專利名稱：密封罐和用于控制通過密封罐的固體流動(dòng)速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及密封罐和用于控制通過密封罐的流動(dòng)速率的方法。更明確地說，本發(fā)明涉及包括多孔出口設(shè)計(jì)的密封罐和用于控制固體通過所述密封罐的流動(dòng)速率的方法。
背景技術(shù)：
流化床燃燒(Fluidized bed combustion,FBC)是發(fā)電裝置中所使用的燃燒技術(shù)， 其主要用以燃燒固體燃料。FBC發(fā)電裝置比常規(guī)的發(fā)電裝置更靈活，因?yàn)槠淇蓪⒚禾?、煤炭廢料或生物燃料以及其它燃料作為燃料。術(shù)語“FBC”涵蓋一系列流化床工藝，包括循環(huán)流化床(Circulating fluidized bed，CFB)鍋爐、鼓泡流化床(Bubbling fluidized bed，BFB) 鍋爐及其的其它變型。在FBC發(fā)電裝置中，流化床在燃燒室的燃燒過程期間使固體燃料懸浮于向上噴射的空氣噴流上，從而造成翻滾動(dòng)作，使得氣體與固體湍流混合。所述翻滾動(dòng)作非常像鼓泡流體，可提供在燃燒室中實(shí)現(xiàn)較有效的化學(xué)反應(yīng)和熱量傳送的方式。在具有含硫成分的燃料(例如，煤炭)的燃燒過程中，硫被氧化從而主要形成氣態(tài) S02。具體地說，F(xiàn)BC通過脫硫工藝減少以SO2形式排放的硫的量。合適的吸附劑(例如含有CaCO3W石灰石)用以在燃燒過程中從廢氣中吸收S02。為了促進(jìn)燃料燃燒和硫的俘獲， FBC發(fā)電裝置以低于常規(guī)燃燒裝置的溫度進(jìn)行操作。具體地說，F(xiàn)BC發(fā)電裝置通常在介于約 850°C與約900°C之間的范圍內(nèi)進(jìn)行操作。由于這樣能讓煤炭在較冷溫度下燃燒，所以在燃燒期間生成的NOx產(chǎn)量比在其它煤炭燃燒過程中要低。為了進(jìn)一步提高燃料利用率和硫俘獲效率，通常使用旋風(fēng)分離器來分離夾帶于離開燃燒室的廢氣中的固體(例如，未被利用的燃料和/或石灰石)。接著，經(jīng)由再循環(huán)構(gòu)件 (例如，再循環(huán)管)將經(jīng)分離的固體送回到燃燒室，以供在燃燒過程中再次使用。密封罐(有時(shí)稱為“ j形底腳”(j-leg))維持燃燒室與旋風(fēng)分離器之間的密封，防止廢氣不當(dāng)?shù)赝ㄟ^再循環(huán)管向后(例如，在與經(jīng)分離的固體流入燃燒室中相反的方向上)逸出燃燒室。FBC發(fā)電裝置中的空氣系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行許多功能。舉例來說，使用空氣來流化由燃料、燃料灰和吸附劑構(gòu)成的床固體，且使床固體與空氣充分混合以促進(jìn)燃燒、熱量傳送且減少排放(例如，SOyCCKNOj^nN2Oh為了實(shí)現(xiàn)這些功能，空氣系統(tǒng)經(jīng)配置以在各種位置處且以特定速度和數(shù)量注入空氣，即指定的一級(jí)空氣(PA)或二級(jí)空氣(SA)。
另外，通常向密封罐供應(yīng)流化空氣和輸送空氣以促進(jìn)固體和氣體流動(dòng)通過密封罐，如圖1所示。參看圖1，現(xiàn)有技術(shù)的密封罐10包括下導(dǎo)豎管15、流化/輸送床20、流化空氣源25、排放豎管30、輸送空氣源35和擋流壩40，擋流壩40使流化/輸送床20與排放豎管30分離。流化/輸送床20包括被供應(yīng)來自流化空氣源25的流化空氣的流化區(qū)以及被供應(yīng)來自輸送空氣源35的輸送空氣的輸送區(qū)。流化空氣源25和輸送空氣源35可為單獨(dú)組件，如圖1所示，或者，流化空氣源25和輸送空氣源35可組合為單個(gè)空氣源(未圖示)。如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)的密封罐10中，來自燃燒過程的固體從旋風(fēng)分離器(未圖示)穿過下導(dǎo)豎管15向下流到流化/輸送床20。在流化/輸送床20的流化區(qū)中由來自流化空氣源25和/或輸送空氣源35的流化氣體對固體進(jìn)行流化。