[发明专利]小规模移动式分级热解气化装置

说明书

本发明提供一种小规模移动式分级热解气化装置。气化炉顶部设有燃气出口，炉膛中心设置固体有机物热解气化筒，下部设有转动式炉篦，底部设置排灰口；热解气化筒的加料斗高出燃气出口，中部设有两级气化空气进气入口；热解气化筒外壁与炉膛形成环形燃气加热室，热解气化筒底部与转动式炉篦形成热解气化残渣煅烧段，炉篦下部设有煅烧空气入口；气化空气进气入口和煅烧空气入口均与风机相连，燃气出口设置有热水换热器，燃气通过净化预处理装置后进入燃烧利用系统。

1.技术领域

本发明提供小规模移动式分级热解气化装置，属于煤炭清洁利用技术领域。

2.背景技术

煤炭在能源结构中的重要地位是由资源条件决定的。在世界范围内，煤炭资源相对于其它化石资源要丰富得多，在未来五十年，将继续是世界的主要能源之一。中国“富煤少油贫气”的能源禀赋决定了中国能源结构在未来相当长的时期内是以煤为主。煤炭H/C远低于石油和天然气H/C，其单位热值价格最便宜，不到油和气的1/4，最适合作为燃料或生产特种化学品。但由于煤的组成十分复杂，含有大量灰分和其他有害物质，储运与使用不便，作为一次能源直接燃用热效低，加之我国煤炭利用技术比较落后，对环境污染严重，是目前直燃污染排放最高的化石能源，成为国家能源体系构建的两难选择。

煤炭并不一定是“肮脏的能源”，能源“洁净”与否，必须和使用能源的技术联系在一起，煤气化是洁净煤技术的重要方面。利用煤先气化后作为燃料或发电是世界各国正在开发和应用的洁净煤技术的趋势。

由于我国地缘辽阔，地理环境差异大，经济发展不平衡，当地生物质、天然气、煤炭、电、地热、太阳能等能源种类繁多，应立足本地资源禀赋、经济实力、基础设施等条件及大气污染防治要求，结合区域特点和居民消费能力，因地制宜，做到“资源用得好、财政补得起、设施跟得上、居民可承受”，用合理经济代价获取最大的整体污染物减排效果。

目前我国还有大批供热取暖的中小规模煤炭直燃锅炉亟需环保改造达到超低排放，另外我国还有数量众多、规模较小的厨余垃圾、乡村垃圾和医疗垃圾急需清洁高效无害化、减量化和资源化处理，从源头上避免二噁英和飞灰的二次污染。采用煤炭、厨余垃圾、乡村垃圾或医疗垃圾先气化后燃气燃烧利用，既可实现固体有机物高效清洁利用，又可解决医院、乡村和中小企业低成本清洁安全供热取暖和废弃有机资源利用的难题。中小规模固体有机物气化适合采用固定(移动)床气化技术，但目前上吸式固定气化炉存在燃气中焦油含量高，原料中的水分没有起到气化剂的作用；下吸式固定气化炉尽管原料中的水分起到气化剂的作用，降低了燃气中焦油的含量，但干燥热解段过长、氧化还原段过短造成气化率低、灰渣中含碳过高等缺陷。因此，亟需开发能够气化效率高、有机物资源利用效率高、燃气中基本不含焦油的固定床气化炉，解决医院、乡村和中小企业的低成本清洁供热取暖和废弃有机资源利用难题。

3.发明内容

为了克服现有固定床气化炉技术存在的不足，本发明的目的是开发一种小规模移动式分级热解气化装置，该装置能够有效缩短干燥热解段，充分利用原料中水分的气化剂作用，提高固体有机物气化效率，大幅度降低燃气中焦油含量和灰渣中碳含量。

本发明所采用的移动式分级热解气化装置，利用内筒下吸式分级热解气化和灰渣上吸式气化煅烧以及环形空间上行加热干燥相结合，有效缩短干燥热解段，充分利用原料中水分的气化剂作用，提高煤炭气化效率，大幅度降低煤气中焦油含量和灰渣中碳含量，从而实现了煤和固体废弃有机物的清洁高效化燃烧利用，做到“资源用得好、财政补得起、设施跟得上、居民可承受”，用合理经济代价获取最大的整体污染物减排效果，解决医院、乡村和中小企业的低成本清洁供热取暖和废弃有机资源利用难题。