流体输送的优点是已知的，比如较少受到粘性或潮湿的运 输物的干扰、由于较小的压缩机功率而产生低能量损耗以及运输物的 降低的磨损。但是在本发明范围内的开发工作中另外还显示，进料借 助于气动的密封流体输向高温温克勒气化炉中的输送具有这样的优 点，即，可以将比在螺旋输送机中更大量以及比在气动输送中明显更 少量的惰性气体引入气化炉的流态化的流化床中，而该气体量不会影 响具有特征的流态化的流化床。另外，该气体同时可以用作流化气体。 根据本发明的方法也可以减少结构上的开支，因为可以省去给进容器， 在煤料螺旋输送机和气动输送的情况下该给进容器预接气化炉。

为了引起更小的材料压缩，本发明的一个有利的设计设置为， 含碳固体在储压器的出口处流化。

为了实施该方法，本发明设置一种具有至少一个以下组件的设 备：

-气动的密封流体装置的储压器，

-高温温克勒气化炉，

-输送管。

该按照本发明的设备的设计中的基本构思在于，通过输送管使 气动的密封流体输送装置的储压器与HTW气化炉连接，该输送管同样 可以是气动的密封流体输送装置的组件。由此以有利的方式实现了含 碳固体通过密封流体输送气动地并且直接地引入气化炉中，而在储压 器和HTW气化炉之间不必插入其他装置，比如给进容器。