專利名稱：使用折流板系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流化床反應(yīng)器及其操作方法，更具體來說，涉及一種使用折流板系統(tǒng)以改善顆粒材料循環(huán)速率的流化床反應(yīng)器。
反應(yīng)器如燃燒器，蒸汽發(fā)生器等，利用流化床作為一次生熱源，這是大家所熟知的。在上述裝置中，空氣送入反應(yīng)器的爐體中，通過爐體中的顆粒材料床，顆粒材料包括礦物燃料如煤，和吸收劑如石灰石的混合物，吸收劑用來吸收煤燃燒所生成的硫?？諝馐股鲜龃擦骰⒋龠M(jìn)燃料的燃燒。當(dāng)反應(yīng)器用作蒸汽發(fā)生器時(shí)，燃料燃燒所生成的熱用來將水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝Ａ骰卜磻?yīng)器可使燃燒具有釋放熱量高，硫的吸收率高，氮的氧化物排放低以及可適用多種燃料的優(yōu)點(diǎn)。
最典型的流化床燃燒系統(tǒng)一般稱為“沸騰”流化床，其中，一致密的顆粒材料床由空氣分配板支承，通過空氣分配板上許多小孔送入助燃空氣，使顆粒材料膨松，呈懸浮即流化床狀態(tài)?？諝馑俣纫话闶切纬芍С写仓貕毫邓杷俣?例如最小流化速度)的二、三倍，從而形成通過床升起的沸騰，呈現(xiàn)沸騰液體的外觀。
為了改善燃燒效率，控制污染排放，調(diào)低流化床操作，已研制了一種流化床，利用一種通稱為“循環(huán)”流化床的，膨松的淘折流化床。在這種流化床中，與沸騰流化床相比較，減小了顆粒材料的粒度，提高了空氣速度，因此，床面變得更為彌散，從流化床攜帶的固體增加。按照該工藝，在爐體的下部所獲得的流化床密度明顯地低于典型的沸騰流化床，而爐體的上部布滿攜帶的顆粒材料的程度大于沸騰流化床。在爐體上部增加的固體攜帶量導(dǎo)致需要固體高循環(huán)速率的高物料通過量。具有固體高循環(huán)速率的反應(yīng)器需要大型的昂貴的分離器使攜帶的固體在燃燒氣體通過熱回收區(qū)前與熱燃燒氣分離開來以減小在熱回收區(qū)中對(duì)熱回收表面的腐蝕。分離出的固體被送回流化床。
轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人的美國專利第4，809，623號(hào)和第4，809，625號(hào)公開了一種流化床反應(yīng)器，其中，在爐體下部中保持一致密的即沸騰流化床，而該流化床又同時(shí)作為一循環(huán)流化床而工作。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是具有沸騰流化床和循環(huán)流化床兩者的優(yōu)點(diǎn)，另一重要優(yōu)點(diǎn)是可以利用粒度范圍較寬的顆粒燃料。
在所有上述設(shè)計(jì)中，形成燃料和吸收劑均勻混合物，一部分燃料不燃燒，一部分燃料部分燃燒，一部分燃料完全燃燒;一部吸收劑不反應(yīng)，一部吸收劑部分反應(yīng)，一部吸收劑完全反應(yīng)。顆粒材料必須有效地從系統(tǒng)中排出以容納新的燃料和吸收劑。為此，一部分顆粒材料通常從床的下部通過一排出管從反應(yīng)器中排出。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一重要的工作參數(shù)-流化床中的粒度分布可通過將部分上述被排出的顆粒材料循環(huán)送回爐體的方式加以有效地控制。完成這一點(diǎn)的方式往往是，將空氣吹過被排出的顆粒材料以除去并攜帶顆粒材料中的較細(xì)部分并將其送回爐體。
例如，在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人的美國專利第4，829，912號(hào)中公開了一種在流化床中控制粒度分布的方法，其中，空氣攜帶著通過排出管排出的顆粒材料的較細(xì)部分，用一股氣流吹送，將其循環(huán)送回爐體。在這種設(shè)計(jì)中，未循環(huán)的顆粒材料的熱量可投入生產(chǎn)性用途，如預(yù)熱助燃?xì)怏w或進(jìn)行預(yù)熱或過熱工作。
一個(gè)臨近反應(yīng)器爐體的卸料器/冷卻器可以完成被排出顆粒材料的較細(xì)部分的循環(huán)以及從被排出但未被循環(huán)的顆粒材料帶走熱量兩項(xiàng)工作。在這種設(shè)計(jì)中，卸料器/冷卻器容納通過排出管從爐體排出的顆粒材料，空氣吹過卸料器/冷卻器的第一部分以便吹走即攜帶送回爐體的顆粒材料的某些較細(xì)部分。在卸料器/冷卻器中的其余顆粒材料通常則送至冷卻部分，在那里從顆粒材料上除去熱量，具體作法是用水/蒸汽與顆粒材料進(jìn)行熱交換，或者在從系統(tǒng)中排出前使空氣吹過顆粒材料。當(dāng)使用空氣從未循環(huán)的顆粒材料帶走熱量時(shí)，空氣往往被送回爐體用作經(jīng)過預(yù)熱的助燃空氣。
