[发明专利]一种蓄热式高热值合成气的气化装置及基于该装置的气化生产方法

说明书

本发明公开了一种蓄热式高热值合成气的气化装置，包括气化室、鼓风机和四通阀，气化室顶端设置有放置合成气管道的合成气出口，气化室内部设置有辐射管，辐射管的两端分别设置有第一蓄热室和第二蓄热室，第一蓄热室和第二蓄热室设置于气化室外部，气化室内还设置有过热蒸汽管道，鼓风机和四通阀设置于气化室外部，将空气通过鼓风机送入四通阀，经四通阀后进入第一蓄热室，从第二蓄热室出来的烟气经过四通阀由引风机进入给水换热器，给水换热器上设置有过热蒸汽出口。本发明在蓄热式辐射管为系统提供热量，在气化室内实现气化，有效的将氮气和合成气分开，合成气中没有氮气含量，以提高合成气的热值和降低运行成本。

技术领域

本发明涉及气化技术领域，特别是一种蓄热式高热值合成气的气化装置及基于该装置的气化生产方法。

背景技术

现在实现工业煤气化的工艺主要有固定床气化、流化床气化和气流床气化三类。气化剂多为空气、氧气、二氧化碳或水蒸汽。传统的气化技术都是助燃剂和气化剂一起进入气化室，一边燃烧，一边气化。燃烧产生的二氧化碳和空气携带的氮气进入合成气，从而导致合成气热值不高，影响到合成气的应用领域。为提高合成的热值，有采用纯氧用于生产合成气，虽然达到了热值方面的要求，生产成本大大提高，还抑制了应用推广。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种蓄热式高热值合成气的气化装置及基于该装置的气化生产方法，本发明提出的蓄热式气化技术，通过蓄热燃烧为气化提供热量同时与氧气隔绝，燃烧产生的烟气余热先通过蓄热方式回收，然后再通过给水加以冷却，排烟温度不高于100℃，本系统生产的合成气热值较传统的空气-蒸汽气化技术提高100％左右，且系统节能效果显著。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种蓄热式高热值合成气的气化装置，包括气化室、鼓风机和四通阀，所述气化室顶端设置有连通合成气管道的合成气出口，所述气化室内部设置有用于加热气化室内原料的辐射管，所述辐射管的两端分别设置有第一蓄热室和第二蓄热室，所述第一蓄热室和所述第二蓄热室设置于所述气化室外部，所述气化室内还设置有向气化室内提供气化剂的过热蒸汽管道，所述鼓风机和所述四通阀设置于所述气化室外部，将空气通过所述鼓风机送入四通阀，经四通阀后进入所述第一蓄热室，从所述第二蓄热室出来的烟气经过四通阀由引风机进入给水换热器，所述给水换热器上设置有过热蒸汽出口，所述过热蒸汽出口与所述过热蒸汽管道的一端连通，所述过热蒸汽管道的另一端设置于所述气化室内部。在此过程中，燃烧过程产生的烟气及没有反应完全的空气中的氧气、氮气等与合成气彻底分开，可以大大提高合成的热值。与热解气化相比，有过热蒸汽的引入，大大加快了气化进程，物料在过热蒸汽脉冲翻动下，气化过程效率高，彻底，完全。蒸汽由系统本身通过管道内生成，系统结构简单，可靠。排烟温度实现冷凝式回收余热，热能利用率高，产气量高。

本发明在蓄热式辐射管为系统提供热量，在气化室内实现热解和气化，有效的将氮气和合成气分开，合成气中没有由于空气燃烧带入的氮气含量，以提高合成气的热值和降低运行成本。

优选地，所述的辐射管为U型辐射管或W型辐射管。U型辐射管或W型辐射管使气化室内的原料得到充分加热，原料气化更彻底。

优选地，所述的气化室外壁上设置有保温层。保温层使气化室内的热量不会轻易散发出去，保证气化室内的气化温度。

优选地，所述的给水换热器为给水管道和烟气管道套接，所述烟气管道设置于所述给水管道的内部，可以实现烟气冷凝式余热回收。给水管道将烟气管道中的余热再回收，使烟气排烟温度降低到50℃～100℃，烟气中水蒸汽凝结，潜热释放，回收更多的余热，做到系统的气化过程的节能。

优选地，所述的过热蒸汽管道上设置有过热蒸汽流量调节阀。

优选地，所述的气化室外壁上设置有进料口，原料通过进料口进料。原料的给料由螺旋给料装置或其他密封良好的给料装置通过进料口进料完成，采用的方式可以有效防止空气进入。