[发明专利]气体改性炉

说明书

本发明提供气体改性炉。在气体改性炉(1)中，炉主体(11)形成有用于使从气化炉(81)供给的热分解气体流通的流道(100)。填充层保持部(2)设置于流道(100)，保持填充有烧焦物的烧焦物填充层(22)。焦油燃烧部(3)在流道(100)中的比烧焦物填充层(22)更靠上游侧的空间中向热分解气体供给含氧气体，从而在热分解气体经过烧焦物填充层(22)之前使热分解气体所含的焦油燃烧。水蒸气喷出部(4)从设置在烧焦物填充层(22)内部的喷出口喷出水蒸气。由此，能够使热分解气体所含的焦油的浓度大幅降低。

技术领域

本发明涉及气体改性炉。

背景技术

以往，进行生物质等含碳原料的气化。原料的气化中，在气化炉中通过将原料以500～800℃进行热分解而生成热分解气体。热分解气体不仅包含气体，还包含焦油的蒸气和粉体的烧焦物(char)等。热分解气体被送往后级的气体改性炉。在气体改性炉的内部，利用氧气的供给带来的部分燃烧、高温气体的加热或加热器的加热而维持1000℃以上的高温状态，并且吹入水蒸气。由此，热分解气体中的焦油和烧焦物被水蒸气改性，转换为氢气(H₂)和一氧化碳(CO)等燃料气体。改性后的热分解气体在气体精制部中被除去杂质等之后，被应用于燃气发动机等内燃机中的发电。

另外，日本专利公开公报特开2007-177106号公开了生物质气化装置。所述装置的气化部包括：第一滞留部，使从热分解部流下的烧焦物暂时滞留并将烧焦物朝向下方引导；第一氧化气体供给部，向与第一滞留部连通的流下通道内导入空气等氧化气体；第二滞留部，使从流下通道流下的烧焦物暂时滞留；气体抽出口，形成在第二滞留部的上端；以及第二氧化气体供给部，向第二滞留部内导入空气等氧化气体。在所述装置中，包含焦油成分的热分解气体经过流下通道并流向气体抽出口。利用从第一氧化气体供给部供给的空气，使烧焦物和热分解气体产生燃烧反应，而使流下通道升温。由此，热分解气体中的焦油成分被热分解而气化。另一方面，流下到第二滞留部的烧焦物利用从第二氧化气体供给部供给的空气而产生燃烧反应，产生以二氧化碳和水蒸气为主要成分的燃烧气体。燃烧气体在朝向气体抽出口上升时，与烧焦物之间发生反应，产生一氧化碳和氢气。

此外，在日本专利公开公报特开2007-231063号中公开了一种气化装置，在底部堆积烧焦物填充层的固定床式气化炉中，通过使热分解气体经过烧焦物填充层，从而进行烧焦物的气化和焦油的分解。此外，设置向烧焦物填充层内喷出压缩空气的空气喷嘴，根据比烧焦物填充层更靠上游的温度和比烧焦物填充层更靠下游的温度来控制空气喷嘴，从而防止在烧焦物填充层中发生通风。

可是，在气体改性炉的内部仅仅吹入氧气和水蒸气的上述方法中，有时不能将热分解气体中的焦油充分分解。此时，由于残留焦油的影响，存在使气体精制部中的处理和燃气发动机中的发电产生故障的风险。因此，渴望使热分解气体所含的焦油的浓度大幅降低的方法。

发明内容

本发明涉及使从气化炉供给的热分解气体改性的气体改性炉，其目的在于使热分解气体所含的焦油的浓度大幅降低。

本发明的气体改性炉包括：炉主体，形成流通热分解气体的流道；填充层保持部，设置于所述流道，保持填充有烧焦物的烧焦物填充层；焦油燃烧部，通过在所述流道中的比所述烧焦物填充层更靠上游侧的空间中向所述热分解气体供给含氧气体，从而在所述热分解气体经过所述烧焦物填充层之前使所述热分解气体所含的焦油燃烧；以及水蒸气喷出部，从设置在所述烧焦物填充层的内部或所述烧焦物填充层的附近的喷出口喷出水蒸气。

按照本发明，能够使热分解气体所含的焦油的浓度大幅降低。

在本发明的一个优选方式中，所述填充层保持部具有保持构件，所述保持构件形成有多个孔，并且从下方保持所述烧焦物填充层。

在本发明的其他优选方式中，气体改性炉还包括：烧焦物供给部，向所述填充层保持部供给烧焦物；层厚取得部，取得所述烧焦物填充层的厚度；以及控制部，根据所述厚度控制所述烧焦物供给部供给的烧焦物的供给量。