但是在某些情況下，如當(dāng)使用會(huì)產(chǎn)生過量的較細(xì)灰燼的燃料時(shí)，或者當(dāng)必須使用較大量的較細(xì)的吸收劑與具有較高硫份的燃料一起使用時(shí)，在卸料器/冷卻器中被帶走并送回爐體的較細(xì)顆粒材料則會(huì)使?fàn)t體中或上部爐料中的較細(xì)部分的量增加至不可接受的水平。過度的爐上部裝料要求較大的，更昂貴的卸料器/冷卻器以及分離器，和/或要求爐在低的化學(xué)當(dāng)量條件下工作，這會(huì)使效率降低。
當(dāng)用來冷卻卸料器/冷卻器的冷卻部分中的顆粒材料的方法是將空氣吹過顆粒材料時(shí)，會(huì)使?fàn)t上部裝料變劣。為獲得高的冷卻速率，通過冷卻部分的空氣速度和流動(dòng)速率必須很高。然而高的空氣速度和流動(dòng)速率會(huì)攜帶較大量的顆粒材料，當(dāng)這種空氣用作助燃空氣時(shí)會(huì)導(dǎo)致送回爐體中的細(xì)顆粒量更大，從而進(jìn)一步增大爐上部的裝料。為防止在卸料器/冷卻器中顆粒材料的結(jié)塊也必須在冷卻部分中使用高的空氣速度，這使事情更加復(fù)雜化。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種流化床反應(yīng)器，其中顆粒材料從反應(yīng)器的爐體排出并送至一個(gè)卸料器/冷卻器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述類型的一種流化床反應(yīng)器，其中，一較小的卸料器/冷卻器可處理在爐體和卸料器/冷卻器之間的增加的顆粒材料循環(huán)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的流化床反應(yīng)器，其中，顆粒材料是通過卸料器/冷卻器的冷卻部分從反應(yīng)器排出的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的流化床反應(yīng)器，其中，不增加爐上部的裝料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的流化床反應(yīng)器，其中，通過煙道氣體分離器的顆粒循環(huán)速率通過排出經(jīng)過卸料器/冷卻器的較細(xì)顆粒的方式而降低。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的流化床反應(yīng)器，其中，爐體的化學(xué)當(dāng)量可以獨(dú)立于爐體和卸料器/冷卻器之間的顆粒循環(huán)速率而加以控制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于接受來自流化床反應(yīng)器的顆粒材料的卸料器/冷卻器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的卸料器/冷卻器，它具有一卸料部分和一冷卻部分，在卸料部分中較細(xì)顆粒從顆粒材料中分離出來，而在冷卻部分中從顆粒材料除去熱量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的卸料器/冷卻器，它不增加流化床反應(yīng)器的爐體和卸料器/冷卻器之間的顆粒材料循環(huán)速率，也不增加爐體上部攜帶的顆粒材料的裝料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述類型的卸料器/冷卻器，它具有增加的卸料和冷卻空氣速度和流動(dòng)速率，以便防止顆粒材料在卸料器/冷卻器中結(jié)塊，并增加卸料器/冷卻器的冷卻部分的冷卻效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種卸料器/冷卻器，其中，使用了折流板以防止過多的較細(xì)顆粒被從卸料器/冷卻器送至流化床反應(yīng)器的爐體。
為了完成上述的其它的目的，本發(fā)明的反應(yīng)器的特征在于臨近于反應(yīng)器的爐體設(shè)置一個(gè)或多個(gè)卸料器/冷卻器，用于接受從爐體的流化床排出的顆粒材料。顆粒材料首先通過卸料器/冷卻器的卸料部分，在該部分中，高速氣流吹過顆粒材料，吹起顆粒材料的較細(xì)部分，將其攜帶在氣流內(nèi)，并經(jīng)通風(fēng)管送回爐體。許多交錯(cuò)的U型梁折流板在卸料部分內(nèi)延伸，局部地阻止氣流通過通風(fēng)管，從氣流中分離出一部分?jǐn)y帶的顆粒材料，以便減少循環(huán)至爐體的顆粒材料量。