接著由來自流化空氣源25的流化空氣和/或從輸送空氣源35供應(yīng)的輸送空氣將流化固體穿過流化/輸送床20 的輸送區(qū)輸送到排放豎管30，進(jìn)而在排放豎管25中形成擴(kuò)展床。更具體地說，在擋流壩40 上方(例如，在擋流壩高度Hw&上方)輸送的固體形成擴(kuò)展床，進(jìn)而致使一些固體流動(dòng)越過擋流壩40進(jìn)入排放管30。另外，一些氣體(主要是來自流化空氣源25的流化空氣和來自輸送空氣源35的輸送空氣)經(jīng)由排放豎管30流到燃燒室。因此，密封罐10形成密封，進(jìn)而防止燃燒室中的廢氣穿過密封罐10向后流動(dòng)，例如穿過下導(dǎo)豎管15向上流回到旋風(fēng)分離器(105，圖4展示)。在現(xiàn)有技術(shù)的密封罐10中，由于固體/氣體相互作用不穩(wěn)定(尤其是在操作轉(zhuǎn)變期間)且導(dǎo)致穿過排放豎管30去往燃燒室(未圖示)的氣體和固體流動(dòng)速率改變的性質(zhì)， 因而難以控制擴(kuò)展床的大小。因而，過量固體流動(dòng)越過擋流壩40，例如密封罐擴(kuò)展床的大小突然變得非常大，這可能會(huì)干擾在下游燃燒室中分配流化空氣。在此情況下，可能在所述系統(tǒng)中發(fā)生壓力波動(dòng)變化。另外，通過密封罐10的固體的流動(dòng)速率范圍調(diào)整在現(xiàn)有技術(shù)的密封罐10中受到限制，因?yàn)闊o法精確地調(diào)整擴(kuò)展床的大小來控制固體越過擋流壩的多種不同流動(dòng)速率。換句話說，固體基本上流動(dòng)越過擋流壩或不流動(dòng)越過擋流壩；沒有精確定義的離散流動(dòng)速率， 因此不同流動(dòng)速率難以建立穩(wěn)定的連續(xù)流，尤其是如上文所描述在操作轉(zhuǎn)變期間。因此，需要開發(fā)出一種密封罐和一種用于控制固體通過密封罐的流動(dòng)速率的方法，使得所述密封罐具有包括但不限于以下各項(xiàng)的益處增大固體流動(dòng)控制范圍及其調(diào)整準(zhǔn)確性；增大穩(wěn)態(tài)密封可維持性；減少廢氣逸出；減少固體突然溢出；以及增大使用密封罐的固體流動(dòng)控制的調(diào)節(jié)比(turndown ratio)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本文中所說明的方面，提供一種用于燃燒發(fā)電裝置的密封罐。所述密封罐包括下導(dǎo)豎管，其接收所述燃燒發(fā)電裝置的固體；具有第一端和第二相對端的床，所述第一端連接到所述下導(dǎo)豎管；以及排放豎管，其安置于所述床的第二相對端處?？装灏仓糜谒龃才c所述排放豎管之間以使所述排放豎管與所述床分離。所述孔板具有安置在高于所述床的高度處的多個(gè)孔口，且所述孔口允許以受控速率穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。根據(jù)本文中所說明的其它方面，提供一種維持流化床燃燒發(fā)電裝置的固體分離器與所述流化床燃燒發(fā)電裝置的燃燒室之間的密封的方法。所述方法包括將下導(dǎo)豎管連接到所述流化床燃燒發(fā)電裝置的固體分離器；將床的第一端連接到所述下導(dǎo)豎管；將排放豎管安置于所述床的第二相對端與所述流化床燃燒發(fā)電裝置的燃燒室之間；以及將孔板安置于所述床與所述排放豎管之間，從而使所述排放豎管與所述床分離。所述孔板具有安置在大致高于所述床的高度處的多個(gè)孔口，且所述多個(gè)孔口允許穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。由以下圖式和詳細(xì)描述來例示上述特征和其它特征。


現(xiàn)在參看圖式，其中以相同方式對相同元件進(jìn)行編號(hào)圖1為現(xiàn)有技術(shù)的密封罐的示意性側(cè)面正視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的密封罐的示意性側(cè)面正視圖；圖3為沿圖2的線III-III’截取的示意性橫截面圖，其說明圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的密封罐的孔板；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的利用圖2的密封罐的流化床燃燒發(fā)電裝置的示意性側(cè)面正視圖。
