CN1028112C - 固定床煤的汽化的方法与装置 - Google Patents

Abstract

描述了固定床煤气化的一种装置，其中通过煤与可燃气及氧化剂的燃烧进行煤(如粘结性煤)的抑制成块的连续热解，然后在加压及高温下将热解煤连续进压力容器的气化区。使压力容器里的物料与气化剂进行反应以使热解煤中的碳成分完全氧化。

产生煤热解及气化产生的气体的燃烧涉及，在热解腔内混合一可燃气、煤及氧化剂，并加热该成份到至少1600的温度。煤热解产物从热解器直接进入压力容器的高温气化区。

Description

煤、炭、焦炭与热空气、氧气、水蒸汽、或二氧化碳或者它们的混合物发生反应生成气体产品的转化过程构成了众所周知煤的气化工艺方法。煤的气化产品是混合物，包括氢气和一氧化碳以及不定量的氮气、二氧化碳、水蒸汽、硫化氢、有机硫化合物，并可能含煤焦油及粉尘，这要依采用的气化方法及反应物而定。

在大气中及高压下煤气化方法已研究了近一个世纪，但在高效生产气体方面仍然存在着许多障碍。煤有形成粘性烧结表面的倾向;煤加热时，其中的焦油与沥青成分形成渗出液的结果，而且使用自由膨胀系数高的煤的气化器受到煤结块及粘结的干扰。

由于常用的气化器是在逆流装置，其中，煤在重力作用下向下流动，而用于加热并使煤气化的空气和水蒸汽通过煤床向上运动，原料煤被输往气化器上部靠近煤气及其它挥发性物质离开装置的相对较冷的区域，这样一来，更加重了煤的膨胀及粘结特性。

常规的鲁奇（Lurgi）加压气化器由一个压力容器构成，在其上端有一煤闭锁料斗，筛分过的煤在加压下通过此进料斗导入。搅拌煤床上端以保持脱挥发分区的疏松度并使形成的一些烧结块破碎。 从压力容器下端加入热蒸汽及氧气而将煤加热到1800°F及2300°F之间，在压力容器下端以内配置一旋转格栅，其中装载被气化的煤。鲁奇气化器的主要缺点为：粗产气体出口离煤床顶部太近以至气化器的外排气流中夹带着煤焦油及粒状粉尘与煤。

摩根汤能源技术中心（METC）气化器是基于类似的设计原理，煤由顶部引入而空气/水蒸汽以逆流方式由底部引入。通常，加压闭锁料斗向一台变速旋转送料器供煤，而旋转送料器再将煤分送给一台螺旋送料器。螺旋送料器以匀速运转，该速度快得使煤在热得足以变粘稠而开始阻塞前就被运进压力容器体内。使用一架水冷、液压驱动的三叶搅拌器以维持床层的疏松度，并提供使用强烈粘结性煤的能力，正如鲁奇气化器的情况一样，产品气中存在着煤焦油及细粒，更重要的是，METC的设计要求有强床层搅拌功能。这对轴承产生复合力作用，并需设计水冷轴的加压密封，水冷轴在贯穿气化器压加容器的同时进行缓慢的转动及平动。

在这些常规的煤气化器中使用高度粘结性煤造成物料通过速度的降低，从而时常急剧地减少气化产量到不足负荷能力的一半，这是粘稠、膨胀的煤迫使气体经煤床中的裂缝通过短路的直接后果。这种短路被称作“沟流”，由于它破坏高效气化反应所必需的气煤接触及相互作用，所以是个重大问题。

如果煤的加热可以在温度高得足以缩短通过气化装置的过渡时间的情况下进行，即使对高粘性的煤，膨胀过程自身也能受到局限，因而，提供这样一种煤的气化方法将是有益的，即通过无烧结因而无沟流的加热，使煤脱挥发分。