未卸出的，由折流板分離的顆粒材料則送至卸料器/冷卻器的冷卻部分，在冷卻部分中，空氣再次吹過顆粒材料，使其在通過排出管從反應(yīng)器排出前被冷卻。然后將用來冷卻顆粒材料的空氣通過通風(fēng)管送入爐體的形成經(jīng)過預(yù)熱的二次助燃空氣。為除去由冷卻部分的空氣攜帶的顆粒材料，在冷卻部分的通風(fēng)管中設(shè)置第二組交錯(cuò)的U形梁折流板，以便從冷卻部分空氣中分離出一部分?jǐn)y帶的顆粒材料，從而減少循環(huán)至爐體的顆粒材料量。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖，閱讀對(duì)本發(fā)明的非限定性推薦實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更清楚地理解對(duì)本發(fā)明的以上簡述以及本發(fā)明進(jìn)一步的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的流化床反應(yīng)器及卸料器/冷卻器的剖視圖;
圖2是沿圖1中2-2線的剖視圖;以及圖3是沿圖2中3-3線的剖視圖。
圖1所示為本發(fā)明的流化床反應(yīng)器10。反應(yīng)器10包括一爐體12，一分離部分14和一個(gè)熱回收部分16，均由剖視圖表示，為圖示清楚未畫其內(nèi)部零件。
現(xiàn)參閱圖1和2，爐體12由前壁18，后壁20和兩側(cè)壁22和24形成。兩個(gè)壁26和28與壁20平行間隔設(shè)置，分離部分14則由壁20和26限定，熱回收部分16由壁26和28限定。在爐體12中設(shè)有底板12，頂板32伸過爐體12，分離部分14和熱回收部分16。雖然圖中未畫，但分離部分14和熱回收部分16顯然設(shè)有側(cè)壁，這些側(cè)壁可以是側(cè)壁22和24的延長。
在壁20和26的上部分別設(shè)有孔20a和26a，使在爐體12中燃燒形成的煙氣能從爐體進(jìn)入分離部分14，并從分離部分進(jìn)入熱回收部分16，這將在下文中詳述。
顯然，如果反應(yīng)器10用于生產(chǎn)蒸汽，則壁18，20，22，24，26和28應(yīng)由許多平行、氣密方式設(shè)置的熱交換管構(gòu)成，以運(yùn)載被加熱的液體如水，這些管在圖1中示意地畫出，標(biāo)號(hào)為34。另外，顯然在每個(gè)壁18，20，22，24，26和28的端部設(shè)有許多集流管，這些集流管以及其它管路及有關(guān)流路的作用是以普通的方式使水流過反應(yīng)器內(nèi)部并來往于蒸汽鼓(未畫)。為圖示方便起見，上述構(gòu)件從圖中略去。
一顆粒材料床36在爐體12內(nèi)設(shè)在多孔板38上，多孔板38水平地延伸于爐體12的下部。床36可以由燃料如煙煤的分散顆粒構(gòu)成，燃料顆?？梢杂扇我庖阎乃土掀骰蝾愃蒲b置送入爐體12。顯然硫的吸收劑如石灰石也可以相似的方式送入爐體12以吸收煤燃燒生成的硫。
另外，顯然在緊靠板38上方通過壁18裝有點(diǎn)火燃燒器(未畫)，在開始階段點(diǎn)燃床36的一部分。
在板38和底板30之間形成一通風(fēng)室40，它接受在風(fēng)檔41a控制下通過空氣管41的來自外部氣源的加壓空氣。許多噴嘴42穿過板38上的孔，用于將通風(fēng)室40的空氣排放到由板38支承的床36中。穿過床36的空氣使床流化以促進(jìn)燃料的燃燒并與燃燒產(chǎn)物結(jié)合形成燃燒煙氣，通過對(duì)流，煙氣在爐體12中上升。在煙氣通過孔20a進(jìn)入分離部分14之前攜帶了一部分較細(xì)的顆粒材料。
分離部分14包括一旋流式分離器14a，其作用是以普通的方式從煙氣中分離攜帶的顆粒材料。分離后的煙氣通過壁26上的孔26a進(jìn)入熱回收部分16，分離出的顆粒材料，即分離出的固體進(jìn)入分離部分16的漏斗部分14b。顯然，在熱回收部分16中可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)熱交換裝置如過熱器，再熱器或類似裝置，用于當(dāng)煙氣向下通過分離部分16，通過壁28上的出口排出前從分離后的煙氣除去熱量。
浸入管44從分離部分16的漏斗部分14b伸至爐體12的壁20上的孔20b，以便使分離出的固體返回床36。浸入管44有一構(gòu)成J形閥44a的U形部分，用于防止顆粒材料和/或氣體直接從爐體12回流至分離部分16，顯然J形閥可由L形閥，密封罐，整體循環(huán)熱交換器或其它可防止前述回流的裝置所取代。
現(xiàn)參閱圖2和3，靠近爐體12的側(cè)壁24設(shè)有至少一個(gè)卸料器/冷卻器46。卸料器/冷卻器46一般呈矩形，由前壁48，后壁50，兩側(cè)壁52和54，一底板56以及一頂板58限定。顯然，如果反應(yīng)器10用于生產(chǎn)蒸汽，那么如前所述的那樣，壁48，50，52和54應(yīng)由許多熱交換管連同許多集流管和流路構(gòu)成。