具體實(shí)施例方式本文中揭示一種密封罐和一種用于控制通過密封罐的流動(dòng)速率的方法，更具體地說，揭示一種具有孔板的密封罐和一種用于控制固體通過所述密封罐的流動(dòng)速率的方法。參看圖2，根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的密封罐100包括下導(dǎo)豎管15。下導(dǎo)豎管15 從固體分離器(未圖示)接收固體，所述固體分離器例如為旋風(fēng)分離器105 (在圖4中)，但在替代示范性實(shí)施例中不限于此。下導(dǎo)豎管15將固體供應(yīng)到密封罐100的流化和/或輸送床20。流化/輸送床20的流化區(qū)被供應(yīng)來自流化空氣源25的流化氣體(例如，流化空氣)?；蛘?或另外)，流化/輸送床20的輸送區(qū)被供應(yīng)從輸送空氣源35供應(yīng)的輸送氣體 (例如，輸送空氣)。流化空氣源25和輸送空氣源35可為單獨(dú)組件，如圖2所示，或者可包括于單個(gè)空氣源中(未圖示)。密封罐100的排放豎管30在大致對應(yīng)于流化/輸送床20的輸送區(qū)的區(qū)域中連接到流化/輸送床20。另外，孔板110安置于排放豎管30與流化/輸送床20之間，如圖2 所示?？装?10具有多個(gè)孔口，其限制固體且允許流體從流化/輸送床20輸送到排放豎管 30?？装?10的所述多個(gè)孔口安置在高于流化/輸送床20的高度處，如圖2和圖3所示。所述多個(gè)孔口包括至少一個(gè)固體孔口 210和至少一個(gè)氣體孔口 220。在示范性實(shí)施例中，固體孔口 210位于低于氣體孔口 220的高度處。具體地說，相對于氣體和固體流到燃燒室300(圖4)時(shí)穿過的排放豎管30的一部分來說，固體孔口 210安置在低于氣體孔口 220 處。更具體地說，固體孔口 210安置在高于擋流壩高度且低于最大床擴(kuò)展高度的高度處，而氣體孔口 220安置在高于最大床擴(kuò)展高度處(圖幻。因而，流化/輸送床20中所維持的流化固體充當(dāng)固體分離器105與燃燒室300之間的密封件。參看圖3，示范性實(shí)施例包括多個(gè)孔口行。所述多個(gè)孔口行包括第一孔口行，其具有至少一個(gè)固體孔口 210且安置在高于擋流壩高度且低于最大床擴(kuò)展高度處；第二孔口行，其具有至少一個(gè)固體孔口 210且安置在高于第一孔口行且低于最大床擴(kuò)展高度處；第三孔口行，其具有至少一個(gè)固體孔口 210且安置在高于第二孔口行且低于最大床擴(kuò)展高度處；以及第四孔口行，其具有至少一個(gè)氣體孔口 220且安置在高于最大床擴(kuò)展高度處。請注意，額外示范性實(shí)施例不限于上文所描述的配置，在替代示范性實(shí)施例中可存在多于或少于四個(gè)孔口行。具體地說，舉例來說，另一示范性實(shí)施例可包括其中安置有固體孔口 210的第一和第二孔口行以及其中安置有氣體孔口 220的第三孔口行。因此，穿過根據(jù)示范性實(shí)施例的密封罐100的總固體流動(dòng)等于穿過所述特定密封罐100的最大容許流動(dòng)?，F(xiàn)在將參看圖2和圖3來進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)示范性實(shí)施例的密封罐100的操作。下導(dǎo)豎管15從旋風(fēng)分離器105(圖4)接收固體，例如燃燒過程中產(chǎn)生的顆粒。固體在下導(dǎo)豎管15中向下流動(dòng)，例如朝向流化/輸送床20流動(dòng)。當(dāng)固體到達(dá)流化/輸送床20時(shí)， 其與從流化空氣源25供應(yīng)的流化空氣和/或來自輸送空氣源35的輸送空氣混合，在流化 /輸送床20(圖2)的流化區(qū)中形成流化固體。因而，流化固體連同來自流化空氣源25和/或輸送空氣源35的空氣形成擴(kuò)展床。 如圖2所示，擴(kuò)展床被向上迫使離開流化/輸送床20進(jìn)入排放豎管30。參看圖3，擴(kuò)展床朝向孔板110的固體孔口 210向上擴(kuò)展到排放豎管30的一部分中。