因而，本发明的目的之一是提供一种增效的燃料气化的方法与装置，以便无生产能力限制地加工较宽范围的煤。

本发明的另一个目的是提供一种不依靠逆流流动的煤的气化方法与装置，因此将夹带进产品可燃气内的煤焦油量减至最少。

本发明的另一个目的是将挥发了的碱金属钠与钾在产品可燃气里的夹带减至最少。

本发明的另一个目的是提供一种将方法与水蒸汽通过煤床的沟流减至最小程度的煤的气化装置与方法。

本发明提供了固定床燃料气化的方法与装置，甚至高粘结性物质，例如煤，也能有效气化。

本发明的装置是在压力容器的范围内使用一个煤的热解装置。该热解装置包括一个开口的管状外套，此套伸进压力容器。该套与固定床煤的气化压力容器最好排列成同轴。在热解装置与压力容器之间限定一个环状空间，在些空间内围绕着热解装置配置旋转格栅，由管状热解器投进压力容器的物料可以沉积在格栅上。热解装置将输入其较低一端的煤加热到足以使煤成分挥发的温度，并于煤表面形成一层防护壳，而不是形成粘性的煤焦油渗出液。煤热解的产物从热解装置的上端出来直接进入煤的气化压力容器。将气化反应物输送给与热解器出口端相邻的压力容器。在压力容器内给物料以足够长的停留时间，使其与气化反应物起反应以使脱挥发煤里的碳成分氧化为一氧化碳。气化作用在此压力容器内完成而用不着顾虑煤的结块及随后的烧结。

本发明的方法包括将燃料引入一开口热解器管初始端的步骤。

燃料在管内输送并通过可燃气及氧化剂与燃料的混合而使其加热。这些成分同向流动使燃料脱挥发分。其后，热解产物在固定床气化器的压力容器内部分燃烧。脱挥发分的燃料以气体及靠重力落在气化器压力容器内的煤灰的混合物的形式，由热解器直接分送进压力空器。在压力容器顶部送入碳的气化所需的水蒸汽与空气，以使离开热解器的气体与煤灰并流通过压力容器的热气化区流下，有足够长的停留时间使所有的碳形成一氧化碳。燃料热解及气化联合的产生的低BTU气体则由压力容器放出。

图1是本发明气化装置的示意图。

图2图解说明本发明气化装置的主要操作特点。

图3是示于图1及图2中的旋转格栅的持写图。

在主要方面，本装置包括至少两个组件：燃料气化用的压力容器及固体燃料热解用的装置。两组件可用各种不同的方式连接。然而重要的是，事实上所有的燃料在气化前均被热解。这就保证了燃料颗粒不会发生如下所述的结块或烧结。脱挥发分和热解的燃料最好是离开热解器进入气化器的高温区。进行气化的固体物料借重力落到固定床旋转格栅上。在一个最佳的实施方案中，热解组分由下面进入压力容器，虽然其它结构也是可能的。术语“燃料”意味着包括任何固态的碳质物料。例如包括，但不限于，煤、来自废物的物料、及木料。尽管本发明所叙述的装置与方法适用于煤，但已知上述其它燃料也同样可以使用。

本发明煤气化装置的一个实施方案的示意图示于图1，其装置10包含两个组件，一个夹带床热解装置或称热解器12实际上装在 压力容器14内，并与之同轴。热解器12使煤、空气及一种可燃气16混合，点燃的混合物在高温下由此向上并流通过热解器12。从煤中放出焦油的粘性开始挥发时便在热解器产生的高温下发生裂解。煤中焦油与沥青成分的裂化减弱了煤在气化装置中形成粘性烧结表面的趋势。煤热解的产物由热解装置12的顶部出来，而固体物料借重力落在压力容器14的固定床表面18上。从热解装置放出的固体物料在热空气及水蒸汽存在下发生氧化，热空气及水蒸汽通过压力容器顶部的管道20导入，产生的含碳气及其它气体并流流下，而后环绕内凸缘55向上，然后通过管道22离开压力容器。不燃性固体物料如煤灰通过出口24离开装置。通过管线57导入足够的空气以烧掉煤灰中残留的碳，以及水蒸汽（当需要时）以冷却格栅。

