[发明专利]一种适合于宽筛分原料的气化反应器

说明书

本发明属于固体燃料利用技术领域，公开了一种适合于宽筛分原料的气化反应器，其包括反应器本体，反应器本体包括相互连通的第一反应室、第二反应室和第三反应室；第二反应室和第三反应室位于第一反应室下方，第三反应室套设在第二反应室外围；第一反应室侧壁设置有第一通气口，用于通入气化剂使得第一反应室中的小颗粒原料流化并发生气化反应；第二反应室底部设置有第二通气口，用于通入氧化剂使得第二反应室中堆积的颗粒床层发生氧化反应；第三反应室底部设置有第三通气口，用于通入气化剂使得第三反应室中的颗粒流化并发生气化反应。本发明反应器结合固定床与流化床的特点，实现宽筛分固体燃料的高效气化，有助于气化技术的推广和应用。

技术领域

本发明属于固体燃料利用技术领域，更具体地，涉及一种适合于宽筛分原料的气化反应器。

背景技术

气化作为一种非常重要的能源转化方式，在煤、生物质和垃圾等固体燃料利用领域有着举足轻重的地位。气化的主要产物是以氢气、一氧化碳为主的合成气，合成气可以直接燃烧进行发电和供热，还可以通过化学合成生产液体燃料和化学品。

目前，气化装置类型主要有固定床和流化床。常压固定床技术以混合发生炉、UGI水煤气炉(常压固定床煤气化设备)、水煤气炉、两段混合发生炉、两段水煤气炉为主，其特点是操作简单、投资少，但是固定床必须选用固定种类、形状和尺寸尽可能一致的原料。流化床的技术特点是增强气固传热传质过程，便于气化剂的利用和高效气化，但是只适用于较小颗粒原料。而实际固体燃料来源广泛、性质各异，很难将其破碎成满足现有气化装置粒径要求的原料，往往导致气化效果不佳等问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种适合于宽筛分原料的气化反应器，通过设置多级反应室，为不同粒径范围的原料提供相适应的气化氛围，旨在解决现有气化装置对进料粒径要求高导致宽筛分固体燃料气化效果不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种适合于宽筛分原料的气化反应器，其包括反应器本体，所述反应器本体包括相互连通的第一反应室、第二反应室和第三反应室；所述第一反应室顶部设置有进料口和出气口；

所述第二反应室和所述第三反应室均位于所述第一反应室下方，所述第三反应室套设在所述第二反应室外围；所述第一反应室侧壁设置有第一通气口，所述第一通气口用于通入气化剂使得第一反应室中的小颗粒原料流化并发生气化反应；所述第二反应室底部设置有第二通气口，所述第二通气口用于通入氧化剂使得第二反应室中堆积的颗粒床层发生氧化反应；所述第三反应室底部设置有第三通气口，所述第三通气口用于通入气化剂使得第三反应室中的颗粒流化并发生气化反应。

优选地，所述第一反应室内设置有集气装置，所述集气装置包括底部开口的集气罩和导气管，所述集气罩靠近所述第一反应室的顶部，所述集气罩的顶部与所述导气管连通，所述导气管远离所述集气罩的一端与所述出气口连通。

优选地，所述集气罩呈锥形且位于所述进料口正下方。

优选地，所述集气罩底部开口处设置有多个角度可调节的百叶窗片。

优选地，所述第一反应室内靠近其底部设置有倾斜的环形布风板，所述环形布风板将所述第一反应室的内部分隔出第一环形气室，使得从所述第一通气口通入的气化剂进入所述第一环形气室后，通过所述环形布风板上的布风孔均匀布入所述第一反应室中。

优选地，所述第二反应室内靠近其顶部沿周向设置有至少一个第一气固分离器，所述第二反应室内壁上开设有与所述第一气固分离器数量相同的通孔，所述第一气固分离器的进口通过所述通孔与所述第三反应室连通，所述第一气固分离器的气体出口与所述环形布风板上的布风孔连通。

优选地，所述第一气固分离器的横截面为正方形且其内部具有圆筒状腔室，所述第一气固分离器的内壁采用刚玉莫来石材料。