更具體地說，當(dāng)擴(kuò)展床的擴(kuò)展床高度Hbed rapansi。n超過擋流壩高度時(shí)，擴(kuò)展床與孔板110形成接觸。隨著擴(kuò)展床高度Hted rapansi。n —步增加，擴(kuò)展床暴露到固體孔口 210，固體進(jìn)而流動(dòng)穿過固體孔口 210 并穿過暴露的固體孔口 210向下流動(dòng)到燃燒室300(圖4)。隨著固體流動(dòng)超過每一行固體孔口 210的界限，固體將進(jìn)一步向上擴(kuò)展，直到其到達(dá)下一最高行固體孔口 210為止。進(jìn)而， 除了所供應(yīng)的流化/輸送氣體之外，還基于固體孔口 210的行的數(shù)目和布置來調(diào)整固體流動(dòng)。隨著固體流動(dòng)穿過孔板110的固體孔口 210，擴(kuò)展床中的氣體(例如，從流化空氣源25和/或輸送空氣源35供應(yīng)的空氣)也向上流到排放豎管30中。向上流動(dòng)的氣體接著朝向燃燒室300流動(dòng)穿過氣體孔口 220。因此，流動(dòng)穿過氣體孔口 220的氣體和流動(dòng)穿過固體孔口 210的固體均向下流動(dòng)， 例如朝向燃燒室300(圖4)流動(dòng)，且進(jìn)而遞送回到燃燒室300。在示范性實(shí)施例中，固體通過密封罐100的流動(dòng)速率是基于分別從流化空氣源25 和/或輸送空氣源35供應(yīng)的流化空氣和/或輸送空氣的速度。一般來說，固體的流動(dòng)與流化空氣和/或輸送空氣的速度相關(guān)，例如增大流化空氣和/或輸送空氣的速度造成固體通過密封罐100(如上文較詳細(xì)論述，經(jīng)由更多暴露固體孔口 210)的流動(dòng)速率的對應(yīng)增大。因此，通過調(diào)整流化空氣和/或輸送空氣的速度來維持所要固體流動(dòng)速率，所述所要固體流動(dòng)速率是基于具有密封罐100的發(fā)電裝置(未圖示)的操作。在替代示范性實(shí)施例中，固體通過密封罐100的流動(dòng)速率是基于接觸(例如，暴露至Ij)固體以使得固體可流動(dòng)穿過固體孔口 210的所述固體孔口 210的總數(shù)目。更具體地說， 固體的流動(dòng)速率大致上與暴露到固體的固體孔口 210的總數(shù)目成比例；增大暴露到固體的固體孔口 210的總數(shù)目會(huì)增大固體通過密封罐100的流動(dòng)速率。因此，通過經(jīng)由固體孔口 210的總數(shù)目調(diào)整床擴(kuò)展高度來維持所要固體流動(dòng)速率，所述所要固體流動(dòng)速率是基于具有密封罐的發(fā)電裝置(未圖示)的操作。在又一替代示范性實(shí)施例中，固體通過密封罐100的流動(dòng)速率是基于固體孔口 210中的至少一者的開口直徑。具體地說，固體的流動(dòng)速率大致上與給定固體孔口 210的直徑成比例。更具體地說，增大固體孔口 210的直徑且進(jìn)而增大固體可流動(dòng)通過的固體孔口 210的橫截面面積，會(huì)增大固體通過密封罐100的流動(dòng)速率。因此，通過調(diào)適固體孔口 210 的直徑來維持固體的所要流動(dòng)速率和流動(dòng)范圍，所述所要流動(dòng)速率和流動(dòng)范圍是基于具有密封罐100的發(fā)電裝置(未圖示)的操作。另外，替代示范性實(shí)施例可包括具有不同直徑的各個(gè)固體孔口 210，例如每一固體孔口 210的直徑不需要相等。另外，如圖3所示，根據(jù)示范性實(shí)施例的固體孔口 210的橫截面形狀為大致橢圓形，但替代示范性實(shí)施例不限于此， 而是可改變橫截面形狀以調(diào)整固體通過密封罐100的流動(dòng)速率。舉例來說，根據(jù)替代示范性實(shí)施例的固體孔口 210的橫截面形狀可為(例如)圓形、長方形、正方形、三角形、多邊形或其組合。在再一替代示范性實(shí)施例中，固體通過密封罐100的流動(dòng)速率是基于相對于固體孔口 210的高度的床擴(kuò)展線的高度。更具體地說，固體的流動(dòng)速率與固體孔口 210高于流動(dòng)/輸送床20的高度成比例；舉例來說，增大使用固體孔口 210的床擴(kuò)展的高度會(huì)增大固體通過密封罐100的流動(dòng)速率。