术语“热解”意欲确定一个煤的加热通用工艺，它涉及煤的彻底热分解，以及炭中残余固体物料的逐步富集。通常，这在温度高于500-550℃（932°F-1022°F）时发生。煤的典型高温热解产物为：（a）包含气体及焦油的富氢挥发性成分，以及（b）被称作炭的富碳固体成分。产自煤的热解的气体挥发分包括，但不限于，甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽、氢气、乙烷、以及氮的氧化物。术语“夹带床”确定一种热解方法，即采用煤粒稳定悬浮在上升气流中。这些煤粒由初始气流携带着通过一台喷射器进入热的立式炉。

参照图2，该夹带床热解器26为常规设计。该热解器为一开口的管或圆筒28，该圆筒可加热到至少1037℃（1900°F）。用惰性物料在夹带床内包围着受热煤粒，热解器克服了煤热解的主要难点，即煤在加热过程中的结块。优选的惰性物料有炭、石灰石、或沙。惰性物 料的主要用途有三。第一，沙或炭的剧烈搅动极快地将热传递给正在摩擦及磨蚀的碳质燃料粒。这种磨蚀持续地暴露出新鲜的活性固体表面，同时也减弱反应燃料粒烧结的趋势。因此，煤粒被惰性炭或沙稀释得足以避免结块。第二，惰性物料床象一个大型热潭一样来缓冲温度波动。第三，石灰石煅烧并以硫化钙（CaS）的形式除去部分硫。

热解器用大约1/10英寸的碎煤进行操作。在热解器中使用的煤的优选的平均粒径介于约0.015-0.0250英寸之间。这种大小的碎煤是有足够大的表面积，当加热到870℃（1600°F）以上时，能迅速地脱挥发分。

再次参照图2，本发明的夹带床热解器有三段区域。在热底腔30中，一种可燃性起动气，例如天然气（90%以上甲烷），在氧化剂存在下燃烧。该氧化剂，例如空气，通过气体进口32被导入。热的燃烧气体经混合通过热解器的其它区域、筛板34，以及反应床36。与热解器下端同轴安装一根347型合金的小管道38。此小管运送靠压缩空气送进热解器26的煤。热解器下端的空压煤进料速率可以变化，但通常介于大约250-1500lbs./hr-ft²之间。热燃烧气体的混合导致在上升的气流中形成一稳定的煤粒悬浮体。从空气进口管道33另加空气，可在有限的范围内调节燃烧气体的组成，以形成特定的组成比。

在气体燃烧腔区域30与反应床区域36之间是任选的筛板34。此板为气体分布板，可由310型不锈钢制造，但事实上也可使用其它成分。气体分布板具有多个遍及整个板的孔洞，所有这些均用于混合燃烧气体并使热气体均匀地分配到反应床区域36。

大约在热解器的上2/3区域拥有反应床区域36，该区域封闭在压力容器40以内，反应器区域包括含有惰性颗粒，最好为炭、及燃烧的煤粒的夹带床。含夹带床的反应器区域由耐火合金构成。保温衬里可以是耐火砖及浇灌耐火材料，但其它耐热制品和/或焊接的水冷管也同样可以使用。在反应器床层区域36上方，反应器直径通常是不变的，但也可以展宽成一个较大的腔。热解器的上部区域用与反应器床层区同样方式加上衬里。

热解器的床层高度，亦即装有煤及惰性物料的管子的垂直长度，可以改变但一般是介于9至31英尺长度之间。因此，热解器组件的相对尺寸可在很宽的范围内改变，依其周长而定。例如，热解器下端的外径可小到大约4英寸，管子38的外径大约为1英寸。有了这些尺寸，包含着夹带床的反应器区外径可以为8英寸。可以用本领域所熟知的设计及施工方法依此按比例放大这些尺寸。

热解器产生足够的热以驱除煤中的挥发性物质，产生两种产物，低BTU可燃气体与额外的炭（未反应的碳及煤灰）。本发明的热解器组件不因煤结块及烧结而遭损害，因为煤与空气向上并流在足够的高温下在煤的表面形成一层防护壳而不产生粘性的煤焦油渗出液。在热解器的更高温度下，（大约870℃约1600°F），煤焦油渗出物裂解变成炭。

