流化床氣化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種流化床氣化爐，特別是高溫溫克勒(Winkler)氣化爐，其具有被分配給該氣化爐頭部的旋風分離器或離心分離器并且具有從旋風分離器進入該氣化爐下部區域的固體回流管道。
【背景技術】
[0002]這種高溫溫克勒氣化爐是已知的，在這方面可參考例如為EP O 264 810或DE2009 000 287 或 W02009/145724。
[0003]在所述類型的氣化爐的情況下，為了通過含碳材料(例如煤、生物質、含塑料的廢料或類似物)的轉化產生合成氣或燃燒氣，流化床在下部區域中被設置，并且與粗氣體一起排出灰塵中的至少一部分在旋風分離器中被分離出來并返回到氣化爐(DE 44 13 923Al)。為了這個目的，在用于灰塵提取的下部漏斗區域中，加熱燃燒器被提供，其使氣化爐的耐火襯里升溫至所需的溫度。襯里所儲存的熱可以使流化床材料(木炭、平爐焦炭)被點燃，并且因此能夠啟用的該工藝流程。
[0004]解決方案是存在的，其中所述加熱燃燒器在加熱過程后被再次拆卸。所產生的開口借助于盲蓋裝置被封閉，其中防止任何逆流(backflows)是必要的，使得相當大的安全預防措施必須被采取。
【發明內容】
[0005]在來自本申請人的專利申請中，其不構成現有出版物，其提供了，為避免(安全預防措施)這樣的花費，加熱燃燒器被設置在氣化爐的頭部區域中，該加熱燃燒器可以在整個運行期間停留在那里。
[0006]同樣的，本發明的一個目的是消除上述缺點，也就是說，無需拆卸加熱燃燒器。
[0007]在在引言中指定的該類型的流化床氣化爐的情況下，所述目的根據本發明被實現，特別是在氣化爐的下部區域中，設置有具有金屬或陶瓷蜂窩結構的面加熱燃燒器。
[0008]本發明使得用于加熱所需要的溫度得以實現，以及使得燃燒器永久停留在氣化爐的低灰份提取區域成為可能。
[0009]本發明的細化呈現在從屬權利要求中。在此，其可以被設置該面加熱燃燒器形成所述氣化爐的灰提取漏斗的一部分。在流化床氣化爐下部中的加熱燃燒器的定位產生該額外的優點，借助于燃燒器所要求的凈化氣體工藝(scavenging processes),以協助定位在該區域中的噴嘴平面的流化床功能，這例如導致流化床的均勻化。
[0010]在此，在一個改進實施例中，本發明還提供了面加熱燃燒器被定位在氣化爐的圓柱形區域的更高處。在這種情況下，燃燒器可以被定位在后氣化區，使得需要的凈化氣體較少，因為固體部分在低處。
[0011]加熱燃燒器可以有利地由高溫鋼組成的金屬織物構成，或者正如同樣在本發明的改進實施例中提供的具有蜂窩結構的陶瓷。
[0012]該高溫鋼可以是例如鐵-鉻-鋁系合金，其呈現出高耐腐蝕性和高耐高溫性。電阻特性由表面上存在的氧化物層特別是通過氧化鋁(A1203)而被改善，其中所述氧化物層由于鋁到A1203的氧化而自發地在表面形成。這里，優選在1000°C至1200°C之間的溫度進行該預氧化。
[0013]根據本發明的燃燒器的進一步改進實施例可以包括，為了形成燃燒器，使用金屬氧化物，如在上面已經提到的A1203，或者CaO、CeO、Cr203、Fe203、Hf02、Mg0、Si02、Zr02作為單一組分或其混合物，非金屬氧化物，例如BN、BC、MoSi2或SiN作為單一組分或其混合物，或者基于Fe-Cr-Al具有鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭和鑭系元素的添加劑的金屬。
[0014]如上已經描述的，由于燃燒器在整個運行期間都停留在氣化爐下部區域的適當位置上，根據本發明，所述燃燒器被配備有不僅用于(輸送)燃料也用于凈化氣體的進料管道。借助于該凈化氣體，它在氣化爐的正常運行過程中例如可以通過凈化氣體堵塞待阻止的燃燒器的蜂窩結構。根據本發明的燃燒器在加熱過程中被裝入燃料并且在運行期間被提供凈化氣體。
[0015]根據本發明，該燃燒器例如可以是以矩形或梯形表面元件的形式以安裝在反應器的漏斗壁中，當然并非將本發明限制于這種特定的形式。
[0016]作為燃料，可以采用的氣體燃料，燃燒介質可以是空氣、氧氣和調節劑氣體(C02、N2)，其中，作為凈化氣體媒體，可以提供例如C02、N2、合成氣或煙道氣。燃燒器可能發生化學計量或亞化學計量(的燃燒)。
【附圖說明】
[0017]本發明通過示例、在附圖的基礎上將在下面更詳細地解釋，其中:
[0018]圖1示出了高溫溫克勒氣化爐剖面的簡化視圖，以及