因此，通過調(diào)整使用固體孔口 210的床擴(kuò)展高于流動(dòng)/輸送床20的高度來維持所要固體流動(dòng)速率，所述所要固體流動(dòng)速率是基于具有密封罐的發(fā)電裝置(未圖示)的操作。因此，在根據(jù)示范性實(shí)施例的密封罐100中通過改變流化空氣和/或輸送空氣的速度、固體孔口 210的總數(shù)目、每一固體孔口 210的直徑和/或每一固體孔口 210的高度來大致增大或有效地最大化固體流動(dòng)速率范圍。另外，改變上文所描述的密封罐100的屬性進(jìn)一步提供精確控制經(jīng)改進(jìn)的固體流動(dòng)速率范圍的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)注意，替代示范性實(shí)施例不限于前述控制固體流動(dòng)速率的方法；而是，替代示范性實(shí)施例可采用本文中所描述的方法中的任一者、全部或任何組合，但不限于此。此外，請注意，本發(fā)明不限于發(fā)電燃燒，而是可與任何固體分配/輸送/其它密封罐應(yīng)用一起使用。在相對于圖4所描述的示范性實(shí)施例中，固體控制閥205 (圖4)可在流化/輸送床20的大致與大致對應(yīng)于流化/輸送床20的輸送區(qū)的區(qū)域相對的區(qū)域處連接到流化/輸送床20。固體控制閥205(圖4)致使流化/輸送床20的流化區(qū)中的流化固體的預(yù)定部分繞過排放豎管30。舉例來說，如下文將參看圖4來更詳細(xì)描述，一部分流化固體可在到達(dá)流化/輸送床20的輸送區(qū)之前返回到燃燒室300。然而，固體控制閥205可在替代示范性實(shí)施例中省略，或可用其它組件替代，所述其它組件例如為壓力密封件(未圖示)或控制閥 (未圖示)，但不限于此。參看圖4，燃燒發(fā)電裝置310，且更明確地說，流化床燃燒(FBC)發(fā)電裝置310，包括燃燒室300、固體分離器105(例如，旋風(fēng)分離器105)和根據(jù)示范性實(shí)施例的密封罐100。 FBC發(fā)電裝置的熔爐300被供應(yīng)一級(jí)空氣(PA) 315、二級(jí)空氣(SA) 320和燃料325。另外，舉例來說，例如石灰石(未圖示)等其它材料可被供應(yīng)到熔爐300，但替代示范性實(shí)施例不限于前述組件或材料。在示范性實(shí)施例中，燃燒室300為FBC型燃燒室，例如循環(huán)流化床(CFB)燃燒室， 但替代示范性實(shí)施例不限于此。舉例來說，燃燒室300可為鼓泡流化床(BFB)燃燒室、移動(dòng)流化床燃燒室或化學(xué)鏈?zhǔn)饺紵摇?隨著燃燒室300燃燒燃料325，包括氣體和固體的燃燒產(chǎn)物經(jīng)由煙道330離開燃燒室300且進(jìn)入旋風(fēng)分離器105。旋風(fēng)分離器105分離固體且將所述固體供應(yīng)到密封罐100 的下導(dǎo)豎管15。氣體經(jīng)由中心導(dǎo)管335離開旋風(fēng)分離器105且經(jīng)由切向?qū)Ч?40遞送到 FBC發(fā)電裝置310的其它組件，例如大氣控制設(shè)備(未圖示)。由旋風(fēng)分離器105分離的固體被遞送到密封罐100的下導(dǎo)豎管15。在示范性實(shí)施例中，如上文參看圖2和圖3更詳細(xì)描述，固體接著經(jīng)由密封罐100的排放豎管30返回到燃燒室300。在替代示范性實(shí)施例中，固體控制閥205將密封罐100的流化/輸送床20的流化區(qū)中的預(yù)定部分的流化固體穿過流化床熱交換器進(jìn)入管360重新引導(dǎo)到流化床熱交換器 350。如圖4所示，經(jīng)重新引導(dǎo)的流化固體穿過流化床熱交換器350且接著通過流化床熱交換器排出管370供應(yīng)到燃燒室300。固體控制閥205、流化床熱交換器進(jìn)入管360、流化床熱交換器350和流化床熱交換器排出管370可在替代示范性實(shí)施例中省略。此外，替代示范性實(shí)施例不限于本文中所描述的那些實(shí)施例。