一塊多孔板60設(shè)置在卸料器/冷卻器46的下部，并在與板38同一平面內(nèi)水平延伸，與底板56間隔開來，其間構(gòu)成一通風(fēng)室62。兩條管道64和66從外部氣源接受氣體如空氣，且以間隔開的位置與通風(fēng)室62連通，獨(dú)立地控制通風(fēng)室62各部分中的壓力，這將在下文詳述。控制風(fēng)檔64a和66a分別設(shè)置在管道64和66上以提供上述獨(dú)立控制。
板60是多孔的，裝有許多噴嘴68，用來使空氣從室62排向一排出管70，排出管70穿過板60上的一個(gè)大孔。排出管70穿過卸料器/冷卻器46的底板且向下延伸。一個(gè)閥(未畫)設(shè)在排出管70上以控制通過管道中的顆粒流。
一垂向隔板72從頂板58向下延伸將室62分成兩個(gè)部分62a和62b，且將卸料器/冷卻器46分成一個(gè)卸料部分74和一個(gè)冷卻部分76，卸料部分74在通風(fēng)室部分62a上方，在隔板72和壁48之間形成，冷卻部分76在通風(fēng)室部分62b上方，在隔板72和壁50之間形成。一孔72a在隔板72下部高于板60處形成。使卸料部分74中的顆粒材料可以通過，進(jìn)入冷卻部分76。
一較大的水平通道78將爐體12的側(cè)壁24上形成的孔連接于卸料器/冷卻器46相鄰壁48上形成的相應(yīng)孔，使?fàn)t體12的床36中的顆粒材料可以進(jìn)入卸料器/冷卻器46的卸料部分74。與此相似，一通風(fēng)管80位于通道78上方，將爐體12的側(cè)壁24上的孔連接于卸料器/冷卻器46的相鄰壁48上的相應(yīng)孔，使空氣從通風(fēng)室部分62a在穿過卸料部分74中的顆粒材料后流至爐體12。
在卸料部分74內(nèi)，許多交錯(cuò)的U形梁折流板82從壁48以同垂向成一傾角的方向延伸至頂板58，部分地阻止氣流通過通風(fēng)管80。在圖3中可清楚看到，折流板82的開口面背向通風(fēng)管80，使攜帶的顆粒材料從流向通風(fēng)管80的氣流中分離出來，這將在下文講到。
局部垂向隔板84和86懸在冷卻部分76中，分別從側(cè)壁52和54延伸一段距離，將冷卻部分76分成三段，其目的下文將要講述。一條通風(fēng)管88將卸料器/冷卻器46的冷卻部分76的頂板58上形成的孔連接于爐體12的側(cè)壁24上形成的相應(yīng)孔，使空氣從通風(fēng)室部分62b在穿過冷卻部分76中的顆粒材料之后流至爐體12。
許多交錯(cuò)的類似于折流板82的U形梁折流板90在通風(fēng)管88內(nèi)延伸，局部地阻止氣流通過通風(fēng)管88。折流板90的開口面面向冷卻部分76，使攜帶的顆粒材料從流過管88中的氣流中分離出來，這將在下文講到。
在操作中，顆粒狀的燃料和吸收劑被送入爐體12并聚積在板38上(圖1)。空氣從一外部氣源通過空氣管道41進(jìn)入通風(fēng)室40，穿過板38和噴嘴42進(jìn)入板38上的顆粒材料中，使床36流化。
點(diǎn)火燃燒器(未畫)或類似裝置被點(diǎn)火以引燃床36中的顆粒狀燃料。當(dāng)床36中的顆粒材料的溫度達(dá)到預(yù)定高度時(shí)，連續(xù)地在床36的上部加入另外的顆粒材料?？諝獯龠M(jìn)燃料的燃燒，空氣的速度由風(fēng)檔41a控制，超過床36的最小流化速度，形成一沸騰的，循環(huán)的混合式流化床。
隨著燃料的燃燒和吸收劑參加反應(yīng)，通過噴嘴42的連續(xù)氣流形成顆粒材料的均勻流化床，其中包括未燃燒的燃料，部分燃燒的燃料和完全燃燒的燃料，以及未反應(yīng)的吸收劑，局部反應(yīng)的吸收劑和完全反應(yīng)的吸收劑。
空氣和燃燒產(chǎn)物的混合物通過床36上升并攜帶床中較細(xì)的顆粒材料。生成的煙氣混合物通過對(duì)流在爐體12中上升，通過孔20a從爐體排入分離部分14。分離器14a以普通的方式將攜帶的顆粒材料從煙氣中分離出來。被分離出的顆粒材料即被分離出的固體由于重力落入漏斗部分14b，并從漏斗部分通過浸入管44噴回床36。較清潔的煙氣通過孔26a進(jìn)入熱回收部分16，并通過熱回收部分16之后由出口28a排出反應(yīng)器。
根據(jù)需要打開風(fēng)檔64a(圖2)，使空氣通過通風(fēng)室62a進(jìn)入卸料器/冷卻器46的卸料部分74，以促進(jìn)顆粒材料從爐體12的床36通過管道78流至卸料部分74。在風(fēng)檔41a的控制下，附加空氣引入通風(fēng)室部分62a，通過板60向上，使流入卸料部分74中的顆粒材料流化。引入卸料部分74的空氣速度要通過風(fēng)檔64a精心控制，以便控制進(jìn)入卸料部分74的顆粒材料的流動(dòng)程度，顆粒材料的流化程度，顆粒材料形成的高度以及隨著空氣向上穿過卸料部分74而從顆粒材料攜帶走的較細(xì)顆粒材料的量。