然而，热解器不消耗煤中很多的固定碳。因此，为使在气化过程中生成的灰易于处理，作为快速热解的结果而产生的炭并不充分气化。

为了进一步使煤无烧结地部分氧化，热解器26直接离开在压力 容器40范围内，含沥青焦油及热解固体产物（煤、煤灰、及炭）的挥发外排气被迫由热解管的上出口端经过压力容器42的高温区，在该处焦油进一步裂解为碳与气态烃。

压力容器40或固定床煤气化器，氧化了煤中大多数的固定碳成分。煤的气化产物是低BTU气体，其中含有比产自热解过程更多的一氧化碳，因为在煤的气化过程中用了较多的碳。内含少量未反应的碳的煤灰是剩余的产物。

参照图2，气化反应器压力容器40包含一个有限厚度的反应器罩44，该厚度限定着壁46。该气化器壁46可以用绝热的，高温耐火材料48作衬里。尽管已有报道，在用耐火材料衬里的常规气化器中熔结有显著增加的趋势，但此处实施的装置可以避免此类问题，因为热解管有效地将煤的挥发性组成分减少到难以发性组成分减少到难以发生熔结的程度。因而，压力容器可用耐火材料作衬而不会有不良作用。另一方面，可以沿反应器壁。整体或局部用水冷却。

气化反应器40可以设计为耐压1大气压至40大气压（6-7MPa）。压力容器里的温度通常在925-1050℃（1697°-1922°F）的范围内。在这些温度及压力下有利于碳的氢化，以致当用氧气作气化剂时产品气中通常会含50%氢气、35%一氧化碳及15%甲烷。当用空气作气化剂时，产品气通常会含15%氢气、20%一氧化碳、以及3%甲烷。罩44上接着很多管50，用于导入气化剂如热空气、水蒸汽、氧气和/或二氧化碳。这些管50位于或接近压力容器的顶端，以便使所述气化剂与任何脱挥发分的煤以及由热解器反应床36引出作为外排物含有气体及含煤灰的炭的上升气流起反应。因此，压力容 器40要专门设计，以使碳的气化所需的气化剂在压力容器顶部导入，为的是让并流的气与炭通过压力容器40的高温区或气化区42流下。

气化区42的位置靠近热解器的上端并由该处向下延伸一段距离。它包含一段温度介于982℃（1800°F）至1260℃（2300°F）之间的气化区域。在此气化区域的主要反应为：

碳的放热燃烧;

碳与水蒸汽及二氧化碳的吸热反应;

水煤气变换放热反应;

甲烷可由碳的氧化以及由碳在压力容器中遇高压热裂解而生产。

自热解器26导出的煤与空气（或氧气）及水蒸汽（或水）一起从管50，并流而下流经压力容器40。导出热解器26的挥发气体被迫通过碳的气化容器的高温区域42在该区煤焦油裂解为碳及气态烃。这种外排气的内部再循环将产出可燃气里夹带的煤焦油量减至最少。并流流动方式还另有优点，因为在热解过程及在气化器高温区42内形成的挥发性碱金属钠与钾将在气化反应器的较冷区域52内冷到870℃（1600°F）以下时发生冷凝并沉积到煤灰上。

无碱气体经过位于压力容器40顶端附近的一根或多根出口管 线54离开压力容器40。出口管线54最好是位于内边缘或称内凸缘55的外面，该凸缘配置在压力容器40的内部并大体上与压力容器壁平行。此凸缘在压力容器40的器壁46与凸缘55之间限定一个空间59，用于迫使出自热解器圆筒26顶部的气体向下经过气化压力容器的高温区42。出口管线54与被凸缘55及压力容器40所限定的空间59相结合。凸缘保证了更有效的并流流动而使外排气的内部再循环增至最大，因为热解器排出的气体被迫沿迂回的路径穿行才能离开压力容器40。