舉例來說，根據(jù)替代示范性實(shí)施例的維持圖4的FBC發(fā)電裝置310的固體分離器105與燃燒室300之間的密封的方法包括將密封罐100的下導(dǎo)豎管15連接到固體分離器105、將密封罐100的流化/輸送床20連接到下導(dǎo)豎管15和將其中具有孔板110的排放豎管30連接于流化/輸送床20 與燃燒室300之間。所述方法進(jìn)一步包括將來自固體分離器105的固體接收到下導(dǎo)豎管15中、使用從流化空氣源25 (圖幻供應(yīng)的空氣來流化所述固體且/或使用從輸送空氣源35 (圖幻供應(yīng)的空氣將流化固體輸送到排放豎管30、將來自流化/輸送床20的流化固體接收到排放豎管 30中、將從流化空氣源25供應(yīng)的空氣和從輸送空氣源35供應(yīng)的空氣接收到排放豎管30中且穿過孔板110的多個(gè)孔口通過排放豎管30將流化固體、從流化空氣源25供應(yīng)的空氣和從輸送空氣源35供應(yīng)的空氣遞送到燃燒室300。本發(fā)明預(yù)期基于固體孔口 210的直徑(例如，橫截面面積)、固體孔口 210的形狀、固體孔口 210的總數(shù)目、固體孔口 210的高度和/ 或從輸送空氣源35供應(yīng)的空氣的流動(dòng)速率中的至少一者來控制輸送到排放豎管30的流化固體的流動(dòng)速率。因此，根據(jù)示范性實(shí)施例的密封罐提供一種多孔出口設(shè)計(jì)和一種用于控制固體通過密封罐的流動(dòng)速率的方法。因此，所述密封罐具有大致增大或有效改進(jìn)的固體流動(dòng)控制范圍，以及增大固體流動(dòng)控制范圍的調(diào)整精確度。另外，所述密封罐的穩(wěn)態(tài)密封可維持性增大、廢氣逸出減少、固體溢出減少，且調(diào)節(jié)比增大。請注意，盡管已參考與例如循環(huán)流化床鍋爐和化學(xué)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)器等流化床燃燒發(fā)電裝置相關(guān)聯(lián)的密封罐來描述了示范性實(shí)施例，但替代示范性實(shí)施例不限于此。而是，根據(jù)替代示范性實(shí)施例的密封罐可用于任何類型的發(fā)電裝置，包括但不限于鼓泡流化床鍋爐和流化床燃燒發(fā)電裝置的其它變型，以及常規(guī)的發(fā)電裝置。另外，將注意到，盡管本文中已描述了單個(gè)密封罐，但本發(fā)明預(yù)期可包括多個(gè)密封罐，使得多個(gè)密封罐從共同下導(dǎo)豎管接收固體流，且經(jīng)由對應(yīng)于每一密封罐的若干排放豎管將流化固體和氣體分配到各種組件和/或位置。因此，可基于每一特定密封罐的各個(gè)特征(上文中較詳細(xì)地論述)來控制相關(guān)聯(lián)的流化固體/氣體流中的每一者的流動(dòng)速率和其它參數(shù)。盡管已將密封罐描述為控制發(fā)電裝置的過程，但本發(fā)明預(yù)期所述密封罐可與需要控制此類系統(tǒng)內(nèi)的固體流動(dòng)和/或壓力的任何過程一起使用。 盡管已參考各種示范性實(shí)施例來描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解， 在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可作出各種改變且可用等效物來替代其元件。另外，可在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下作出許多修改以使特定情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示。 因此，希望本發(fā)明不限于經(jīng)揭示為預(yù)期用于實(shí)行本發(fā)明的最佳模式的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于燃燒發(fā)電裝置的密封罐，所述密封罐包含下導(dǎo)豎管，其接收所述燃燒發(fā)電裝置的固體；具有第一端和第二相對端的床，所述第一端連接到所述下導(dǎo)豎管；排放豎管，其安置于所述床的所述第二相對端處；以及孔板，其安置于所述床與所述排放豎管之間，從而使所述排放豎管與所述床分離，所述孔板具有安置在高于所述床的高度處的多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