當(dāng)空氣和攜帶的較細(xì)顆粒向通風(fēng)管80移動(dòng)以便循環(huán)進(jìn)入爐體12時(shí)，這種混合物必須通過許多U形梁折流板交錯(cuò)設(shè)置而形成的曲折路徑。折流板82的這種交錯(cuò)設(shè)置迫使空氣繞折流板迂回。然而攜帶的細(xì)顆粒材料則傾向于直線前進(jìn)，從而當(dāng)其接觸折流板開口面時(shí)因重力落回到在卸料部分74中的顆粒材料床內(nèi)，從而與氣流分離。
按照需要打開風(fēng)檔66a將空氣引入通風(fēng)室部分62b，向上穿過板60和噴嘴68，使冷卻部分76中的顆粒材料流化，并促進(jìn)未被攜帶的和被折流板分離的顆粒材料從卸料部分74流至冷卻部分76。噴嘴68使空氣指向排出管70并繞隔板84和86后排出，隔板84和86的作用是增加顆粒材料在冷卻部分76中的滯留時(shí)間。這樣，通過改變風(fēng)檔66a的檔位就可以按照需要分別控制空氣的速度，以及顆粒材料進(jìn)入冷卻部分76的流動(dòng)程度，在冷卻部分76中顆粒材料的流化程度及形成的顆粒材料高度。
排入冷卻部分76的空氣從其內(nèi)的顆粒材料帶走熱量并通過通風(fēng)管88，用作爐體12中的二次助燃空氣，顯然這種來自冷卻部分76的加熱空氣也可用作其它用途。
通風(fēng)管88中的U形梁折流板90與U形梁折流板82作用方式相同，用于分離氣流中攜帶的任何顆粒材料，空氣流至爐體12，而分離出的顆粒材料則回落至冷卻部分76中。冷卻部分76中的顆粒材料借助排出管70從反應(yīng)器10排出。
由此可見，本發(fā)明的裝置有若干優(yōu)點(diǎn)，例如，由于排出一些顆粒材料并防止其循環(huán)回爐體中從而減小了循環(huán)速率，故爐體流化床中的顆粒材料的循環(huán)可使用較小的卸料器/冷卻器完成。另外，由于減少了從卸料器/冷卻器循環(huán)回爐體中去的顆粒材料量，故爐體上部中的加料不會(huì)增加，從而改善了反應(yīng)器的化學(xué)當(dāng)量條件并減小了從燃燒煙氣中分離攜帶的顆粒材料所需的分離部分的尺寸和造價(jià)。
另外，由于能夠控制從卸料器/冷卻器循環(huán)回爐體的攜帶的顆粒材料量，故可以增加進(jìn)入卸料器/冷卻器的氣流和速度，從而防止顆粒材料在卸料器/冷卻器中結(jié)塊，以及增加卸料器/冷卻器的冷卻部分的冷卻效率。
顯然對(duì)前述內(nèi)容可作改變而并不超出本發(fā)明的范圍，例如，水平管道78可由從床36向下延伸的基本垂向的管道取代，且卸料器/冷卻器可設(shè)置在爐體12下方。
在前述內(nèi)容中可作其它變化和替代，在某些實(shí)施例中可使用本發(fā)明的某些特征而不使用另一些特征。因此，本發(fā)明的范圍是通過權(quán)利要求書適當(dāng)限定的。
權(quán)利要求
1.一種流化床反應(yīng)器，具有一爐體；在所述爐體中構(gòu)成顆粒材料床的裝置；相臨于所述爐體設(shè)置的容器；將所述容器分成第一和第二部分的裝置；將所述爐體連接于所述第一部分的第一通道裝置，使所述顆粒材料能夠從所述爐體進(jìn)入所述第一部分；使氣體通過所述第一部分中的所述顆粒材料從而攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分的裝置；設(shè)置在所述第一部分中用于使所述攜帶的顆粒材料的一部分從所述第一部分的氣體中分離出來的裝置；將所述第一部分連接于所述第二部分的第二通道裝置，使所述顆粒材料從所述第一部分進(jìn)至所述第二部分；使氣體通過所述第二部分中的所述顆粒材料，以便冷卻所述顆粒材料，并攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分；以及設(shè)置在所述第二部分中的用于將所述攜帶的顆粒材料的一部分從所述第二部分氣體中分離出來的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述第一通道裝置具有一基本水平的通道將所述爐體有關(guān)壁上的孔與所述第一部分有關(guān)壁上的相應(yīng)孔連接起來。
3.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有將所述顆粒材料從所述第二部分排出，以便將所述顆粒材料從所述流化床反應(yīng)器卸出的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述分離裝置全部都是非離心式的。
5.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從所述第一部分氣體中分離的所述攜帶的顆粒材料落回到所述第一部分中。