当热解出口气、炭与气化剂的并流流体向下流经气化区的较冷区域52时，它们遇到低于大约870℃（1600°F）的温度，残留的未燃碳及煤灰则在该区沉降到格栅56上。在与格栅56相邻的压力容器底部配置有额外的空气与蒸汽管线57。这些额外的空气与蒸汽管线有双重目的。它们冷却格栅，也提供额外的气化剂给已沉积在格栅56上的一些碳使其完成最终的燃烧。

此格栅56可以为任意型号的机械格栅，只要加以修改适合于热解器圆筒26就行。格栅56的功能是给床体以机械支撑。它还以可控速度移走床层固体的最下层部分。理论上，床层底部以与气化器内燃烧区上移的相同速率移去，使燃烧区保持垂直固定。固体的体积移去速率由格栅的旋转确定。

格栅56最好是由一旋转元件58带动旋转，使煤在大致沿格栅表面下落到排出口60。示于图2的格栅设计为鲁奇型格栅，但其它类型的设计同样可以采用。

旋转格栅的另一实施方案为修改过的METC型格栅，它具有互 连的多重平行水平板62，如图3所示。每块水平板具有一延伸贯穿整块板的腔室64。板62靠多个连接元件63将它们的水平表面互相连接起来，以使它们相应的腔室形成一环状空间，热解器管26可装配在此空间内。热解器管不必与板腔密封啮合，而宁可说是，实际上该管的直径较腔室为小，因而在管26及腔64的外缘66之间限定一厚度有限的空间。多重平行水平板62中的几块板与热解器的中心线偏心，该中心线是格栅旋转轴（图3中仅显示了些排列结构中最上面的一块板）。某些板上带着刮板68、70来控制煤灰的径向流动。该装置在强耐磨轴环或轴承（未示出）以内转动。在优选操作中，格栅以压力容器顶部俯视时的顺时针方向旋转，而且两块顶板62中的至少一块是与热解器26的中心线偏心的。由于热解器26也与压力容器的中心线同轴，两块顶板62中至少一块同样是与气化器中心线偏心的。煤灰被位于中间板62上的移去刮板70从气化器壁区铲起，并且被迫沿径向向内经过中间板62，通过中间及底部板中央的大洞64落到排出口60中。移去刮板70装配在一固定于板***周边处的外伸部71上，该外伸部71由板的外周边径向外伸。偏转刮板68使停在顶板62上的煤灰发生偏转落向较低的水平面，在那里它由移去刮板70收集起来。当部分煤灰经过底板周边落入排出口60时，煤灰的绝大部分经过底板62的中心孔64离开格栅56区域。任何大得通不过板间隙的烧结块翻滚过刮板而在偏心安装的板及周围的轴承间被挤碎，因为偏心安装的板间近乎无空隙。

排出口60可以是简单的管道，煤灰通过它离开装置。

此格栅设计的主要优点是它能有效地控制几乎任何形式的，从

粉末状到小熔结块的煤灰的流动。能适用的熔结块的大小由连结元件63之长度确定的板与板之空隙所确定。该空隙最好为6英寸。

在本发明的另一实施方案中，可以借助间歇喷水注入击碎烧结形成物的方法，从压力容器中除去烧结块。参照图1及图2，通过装配在压力容器底端的水管72将水导入压力容器40的侧壁。喷水装置可以缩回并能间歇作用。在如此操作导致产生大于旋转格栅允许通过的烧结块时，一般的煤灰化器会发生停车。倘若不良的操作使温度偏差很宽足以引发烧结的产生，采用了冷却及用喷水进料管粉碎烧结块以后，可以避免压力容器停车。烧结形成物对气体质量没有直接的影响，但它降低或消除气化器排放煤灰的能力。这会使气化器里的反应区上移，从而逐渐地破坏产品气的热值。

本发明的另一实施方案还向固定床气化器操作提供了关键的测量结果。这些参数包括：较低区域的温度、产品气温度、反应物的输入流量及温度、煤床的实际位置、以及产品气的热值。