口允許穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述下導(dǎo)豎管從固體分離器接收所述固體，所述床在所述床的所述第一端處從所述下導(dǎo)豎管接收所述固體，使用氣體來流化所述固體，且在所述床的所述第二端處穿過所述孔板將所述流化固體和所述氣體輸送到所述排放豎管，且所述排放豎管穿過所述多個(gè)孔口中的若干孔口從所述床接收所述流化固體和所述氣體，且將所述流化固體和所述氣體遞送到所述燃燒發(fā)電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述燃燒發(fā)電裝置包含流化床燃燒發(fā)電裝置、 循環(huán)流化床鍋爐、鼓泡流化床鍋爐、移動(dòng)流化床鍋爐和化學(xué)鏈?zhǔn)饺紵抑械闹辽僖徽摺?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述多個(gè)孔口包含固體孔口和安置在高于所述固體孔口的高度處的氣體孔口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封罐，其中所述固體孔口安置在高于擋流壩高度且低于最大床擴(kuò)展高度的高度處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封罐，其中所述氣體孔口安置在高于所述最大床擴(kuò)展高度的高度處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述孔板從界定所述床的底部部分延伸且延伸到大致高于所述床的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中在所述床中流化所述固體的所述氣體包括從流化空氣源供應(yīng)的空氣，使用從輸送空氣源供應(yīng)的空氣將所述流化固體輸送到所述排放豎管，且基于從所述輸送空氣源供應(yīng)的所述空氣的流動(dòng)速率、所述多個(gè)孔口的總數(shù)目、所述多個(gè)孔口中的孔口的直徑、所述多個(gè)孔口中的孔口的橫截面形狀、所述多個(gè)孔口中的孔口的面積和所述多個(gè)孔口中的孔口的高度中的至少一者來控制輸送到所述排放豎管的所述流化固體的流動(dòng)速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的密封罐，其中基于從所述流化空氣源供應(yīng)的所述空氣的流動(dòng)速率來進(jìn)一步控制所述流化固體的所述流動(dòng)速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中在所述床中流化所述固體的所述氣體包括從流化空氣源供應(yīng)的空氣，使用從輸送空氣源供應(yīng)的空氣將所述流化固體輸送到所述排放豎管，且基于從所述輸送空氣源供應(yīng)的所述空氣的流動(dòng)速率、所述多個(gè)孔口的總數(shù)目、所述多個(gè)孔口中的孔口的直徑、所述多個(gè)孔口中的孔口的橫截面形狀、所述多個(gè)孔口中的孔口的面積和所述多個(gè)孔口中的孔口的高度中的至少一者來控制輸送到所述排放豎管的所述流化固體的流動(dòng)速率范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其進(jìn)一步包含連接到所述床的所述第一端的固體控制閥，其中所述固體控制閥基于穿過所述排放豎管遞送到所述燃燒室的所述流化固體和所述氣體的流動(dòng)速率來控制去往所述燃燒發(fā)電裝置的固體的流動(dòng)速率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述多個(gè)孔口包含 第一孔口行，其具有至少一個(gè)固體孔口 ；第二孔口行，其具有至少一個(gè)固體孔口 ；以及第三孔口行，其具有至少一個(gè)氣體孔口，其中所述第一孔口行安置在高于擋流壩高度且低于最大床擴(kuò)展高度的高度處， 所述第二孔口行安置在高于所述第一孔口行且低于所述最大床擴(kuò)展高度的高度處，且所述第三孔口行安置在高于所述最大床擴(kuò)展高度的高度處。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其中所述床包括流化床和輸送床中的至少一者。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封罐，其進(jìn)一步包含多個(gè)密封罐以使得來自所述下導(dǎo)豎管的所述流化固體和氣體能夠輸送到所述密封罐中的每一者的對應(yīng)排放豎管。