6.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從所述第二部分氣體中分離的所述攜帶的顆粒材料落回到所述第二部分中。
7.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有將所述爐體連接于所述第一部分的返回裝置，使分離后的氣體從所述第一部分流至所述爐體。
8.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有將所述爐體連接于所述第二部分的返回裝置，使分離后的氣體從所述第二部分流至所述爐體。
9.如權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所有的所述分離裝置具有許多交錯(cuò)的U形梁折流板。
10.一種流化床反應(yīng)器，具有一爐體;在所述爐體中形成顆粒材料流化床的裝置;相臨于所述爐體設(shè)置的一個(gè)卸料器;將所述卸料器連接于所述爐體的通道裝置，使所述顆粒材料從所述爐體進(jìn)入所述卸料器;使氣體穿過所述卸料器中的所述顆粒材料以攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分的裝置，以及將所述攜帶的那部分顆粒材料從所述卸料器氣體中分離出來的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述流化床反應(yīng)器，其特征在于還包括將所述爐體連接于所述卸料器的返回裝置，使所述卸料器氣體從所述卸料器進(jìn)入所述爐體。
12.如權(quán)利要求10所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從所述卸料器分離出的所述顆粒材料的被攜帶的部分落回至所述卸料器的所述顆粒材料中。
13.如權(quán)利要求10所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還包括緊靠所述卸料器設(shè)置的一個(gè)冷卻器;將所述冷卻器連接于所述卸料器的通道裝置，使所述顆粒材料從所述卸料器進(jìn)入所述冷卻器;使氣體穿過所述冷卻器中的所述顆粒材料，以便冷卻所述顆粒材料并攜帶所述顆粒材料中較細(xì)部分;以及將所述顆粒材料的所述攜帶的部分從所述冷卻器氣體中分離出來的裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有將所述爐體連接于所述冷卻器的返回裝置，使所述冷卻器氣體從所述冷卻器進(jìn)入所述爐體。
15.如權(quán)利要求13所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從所述冷卻器氣體中分離出來的所述顆粒材料的所述被攜帶部分落回至所述冷卻器中的所述顆粒材料中。
16.如權(quán)利要求13所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所有的所述分離裝置都是非離心式的。
17.如權(quán)利要求13所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所有的所述分離裝置具有許多交錯(cuò)的U形梁折流板。
18.一種流化床反應(yīng)器，具有構(gòu)成爐體的裝置;在所述爐體中構(gòu)成顆粒材料的一次床的裝置;構(gòu)成臨近于所述一次床的顆粒材料的二次床的裝置;使所述顆粒材料從所述一次床進(jìn)入所述二次床的裝置;將空氣以足夠大的速度引入所述二次床，以便攜帶顆粒材料的較細(xì)部分;以及將所述被攜帶的顆粒材料與空氣分離的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有使空氣從所述二次床進(jìn)入所述爐體的裝置。
20.如權(quán)利要求18所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從空氣中分離出的被攜帶的顆粒材料落回到所述二次床中。
21.如權(quán)利要求18所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述分離裝置具有許多交錯(cuò)的U形梁折流板，用來與所述攜帶的顆粒材料撞擊以便從空氣中除去所述攜帶的顆粒材料。
22.如權(quán)利要求18所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有構(gòu)成臨近于所述二次床的顆粒材料三次床的裝置;使所述二次床的顆粒材料進(jìn)入所述三次床的裝置;將空氣以使所述三次床中的顆粒材料冷卻和流化的速度和流動(dòng)速率引入所述三次床并攜帶顆粒材料中的較細(xì)部分的裝置;以及將攜帶的顆粒材料從三次床空氣中分離出來的裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還具有使三次床空氣從所述三次床進(jìn)入所述爐體的裝置。
