[发明专利]燃料气化设备

说明书

技术领域

本发明涉及燃料气化设备。

背景技术

一直以来，人们使用石炭、生物质、废塑料或各种含水废弃物等固体燃料作为燃料，生成气化气体的燃料气化设备的开发正在进行。

图1和图2是显示现有的燃料气化设备的一个例子的图，该燃料气化设备具有具备以下各部分而形成的构成：气化炉2，其利用蒸气和空气或氧等流动用反应气体形成流态介质(硅砂、石灰石等)的流动层1，进行所投入的固体燃料(石炭、生物质等)的气化，生成气化气体和可燃性固体成分；燃烧炉5，该气化炉2中生成的可燃性固体成分与流态介质一同自导入管3导入，且通过流动用反应气体形成流动层4，进行上述可燃性固体成分的燃烧；热旋风分离器等介质分离装置8，从自该燃烧炉5经由排气管6导入的排气中分离流态介质，并将该分离的流态介质经由降液管7供给上述气化炉2；热旋风分离器等介质分离装置9，从上述气化炉2中生成的气化气体中分离流态介质；以及回收容器10，回收经该介质分离装置9分离的流态介质。

尚需说明的是，图1和图2中，11是分散板，用于将导入上述气化炉2的底部的蒸气和流动用反应气体均匀地吹入流动层1内；12是隔墙，其通过覆盖上述气化炉2内部的连接导入管3的部分使只有下方被开放，来防止流动层1内的流态介质直接流出到导入管3中；13是分散板，用于将导入上述燃烧炉5的底部的流动用反应气体均匀地吹入流动层4内；14’是燃料供给管，其连接在气化炉2侧面的较流动层1上面高的位置上。

如上所述，在燃料气化设备中，在气化炉2中利用蒸气和空气或氧等流动用反应气体形成流动层1，自燃料供给管14’向其中投入石炭、生物质等固体燃料时，该固体燃料发生部分氧化而被气化，生成气化气体和可燃性固体成分，上述气化炉2中生成的可燃性固体成分与流态介质一同从导入管3被导入到利用流动用反应气体形成流动层4的燃烧炉5中，进行该可燃性固体成分的燃烧，来自该燃烧炉5的排气经由排气管6导入到热旋风分离器等介质分离装置8中，在该介质分离装置8中，流态介质被从上述排气中分离出来，该被分离的流态介质经由降液管7返回到上述气化炉2中进行循环。

这里，在上述气化炉2的内部，在供给到气化炉2的底部的蒸气或从固体燃料自身蒸发的水分的存在下而保持高温，同时通过固体燃料的热分解而生成的气体或其残余物燃料与蒸气反应，从而发生水性气化反应C+H₂O＝H₂+CO或氢转换反应CO+H₂O＝H₂+CO₂，生成H₂或CO等可燃性气化气体。

上述气化炉2中生成的气化气体，在热旋风分离器等介质分离装置9中流态介质被分离，在该介质分离装置9中分离的流态介质被回收到回收容器10中。

尚需说明的是，作为具有与图1和图2所示的燃料气化设备类似的装置构成的设备，例如有专利文献1。

专利文献1：日本特开2006-207947号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在气化炉2的内部进行固体燃料的气化时，必定会产生焦油或低级烃气体，该焦油或低级烃气体通过与流态介质接触而进行改质，转换成H₂或CO等气化气体，但如图1和图2所示的现有例子那样，自燃料供给管14’向气化炉2的流动层1之上供给固体燃料时，该固体燃料的微粒飞溅，无法充分进行与流态介质的接触，固体燃料的热分解难以完成，所得气体热量即冷气效率(cold gas efficiency)变低，另一方面还存在着C转换率或H转换率也不太高的缺点。

本发明鉴于所述的实情，目的在于提供燃料气化设备，该燃料气化设备可以不使固体燃料微粒飞溅而与流态介质充分接触，确实完成固体燃料的热分解，能够实现提高冷气效率、提高C转换率以及H转换率、和气化气体中的焦油的改质。

解决课题的方法

本发明涉及燃料气化设备，该燃料气化设备具备：

气化炉，该气化炉利用流动用反应气体形成流态介质的流动层，进行所投入的固体燃料的气化，生成气化气体和可燃性固体成分；

降液管，该降液管被设立成从该气化炉的上方向流动层内底部供给流态介质；

燃料供给管，其连接在上述气化炉侧面的较流动层上面低的位置，并且向流动层内供给固体燃料；

合流促进装置，用于使自该燃料供给管向流动层内供给的固体燃料汇入到自上述降液管向流动层内底部供给的流态介质的流中。

根据上述装置，可以得到以下的作用。