[发明专利]太阳能煅烧物料联合生产煤气的装置

说明书

技术领域

本发明属于新能源利用和化工生产技术领域，具体涉及一种利用太阳能煅烧物料联合生产煤气的装置。

背景技术

石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工领域的重要原料，现有技术是以白云石、石灰石为原料，以煤、焦炭或煤气、天然气等气体为燃料，在石灰窑内煅烧成石灰产品。这样的过程不仅消耗大量的不可再生燃料，而且燃料燃烧和石灰石分解产生的大量二氧化碳等温室气体排放到大气，对大气造成严重的污染。燃料和石灰石原料中含有S、P等杂质，燃烧后产生的有害气体排放到大气，加重了对环境的污染。燃料中的杂质燃烧后附着在石灰上，以及固体燃料燃烧产生的灰尘掺杂在石灰中，影响石灰产品的质量。经济及社会的发展呼唤使用更为清洁和可再生能源煅烧物料，减少和避免消耗不可再生能源。煤气化是煤化工利用的有效途径，煤气化可以生产洁净的燃料，提供宝贵的化工基本原料。将煅烧物料和煤气化两个过程相结合可以节省能源，减少废气排放。

当电力、煤炭、石油等不可再生能源日益匮乏，能源问题日益成为制约经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能和风能资源，寻求经济发展的新动力。公开号CN101762027A中国发明专利申请公开一种“太阳能炉”，该太阳能炉包括外部隔热室以及设置在所述外部隔热室内的内部反应室。所述内部反应室设置于外部隔热室之内并且内部太阳能窗对准外部太阳能窗。油加热器热连接到内部反应室。该油加热器包括设置在该中部空气循环道内的引入管以及引出管，以吸收来自热空气幕的热能。当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过所述外部太阳能窗和内部太阳能窗而进入所述内部反应室时，在该内部反应室所产生的热能能够传导至油加热器的油进行加热。该太阳能技术可以加热油等液体，但不能用于煅烧物料，至今尚未发现利用太阳能技术煅烧物料的专利和非专利技术文献报道。

发明内容

    本发明的目的是提供一种太阳能煅烧物料联合生产煤气的装置，用太阳能技术煅烧石灰石生产石灰，利用太阳能或风能发电电解水生成的氧气经过煅烧装置加热后，与石灰石分解产生的二氧化碳一起做气化剂，进入煤气发生炉生产煤气。

本发明提供的太阳能煅烧物料联合生产煤气的装置，包括分体式煅烧装置和煤气发生炉，煤气发生炉设有气化剂入口、煤粉入口、煤气出口和炉渣出口。分体式煅烧装置包括进料设备、预热室、煅烧室、冷却室和出料设备。每个室的进料口和出料口设有料锁，各预热室之间、预热室与煅烧室之间、煅烧室与冷却室之间和各冷却室之间通过物料输送设备连接。预热室与进料设备连接，冷却室与出料设备连接。装置还设有电解水制氧设备和气体加热室，气体加热室设有太阳能复合光学加热系统，煅烧室为太阳能煅烧室。气体管路连接方式为：电解水制氧设备的氧气储罐连接到循环风机的入口，循环风机的出口连接到冷却室15b的进气口，冷却室15b的出气口连接到冷却室15a的进气口，冷却室15a的出气口连接到气体加热室的入口管，气体加热室的出口管连接到太阳能煅烧室的气体入口，太阳能煅烧室的气体出口分为两路，一路连接到煤气发生炉的气化剂入口，另一路依次与预热室4b 、4a连接，预热室4a的出气口连接到循环风机入口。

太阳能复合光学加热系统由聚光镜和定日镜组成。聚光镜为抛物面玻璃镜，玻璃镜为单块玻璃结构或多个小单元弧形玻璃拼接而成的结构，玻璃镜的背面涂有水银材料。定日镜为平面结构，由单块镜片或多块镜片拼接构成，定日镜的底座装有液压驱动或电动装置，定日镜随着太阳的位置转动，太阳光反射到聚光镜。

气体加热室为密封扁长方体结构，气体加热室内装有1～10层受热板。受热板为碳化硅吸热板，碳化硅吸热板阶梯式排布。气体加热室的一端设有入口管，另一端设有出口管，光线入射方向装有耐高温的光线接收玻璃。太阳能煅烧室设有气体入口、气体出口和螺旋输送布料机，太阳能煅烧室的上部设有双层光线接受玻璃，下部设有抽屉式出灰机，通过液压推杆机与产品仓连接。双层光线接受玻璃的中间设有冷却管。冷却管中冷却介质为水、甘油或正己烷。

电解水制氧设备包括光伏电池、风力发电机、电解池、水箱、氧气储罐和氢气储罐。风力发电机和光伏电池连接到电极，水箱连接到电解池。电解池的氧气收集器连接到氧气储罐，氢气收集器连接到氢气储罐。物料输送设备为管链输送机、斗式提升机或螺旋输送机。煤气发生炉为壳牌煤气发生炉。