24.如權(quán)利要求22所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于從三次床空氣中出分離出來的所述攜帶的顆粒材料落回到所述三次床中。
25.如權(quán)利要求22所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所有的所述分離裝置都具有許多交錯(cuò)的U形梁折流板，用來與所述攜帶的顆粒材料碰撞。
26.一種流化床反應(yīng)器，具有一爐體;在所述爐體中構(gòu)成顆粒材料的一次床的裝置;一容器，具有臨近于所述爐體設(shè)置的第一部分，所述第一部分內(nèi)支承有一塊板，適于接受來自所述爐體的所述顆粒材料;使空氣穿過所述板和所述第一部分中的顆粒材料以攜帶所述顆粒材料中較細(xì)部分的裝置;設(shè)在所述爐體上部用于使所述空氣從所述第一部分排出的裝置;以及折流板裝置，包括在所述第一部分中在所述顆粒材料和所述排出裝置之間設(shè)置的許多間隔開來的折流板件，用于與所述空氣中攜帶的顆粒材料碰撞，從而使其從空氣中除去并使其靠重力落回到所述第一部分中。
27.如權(quán)利要求26所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述容器具有一個(gè)第二部分，第二部分具有支承于其內(nèi)部的一塊板，適于接受來自所述第一部分的所述顆粒材料，以及所述流化床反應(yīng)器還包括使空氣通過所述第二部分中的所述板和所述顆粒材料以便使所述顆粒材料冷卻并攜帶其中較細(xì)部分的裝置;設(shè)在所述第二部分的上部，使所述第二部分中的空氣從所述第二部分排出的裝置;以及折流板裝置，包括在所述第二部分中在所述顆粒材料和所述第二部分排出裝置之間設(shè)置的間隔開來的許多折流板件，用于與在所述第二部分空氣中攜帶的顆粒材料碰撞，從而使其從所述第二部分空氣中除去并使其靠重力落回到所述第二部分中的所述顆粒材料中。
28.如權(quán)利要求27所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所有的所述折流板件是許多間隔開的平行的分別橫過所述第一和第二部分的U形梁。
29.一種操作流化床反應(yīng)器的方法，包括以下步驟在一爐體中形成一顆粒材料床;將一容器分隔成第一和第二部分;使所述顆粒材料從所述爐體進(jìn)入所述第一部分;使空氣穿過所述第一部分中的所述顆粒材料，以攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分;從所述第一部分氣體中分離一部分所述攜帶的顆粒材料;使所述顆粒材料從所述第一部分進(jìn)入所述第二部分;使氣體穿過所述第二部分中的所述顆粒材料，以便冷卻所述顆粒材料并攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分;以及從所述第二部分氣體中分離所述攜帶的顆粒材料的一部分。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于還包括從所述第二部分排出所述顆粒材料以便從所述流化床反應(yīng)器排出所述顆粒材料的步驟。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所有的所述分離步驟都是通過非離心方式完成的。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于還包括使所述第一部分中的所述分離后的氣體進(jìn)入所述爐體的步驟。
33.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于還包括使所述第二部分中的所述分離后的氣體進(jìn)入所述爐體的步驟。
34.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所有的分離所述攜帶的顆粒材料的步驟都是通過使所述攜帶的顆粒通過許多交錯(cuò)的U形梁折流板而完成的。
