復合式循環流化床氣化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及流化床氣化技術領域，特別是涉及一種復合式循環流化床氣化裝置。
【背景技術】
[0002]氣化是煤炭、生物質、垃圾、污泥等有機廢棄物清潔利用的重要手段，已廣泛應用于化工、冶金、民用和工業燃氣等領域。氣化技術的性能直接影響到這些行業的健康發展，在其節能減排控制方面具有舉足輕重的地位，是其實現國家相關控制目標的重要保障。煤炭氣化技術已經有上百年的發展歷程，生物質等有機廢棄物的氣化技術自上世紀80年代起也得到了快速發展。目前，已工業化的氣化技術主要有固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術。固定床氣化技術最簡單，也應用最廣泛的，但是固定床難以適應大的燃料處理量、生產規模小；原料多使用優質塊煤，無疑增加了燃料成本；氣化溫度較低，容易帶來酚水等二次污染等問題，環保壓力較大，不能滿足國家環保要求；流化床氣化技術與固定床相比，單爐處理量有了顯著增加，能夠處理小粒徑的氣化原料，生產的燃氣的組分和熱值比較穩定，但是煤氣中依然含有焦油，沒有從根本上解決環保問題，同時氣體的熱值較低，灰渣中殘炭含量高，碳轉化率較低；氣流床氣化技術在單爐產氣量、碳轉化率等方面明顯優于固定床和流化床氣化技術，比較適合于大型的煤化工項目，然而其原料適應性方面較差，尤其對于灰分含量高、粒徑較大的固體含碳有機物更不適用，并且單位投資巨大，也限制了其在燃氣制備等行業的應用。
[0003]其中，固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術各有優劣，但從大規模處理寬粒徑分布燃料的可行性來看，流化床氣化技術最具競爭力。該技術設備簡單，適合放大。但是流化床氣化技術的各種缺點(參見前文所述)使得其并未受到實際應用的青睞。為此，為克服流化床氣化技術的缺點，在其他氣化方法中結合流化床反應器(主要是為了除去焦油和提高碳轉化率)的兩段式氣化方法和工藝越來越受到關注。
[0004]現有技術中的流化床氣化裝置一般包括流化床熱解器和氣流床氣化爐，熱解器通過一根溢流管與氣化爐連接。固體含碳氣化原料和氣化氣體在熱解器內發生反應，生成半焦和熱解氣。該半焦和熱解氣兩者通過同一根溢流管進入氣化爐內，其中，半焦在氣化爐內完成半焦的完全氣化，熱解氣在氣化爐內完成脫除焦油的處理，從而生產出潔凈的燃氣。
[0005]在實現上述技術方案的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題:因為在熱解器內反應生成的半焦和熱解氣兩者通過同一根溢流管進入氣化爐內，長周期運行時，熱解氣內的液態物質比如焦油等會因為發生高溫裂解等反應與半焦兩者結合后會在溢流管的管壁上凝結并結焦，甚至堵塞溢流管，使得熱解器內反應后的固體產物和氣體產物難以順利流通至氣化爐內，從而影響整個氣化裝置的穩定運行性；另外，固體和氣體產物兩者通過同一根溢流管同時進入氣化爐內，會破壞氣流床氣化爐內的流場穩定，進而影響到氣流床氣化爐的氣化性能。此外，現有技術中旋風分離器分離的飛灰直接與熱解半焦混合在一起進入氣化爐，不可避免的會造成熱解半焦和返料飛灰之間的交叉影響，無法精確調節和控制返料飛灰的循環量，造成氣化爐溫的波動，同時可能出現氣化裝置結焦或結渣，影響裝置的穩定運行。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型提供一種復合式循環流化床氣化裝置，主要目的在于提高氣化裝置的熱解室內的產物進入氣化室內的通暢度，提高氣化裝置的運行穩定性，獲得高熱值的潔凈燃氣，并實現清潔生產。
[0007]為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術方案:
[0008]本實用新型的實施例提供一種復合式循環流化床氣化裝置，包括依次連接的熱解室、氣化室和旋風分離器；
[0009]所述熱解室上分別設置有原料入口、熱解氣出口和半焦出口，所述熱解氣出口設置在所述半焦出口的上方；
[0010]所述氣化室上分別設置有一次風入口、熱解氣入口和半焦入口，所述熱解氣出口與所述熱解氣入口連接，所述半焦出口通過溢流管與所述半焦入口連接；
[0011 ] 所述旋風分離器上設有氣體出口。