15.一種維持燃燒發(fā)電裝置的固體分離器與所述燃燒發(fā)電裝置的燃燒室之間的密封的方法，所述方法包含將下導(dǎo)豎管連接到所述燃燒發(fā)電裝置的所述固體分離器；將床的第一端連接到所述下導(dǎo)豎管；將排放豎管安置于所述床的第二相對端處；以及將孔板安置于所述床與所述排放豎管之間，從而使所述排放豎管與所述床分離，所述孔板具有安置在高于所述床的高度處的多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口允許穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其進(jìn)一步包含 在所述下導(dǎo)豎管中從所述固體分離器接收固體；在所述床中在所述床的所述第一端處從所述下導(dǎo)豎管接收所述固體； 使用氣體來流化所述固體；在所述床的所述第二端處穿過所述孔板將所述流化固體和所述氣體輸送到所述排放 OS管.、,-曰，在所述排放豎管中穿過所述多個(gè)孔口中的若干孔口從所述床接收所述流化固體和所述氣體；以及將所述流化固體和所述氣體遞送到所述燃燒室，其中基于所述氣體的流動(dòng)速率、所述多個(gè)孔口的總數(shù)目、所述多個(gè)孔口中的孔口的直徑、所述多個(gè)孔口中的孔口的橫截面形狀、所述多個(gè)孔口中的孔口的面積和所述多個(gè)孔口中的孔口的高度中的至少一者來控制輸送到所述排放豎管的所述流化固體的流動(dòng)速率。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述燃燒發(fā)電裝置包含流化床燃燒發(fā)電裝置、 循環(huán)流化床鍋爐、鼓泡流化床鍋爐、移動(dòng)流化床鍋爐和化學(xué)鏈?zhǔn)饺紵抑械闹辽僖徽摺?br> 18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述多個(gè)孔口包含安置在高于擋流壩高度且低于最大床擴(kuò)展高度的高度處的固體孔口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述多個(gè)孔口進(jìn)一步包含安置在高于所述最大床擴(kuò)展高度的高度處的氣體孔口。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述床包括流化床和輸送床中的至少一者。
21.一種密封罐，其包含 輸入管，其接收固體；具有第一端和第二相對端的床，所述第一端連接到所述輸入管； 排放管，其安置于所述床的所述第二相對端處；以及孔板，其安置于所述床與所述排放管之間，從而使所述排放管與所述床分離，所述孔板具有安置在高于所述床的高度處的多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口允許穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。
全文摘要
一種用于燃燒發(fā)電裝置的密封罐(100)包括下導(dǎo)豎管(15)，其接收所述燃燒發(fā)電裝置的固體；具有第一端和第二相對端的床(20)，所述第一端連接到所述下導(dǎo)豎管；排放豎管(30)，其安置于所述床的所述第二相對端處；以及孔板(110)，其安置于所述床與所述排放豎管之間，從而使所述排放豎管與所述床分離。所述孔板包括安置在高于所述床的高度處的孔口(210，220)，所述孔口允許穿過所述孔板輸送流化固體和氣體。
文檔編號(hào)F23C10/10GK102483230SQ201080015674
公開日2012年5月30日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者巴德·C·泰根, 約翰·H·邱 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司