[0019]圖2顯示了該簡化視圖中具有加熱燃燒器的灰塵漏斗的放大細節。
【具體實施方式】
[0020]由I總體表示的高溫溫克勒氣化爐是由由耐火砌筑組成的氣化爐體2形成的，所述氣化爐體被提供在重力方向上的底部并且具有圓錐形流出區2a。在頭部區域2b提供了到旋風分離器4的進料管道3，其中所述旋風分離器4經由回流管5將分離出來的固體顆粒導入到氣化爐2的下部區域2a。用于引入氣化組分的和用于出口到流化床的進料管道僅僅在圖1中被示出并且被標注為標記6至8。
[0021 ] 根據本發明的加熱燃燒器9定位在低灰份提取區域中，即在錐形區域2a中，其中，所述區域以放大但同樣是簡化的方式被示出在圖2中。
[0022]在加熱燃燒器9在其表面上具有蜂窩結構10，燃燒氣體，或者取決于操作，凈化氣體流、所述燃燒氣體和清理氣體經由導管11被饋送通過該蜂窩結構到面燃燒器。所述蜂窩結構可以例如被以金屬織物的形式提供，該金屬織物是由高溫鋼或其它由具有相應蜂窩結構的陶瓷形成的。
[0023]該面燃燒器可以是矩形的或梯形的，但是本發明并未只限于這些特定的配置。
[0024]圖1還表示了該燃燒器9a也可以被定位在氣化爐體2的圓柱形部分的較高處，正如以上所進一步描述的。
[0025]所描述的示例性實施例不言而喻也可以在不脫離本發明的基本構思進行許多方面的修改。因此，尤其是這類燃燒器的位置可以被調整以適應于相應的需求，相應燃燒器的分布和數量也可以變化等。
[0026]附圖標記說明
[0027]I 高溫溫克勒氣化爐
[0028]2 氣化爐體
[0029]2a 錐形流出區域
[0030]2b 頭部區域
[0031]2c 灰塵提取漏斗
[0032]3、6、7、8 進料管道
[0033]4 旋風分離器
[0034]5 回流管道
[0035]9、9a 加熱燃燒器
[0036]10 蜂窩結構
[0037]11 管道
【主權項】
1.一種流化床氣化爐，特別是高溫溫克勒氣化爐，具有被分配給氣化爐頭部的旋風分離器或離心分離器并且具有從該旋風分離器進入氣化爐的下部區域的固體回流管道，其特征在于，尤其是在該氣化爐的下部區域(2a)中，設置有具有金屬或陶瓷蜂窩結構(10)的面加熱燃燒器(9)。2.根據權利要求1所述的流化床氣化爐，其特征在于，該面加熱燃燒器(9)形成所述氣化爐的灰塵提取漏斗部(2c)的一部分。3.根據權利要求1或2所述的流化床氣化爐，其特征在于，該面加熱燃燒器(9)被定位在氣化爐的圓柱形區域中的較高處。4.根據權利要求2所述的流化床氣化爐，其特征在于，該面加熱燃燒器(9)是由由高溫鋼構成的金屬織物形成的。5.根據權利要求1或2所述的流化床氣化爐，其特征在于，所述加熱燃燒器(9)由具有蜂窩結構的陶瓷形成的。6.根據前述權利要求中任意一項所述的流化床氣化爐，其特征在于，為了形成該燃燒器(9)，使用金屬氧化物，例如 A1203、CaO、CeO、Cr203、Fe203、Hf02、Mg0、Si02、Zr02 作為單一組分或其混合物，非金屬氧化物，例如BN、BC、MoSi2或SiN作為單一組分或其混合物，或者具有添加劑鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭和鑭系元素的基于Fe-Cr-Al的金屬。7.根據前述權利要求中任意一項所述的流化床氣化爐，其特征在于，該面加熱燃燒器(9)設置有用于燃料和/或凈化氣體的進料管道(11)。8.根據前述權利要求中任意一項所述的流化床氣化爐，其特征在于，所述加熱燃燒器(9)是以矩形或梯形表面元件的形式安裝在反應器(I)的漏斗壁中。
【專利摘要】本發明涉及一種流化床氣化器，特別是高溫溫克勒氣化器，具有分配給該氣化器頭部的旋風分離器或離心分離器，并且具有從旋風分離器進入氣化器下部區域的固體回流管道，其目的是避免已知的缺點，即無需移除加熱燃燒器。這通過平坦加熱燃燒器(9)被設置特別是被設置在該氣化爐的下部區域(2a)中得以實現，其具有金屬或陶瓷蜂窩結構(10)。
【IPC分類】F23D14/12, F23D14/14, C10J3/56, C10J3/72
【公開號】CN105102591
【申請號】CN201480020702
【發明人】拉爾夫·亞伯拉罕, 多布林·托波羅夫, 托馬斯·沃爾那, 多梅尼科·帕沃內
【申請人】蒂森克虜伯工業解決方案股份公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年2月7日
【公告號】DE102013101368A1, EP2956529A1, WO2014124875A1