35.一種操作流化床反應(yīng)器的方法，包括以下步驟在一爐體中形成顆粒材料的一次床;臨近于所述一次床形成顆粒材料的二次床;使所述顆粒材料從所述一次床進(jìn)入所述二次床;使空氣以足以攜帶顆粒材料中較細(xì)部分的速度引入所述二次床;以及從空氣中分離所攜帶的顆粒材料。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于還包括使空氣從所述二次床進(jìn)入所述爐體的步驟。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于從所述空氣中分離出的所述攜帶的顆粒材料落回到所述二次床中。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于所述分離步驟是通過使所述攜帶的顆粒材料與許多交錯(cuò)設(shè)置的U形梁折流板碰撞，從而從空氣中除去所攜帶的顆粒材料。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于還包括以下步驟臨近于所述二次床形成顆粒材料的三次床;使所述二次床的顆粒材料進(jìn)入所述三次床;將空氣以使所述三次床中的顆粒材料流化和冷卻的速度和流動(dòng)速率引入所述三次床并攜帶所述顆粒材料的較細(xì)部分;以及使攜帶的顆粒材料從三次床空氣中分離出來。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于還包括使三次床空氣從所述三次床進(jìn)入所述爐體的步驟。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于從三次床空氣中分離出來的所述攜帶的顆粒材料落回到所述三次床中。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所有的所述分離步驟都是通過使所述攜帶的顆粒材料與許多交錯(cuò)的U形梁折流板碰撞而完成有。
43.一種操作流化床反應(yīng)器的方法，具有以下步驟在一爐體中形成顆粒材料的一次床;使所述顆粒材料從所述爐體進(jìn)入一容器，該容器具有一個(gè)臨近于所述爐體設(shè)置的第一部分，所述第一部分內(nèi)支承著一塊板，適于接受所述顆粒材料;使空氣通過所述第一部分的所述板和所述顆粒材料以攜帶所述顆粒材料中的較細(xì)部分;通過一個(gè)孔從所述第一部分排出所述空氣;以及使所述攜帶的顆粒材料碰撞許多在所述第一部分中設(shè)置在所述顆粒材料和所述開口之間的間隔開來的折流板件，以便從所述空氣中除去所攜帶的顆粒材料，并使其靠重力落回到所述第一部分中的所述顆粒材料中。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于所述容器有一個(gè)第二部分，其內(nèi)支承著一塊板，適于接受來自所述第一部分的所述顆粒材料，以及所述方法還具有以下步驟使空氣穿過所述第二部分中的板和所述顆粒材料，以冷卻所述顆粒材料并攜帶其中的較細(xì)部分;通過所述第二部分的一個(gè)孔從所述第二部分排出所述第二部分內(nèi)的空氣;使所述第二部分內(nèi)的所攜帶的顆粒材料碰撞許多在所述第二部分中的設(shè)在所述顆粒材料和所述第二部分的孔之間的間隔開來的折流板件，以便從所述第二部分的空氣中除去所攜帶的顆粒材料，并使其靠重力落回到所述第二部分中的所述顆粒材料中。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于所有的所述折流板件是許多分別橫過所述第一和第二部分的間隔開來的平行的U形梁。
46.一種操作流化床反應(yīng)器的方法，包括以下步驟在一爐體中形成一顆粒材料床;使所述顆粒材料從爐體進(jìn)入臨近的容器;使氣體通過所述容器中的所述顆粒材料，以便攜帶其中的較細(xì)部分;以及從所述容器的氣體中分離所述顆粒材料的所述被攜帶的部分。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于還包括使所述分離后的氣體從所述容器進(jìn)入所述爐體的步驟。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于在所述容器內(nèi)形成所述顆粒材料床，所述分離步驟是在所述床上方完成的，所述分離出的顆粒材料靠重力落回到所述床。
全文摘要
一種流化床反應(yīng)器及其操作方法，其中含燃料顆粒材料床形成于一爐體中。卸料器/冷卻器臨近爐體接受來自爐體的顆粒材料，顆粒材料先通過卸料部分，其中空氣以足以攜帶其中較細(xì)部分的速度穿過顆粒材料，攜帶的顆粒材料碰撞許多間隔開的折流板，使其與空氣分離。顆粒材料然后進(jìn)入冷卻部分，其中空氣以足以冷卻顆粒材料并攜帶其中較細(xì)部分的速度穿過顆粒材料，被攜帶的顆粒材料碰撞許多間隔地設(shè)在冷卻部分中的折流板，使其與空氣分離。冷卻部分設(shè)排出管從反應(yīng)器排出顆粒材料。
文檔編號(hào)F22B31/00GK1086301SQ93118468
公開日1994年5月4日 申請(qǐng)日期1993年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月16日
發(fā)明者伊奎鮑·F·阿布德烏拉萊 申請(qǐng)人:福斯特·惠勒能源公司