观测气化器较低部位的温度范围可以知道，确定燃烧区的位置、范围及强度的最可行的方法，这可通过将水冷温度分布探测器插到压力容器的高温区42测得。

尽管气化器的控制实际上并不需要知道产品气温度，但若床层中的燃烧太强烈而使气化器操作确实不正常时，产品气温度就变得很有用。可用一简单的、市场上买得到的气体水蒸汽探测器容易地获得此温度值。

从进料管50进入气化器的水蒸汽及空气的温度与流量的测量属于本技术现行水平，可用常规流量计获得。

煤床实际表面的位置对保持产品气性质的相对稳定来说很重要。这一测量有各种不同方法，都可以在本发明中采用。这些方法包括电阻/电容探测器及核子计数器。最可靠的技术是采用核子计数器来测量经过煤床的一束核幅射的衰减。在本发明的一个优选的实施方案中，这种放射剂量测定法根据的是一个外部安装的钴60源发出的γ射线产量，用一组位于压力容器侧面与钴60源相对的电离室进行检测。钴60源在市场上可以买到，费用较低能供给1.17至1.33MeV的γ射线。

已经叙述了煤的气化的装置，下面将具体参照图2叙述一下方法。设计热解器26由煤产生气体，通过驱除煤中的挥发性物质而产生可燃气及炭。设计压力容器固定床气化器除去剩余煤的大多数固定碳成分及其挥发性成分，从而产出BTU气及煤灰。

为操作夹带床热解器26，用惰性物料填充反应器床层区36直到预定的床层高度。由进口32、33供应的通过床层的气体流速保持在某一范围以保证炭的迅速搅动。然后借助在反应器的底段30内燃烧这些气体将床层加热到预选的温度，大约在760℃（1400°F）至1037℃（1900°F）之间。

床层36达到预期的温度以后，调节气体流量以给出由具体条件所确定的适宜的参数。然后根据，例如，不变的床层温度判断让夹带床热解器达到大致稳定的状态条件，碳质燃料通过，例如，压缩空气输送而导入热解器。通常，床层温度将立即下降，因为需要显热把煤加热到反应温度外加热解需要热量。可以调节煤的空气压缩输送以及气体的流量，以使夹带床层温度不下降到约760℃（1400°F）以下： 加热热解器管使燃料中足够高的温度下脱挥发分而在煤表面上形成一层防护壳。温度最好是在870℃（1600°F）至1037℃（1900°F）的范围以内，脱挥发分的燃料与炭在加压下从热解器管的顶端排出直接进入压力容器40的顶端。经位于压力容器顶部的管道50导入碳脱气所需的水蒸汽与空气，以使气体与炭两者并流而下通过压力容器的热气化区42。此区域的最佳温度介于980℃（1800°F）与1660℃（2300°F）之间，由碳的熔化特性所容许。

让未反应的燃料及气化过程中所产生的煤灰冷却。包括残留煤灰的未反应燃料沉降在旋转格栅56上，而后通过排出口60被清除出压力容器。

本方法的一个重要特点是，从热解器管26排出的热气流必须在额外的水蒸汽及空气存在下穿过热的碳气化区42，以使一些煤焦油裂解并在离开煤灰床层以前提供足够的煤灰表面给碱金属，令其刚一冷却就发生沉积。这点在此鼓风气化***中特别有利，因为可以保持热气流一路上到燃气轮机而无需顾虑挥发的碱金属或含硫焦油沉积到管道上。

本行业的人会懂得，或能确定使用不超出常规实验法的，与此处所术发明的具体实施方案等效的方法。这些及其它所有等效方法均为由下列权利要求书所包括。

Claims (8)

1、一种固体燃料的气化装置，包括

具有垂直壁面和一上端及下端的受热压力容器；

具有一上出口端和一下进口端的管状套，所述套与压力容器下端相连且该套的一部分垂直伸入该容器中并与该容器壁平行以在该容器和该套的垂直壁间限定一个环状空间以形成碳质燃料的固定床；