[0012]本實用新型的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
[0013]前述的復合式循環流化床氣化裝置，還包括返料室；
[0014]所述返料室與所述旋風分離器上的第一飛灰出口連接；
[0015]所述返料室上還分別設置有松動氣入口和第二飛灰出口 ；
[0016]所述氣化室上還設置有飛灰入口，所述飛灰入口與所述第二飛灰出口連接。
[0017]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0018]所述氣化室上的飛灰入口設置在所述半焦入口的下方。
[0019]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0020]所述氣化室包括三段管體，分別為:
[0021]第一管體，所述第一管體上分別設有所述的一次風入口、所述的熱解氣入口、所述的半焦入口和所述的飛灰入口；
[0022]第二管體，所述第二管體的一端與所述第一管體的一端連接；
[0023]第三管體，所述第三管體的一端與所述第二管體的另一端連接，所述第三管體的另一端與所述旋風分離器的氣體入口連接；
[0024]其中，所述第一管體、所述第二管體和所述第三管體三者由下至上依次設置，且三者的內徑依次增大。
[0025]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0026]所述第一管體包括管本體和設置在所述管本體下端的第一風室，所述管本體的上端與所述第二管體的一端連接；所述第一風室通過第一氣體分布器與所述管本體連接，以使所述第一風室內部與所述管本體內部連通；
[0027]所述第一風室設有所述的一次風入口 ；
[0028]所述管本體上分別設有所述的熱解氣入口、所述的半焦入口和所述的飛灰入口。
[0029]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0030]所述管本體的底部設有至少一個灰渣出口。
[0031]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0032]所述第一管體的一端通過第一錐形管與所述第二管體的一端連接，所述第一錐形管的內徑由所述第一管體至所述第二管體的方向呈逐漸增大的趨勢；
[0033]和/ 或，
[0034]所述第二管體的另一端通過第二錐形管與所述第三管體的一端連接，所述第二錐形管的內徑由所述第二管體至所述第三管體的方向呈逐漸增大的趨勢。
[0035]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0036]所述第二管體上還設有至少一個二次風入口。
[0037]前述的復合式循環流化床氣化裝置，其中，
[0038]所述熱解室包括熱解室本體和設置在所述熱解室本體下端的第二風室，所述第二風室通過第二氣體分布器與所述熱解室本體連接，以使所述第二風室內部與所述熱解室本體內部連通；所述第二風室設有入風口，所述熱解室本體分別設有所述的原料入口、所述的熱解氣出口和所述的半焦出口；
[0039]和/ 或，
[0040]所述返料室包括返料室本體和設置在所述返料室本體下端的第三風室，所述返料室本體與所述第一飛灰出口連接，所述第三風室通過第三氣體分布器與所述返料室本體連接，以使所述第三風室內部與所述返料室本體內部連通；所述第三風室上設有所述的松動氣入口，所述返料室本體上設有所述的第二飛灰出口。
[0041]借由上述技術方案，本實用新型復合式循環流化床氣化裝置至少具有以下有益效果:
[0042]在本實用新型實施例提供的技術方案中，由于熱解室上的熱解氣出口與氣化室上的熱解氣入口連接，熱解室上的半焦出口與氣化室上的半焦入口連接，熱解室內反應生成熱解氣會流動至熱解室內部的上層，并從位于上方的熱解室出口進入氣化室內；熱解室內反應生成的半焦位于熱解室內部的下層，并從位于下方的半焦出口進入氣化室內；相對于現有技術，該在熱解室內生成的熱解氣和半焦兩者分別通過兩個不同的通道單獨進入氣化室內，且兩者在進入氣化室的過程中相互不影響，從而該熱解氣在單獨進入氣化室內時不會在熱解氣入口和熱解氣出口處結焦，同樣的，該半焦在單獨進入氣化室時也不會在半焦入口和半焦出口處結焦，從而使得熱解室內的產物可以順利進入氣化室內，進而提高了本實用新型實施例復合式循環流化床氣化裝置的熱解室內的產物進入氣化