[发明专利]固体燃料解耦流化床气化方法及气化装置

权利要求书

1.一种固体燃料解耦流化床气化方法，其特征在于，通过解除燃料气化过程所涉及的燃料干燥、热解与半焦气化、焦油/碳氢化合物改质间的耦合，使整体气化过程被分解为流化床燃料干燥与热解，和流化床半焦气化与焦油/碳氢化合物改质两步依次进行；

所述流化床燃料干燥与热解在流化床干燥热解反应室内进行：向流化床干燥热解反应室供给固体燃料，并使该固体燃料被由该流化床干燥热解反应室底部供入的流化气体流化，通过流化气体中含有的氧气引起的燃烧所产生的热量或/和供入该流化床干燥热解反应室的高温热载体颗粒所携带的热量而维持所述流化床干燥热解反应室的温度于500至1000℃，进行燃料干燥和热解；

所述流化床半焦气化与焦油/碳氢化合物改质在与所述流化床干燥热解反应室相邻并相通的流化床气化改质反应室内进行：经所述流化床干燥热解反应室的燃料干燥与热解所生成的水蒸汽、含焦油热解气和半焦不经任何其他中间处理而被输送到所述流化床气化改质反应室内，被由该流化床气化改质反应室底部供入的气化剂流化，通过气化剂中含有的氧气引起的燃烧所产生的热量或/和自流化床干燥热解反应室而来的高温热载体颗粒所携带的热量而维持该流化床气化改质反应室的温度于500至1000℃，进行半焦气化和焦油/碳氢化合物改质生成产品气；所生成的产品气从所述流化床气化改质反应室的顶部排出。

2.按权利要求1所述的固体燃料解耦流化床气化方法，其特征在于，在所述流化床干燥热解反应室中经由燃料干燥与热解所产生的水蒸汽、含焦油热解气和半焦被输送到所述流化床气化改质反应室中的颗粒床层之中，其中的水蒸汽作为气化剂参与气化和改质反应，而焦油/碳氢化合物改质则在这热解气和水蒸汽流经含有半焦的流化床颗粒层时进行，实施半焦对改质反应的催化。

3.按权利要求1或2所述的固体燃料解耦流化床气化方法，其特征在于，向所述流化床干燥热解反应室供入的高温外来热载体颗粒通过流化与供入该流化床干燥热解反应室的燃料相互作用为燃料干燥和热解提供必需的热量，并在被输送到流化床气化改质反应室后进一步为半焦气化和焦油、碳氢化合物改质提供反应热；经过为燃料干燥与热解、和半焦气化与焦油/碳氢化合物改质提供热量而被降低了温度的外来热载体颗粒则从流化床气化改质反应室排出。

4.一种固体燃料解耦流化床气化装置，其特征在于，它包括：

一流化床；所述流化床包括：一位于流化床上流部一侧的流化床干燥热解反应室(11)，和一与所述流化床干燥热解反应室(11)相邻并相通的流化床气化改质反应室(12)；

于同一高度为两反应室设置的位于所述两反应室内的水平气体分布板2；以及

位于气体分布板(2)之下的分别与所述流化床干燥热解反应室(11)和所述流化床气化改质反应室(12)相对应的第一布风箱(31)和第二布风箱(32)；

通过所述第一布风箱(31)而提供流化气体的流化气体供给(41)；

通过所述第二布风箱(32)而提供气化剂的气化气剂供给(42)；

安装于所述干燥热解反应室(11)上部的固体燃料供给(5)；和

安装于所述气化改质反应室(12)顶部的产品气出口(61)。

5.按权利要求4所述的固体燃料解耦流化床气化装置，其特征在于，所述流化床干燥热解反应室(11)与流化床气化改质反应室(12)通过反应室分割板(10)分割而形成；所述反应室分割板(10)下端与所述气体分散板(2)之间的间隙为连通所述流化床干燥热解反应室(11)与流化床气化改质反应室(12)的输送通道(13)；所述反应室分割板(10)下端位于所述流化床的颗粒床层之中。

6.按权利要求5所述的固体燃料解耦流化床气化装置，其特征在于，所述的反应室分割板(10)上端固定在所述流化床内顶盖上，下部向所述流化床气化改质反应室(12)倾斜。

7.按权利要求4和5所述的固体燃料解耦流化床气化装置，其特征在于，所述气体分布板(2)被位于所述第一布风箱(31)和第二布风箱(32)之间的布风箱分割板(30)分割为第一气体分散板(21)和第二气体分散板(22)；所述与流化床干燥热解反应室(11)相对应的第一气体分散板(21)右端向上倾斜。

8.按权利要求4和5所述的固体燃料解耦流化床气化装置，其特征在于，还包括与所述流化床气化改质反应室(12)的颗粒床层相连通的热载体颗粒再热器(8)，所述热载体颗粒再热器(8)上端连通一再热器旋风分离器(72)；所述再热器旋风分离器(72)的下端设有通入所述流化床干燥热解反应室(11)颗粒床层之中的高温热载体颗粒供给(40)。