位于管状套下端区用于输入燃料，可燃气及氧化剂到管状套的下进口端的多根管道；

向压力容器上端供应气化反应物以使所述反应物与一些管状套上端排出的固体及气态物料混合的多根管道；

在伸入压力容器内的管状套和压力容器之间的环状空间沿管状套布置的旋转格栅，所述格栅有多个相互联结、水平向的平行板，从管状套排出的固体物料能沉积在这些平行板上；

从压力容器上端移去气态挥发分的多根排出管道；

位于旋转格栅下并接近压力容器下端用于从压力容器中排出固体物料的排出口。

2、权利要求1的装置，还包含一装配在压力容器内部并在其上端的内部凸缘，所述凸缘基本上与压力容器壁平行并在压力容器和凸缘壁间限定一个空间，所述空间与排出管道相结合以引导排出气到排出管道。

3、权利要求1的装置，其中至少一块所述板偏心装配在管状套周围。

4、权利要求1的装置，还包含多根向压力容器注水的水管，这些管道沿压力容器的外表面配置并伸入其内，所述管道与旋转格栅相邻。

5、权利要求1的装置，另外包含一个测量煤床物理表面位置的设备。

6、在热解器和固定床中固体燃料的气化装置，它包括：

具有垂直壁面和一上端及下端的压力容器，

有上出口端和下进口端的管状套，所述套穿过压力容器的下端，部分垂直延伸到压力容器内且平行于所述压力容器壁，借此在管状套与压力容器壁之间形成一个环状空间;

向管状套下端导入燃料、可燃气及氧化剂的多根管道;

在压力容器壁上用于供气化反应物到压力容器的多根管道，气化反应物能与从管状套上出口端排出的固态或气态物质混合;

内部凸缘，它基本上与压力容器平行并在该凸缘与压力容器壁间限定一空间，以将排出气导到位于压力容器上端的多根管道;

沿穿入到压力容器的管状套部分装配的可旋转格栅，该格栅包括多块板，在固体物料从该管状套出口端排出后，可沉积在这些板上;

注水到压力格栅附近的压力容器内以破坏在格栅上可能形成的固体结块的多根管道;

用于测量沉积在格栅上固体高度的设备;和

在格栅下方且接近压力容器下端用于从该压力容器除去固体的排出口。

7、一种固体碳质燃料的气化方法，该方法包括下列步骤：

（a）将固体碳质燃料、氧化剂和加压的可燃气导入一开口夹带床热解器管的第一端，所述管借其穿过固定床安装在固定床压力容器内;

（b）点燃可燃气以使燃料脱挥发分而形成灰分，炭和挥发分;

（c）从热解器的第二端直接排含炭、灰分和挥发分的脱挥发燃料到位于固定床上方的压力容器，并使炭，灰分和挥发分向下经过固定床压力容器的高温区;

（d）在与热解器管第二端相邻点导气化剂到压力容器以裂解存在的焦油;

（e）将所述压力容器加热到足以氧化灰分和炭成为含碳气体的温度，灰分和炭借重力沉降;

（f）将未反应的炭和灰分冷却;

（g）从压力容器中除去灰分，炭和挥发分。

8、一种煤的气化方法，该方法包括：

（a）将固体煤、可燃气和氧化剂导入一开口夹带床热解器管的一端，所述管借其穿过固定床安装在固定床压力容器内;

（b）点燃可燃气到约1600°F以脱挥发分;

（c）从热解器的另一端直接排脱挥发分煤，气态挥发分和炭到位于固定床上方的固定床煤气化器中;

（d）将气化剂导入到靠近热解器另一端的固定床气化器中以裂解煤的焦油和沥青质馏分;

（e）借重力将炭、灰分和未反应煤送到固定床气化器的加热区并将气态挥发分经过气化器的加热区;

（f）将气化器加热到1900°F以由炭、灰和未反应的煤产生含碳气体;

（g）从氧化器中移去气体;

（h）让灰分冷却并沉积在旋转格栅上;

（i）旋转格栅以从气化器中除去灰分和炭。

Images