專利名稱：循環(huán)流化床反應(yīng)器中控制存料粒度分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流化床反應(yīng)器控制操作方法，更具體講是循環(huán)流化床反應(yīng)器中控制積存固體粒度分布的方法。
流化床反應(yīng)器久已公知，它們是把空氣通過(guò)包括化石燃料例如煤以及燃煤時(shí)所生成硫化合物的吸收劑所構(gòu)成的顆粒物料床，從而使該床流化，并于較低溫度將燃料燃燒。
最典型的流化床燃燒是應(yīng)用所謂的“沸騰”流化床，在此床中是由一個(gè)空氣分布板支持著一個(gè)流化床，床中包括燃料和燃料燃燒所生成硫化合物的吸收劑，助燃用空氣通過(guò)分布板而通入，使物料膨脹并處于懸浮或流化狀態(tài)。
在以提高燃燒效率、防止排放物污染和操作彈性為目的所作的長(zhǎng)期努力中，出現(xiàn)了一種“循環(huán)”流化床，在這種床中，流化物料的密度比沸騰流化床更低。通過(guò)使用較小粒度顆粒和加大固體物循環(huán)量，使其密度低。這樣就使該流化床對(duì)于燃料熱量釋出方式不敏感，因此使反應(yīng)器內(nèi)溫度變化最小。與沸騰流化床相比，由于該吸收劑和燃料顆粒停留時(shí)間增長(zhǎng)的結(jié)果，使吸收劑和燃料耗用量減小，結(jié)果可改善操作彈性。
在這類循環(huán)床中，若能控制流化床中顆粒物料粒度分布，則是一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。固體物料一經(jīng)供入流化床之后，必須能通過(guò)一種能影響粒度分布的可控系統(tǒng)參數(shù)，間接地控制其顆粒分布。由于大多數(shù)對(duì)所存留顆粒物料有影響的系統(tǒng)參數(shù)是按系統(tǒng)的要求預(yù)先確定的，故必須在該系統(tǒng)中找到或是給該系統(tǒng)增加一個(gè)具足夠彈性的操作參數(shù)。不言而喻，固體顆粒物的特點(diǎn)是可以將其粒度分布分為三部分細(xì)、中間和粗顆粒。較細(xì)顆粒一般要通過(guò)分離器不被留下，而較粗顆粒將通過(guò)床的排放口而排出。中間顆粒與粗顆粒將積聚在床中，直至其粒度分布等于為中間顆粒與粗顆粒排放所要求的分布為止。對(duì)床中粒度分布的控制將包括使得該床中分布不同于對(duì)排放物料所要求的分布。因此，控制粒度分布的根本問(wèn)題在于能使較粗和中間粒度物料的分布成為這樣的情況，使得床中粒度分布并不決定排出物料的粒度分布。
本發(fā)明的目的是提供一種控制循環(huán)流化床反應(yīng)器中物料粒度分布的方法。
本發(fā)明的目的還包括提供一種同上類型的方法，其中床中存料的粒度分布是與排出物料的粒度分布無(wú)關(guān)。
本發(fā)明的目的還包括提供一種同上類型的方法，其中提供一個(gè)輔助流化床，此床中通過(guò)排出物料，并將其中的中間和細(xì)粒度物料吹出。
本發(fā)明的目的還包括提供一種同上類型的方法，其中由該輔助流化床吹出的中間和細(xì)粒度物料是返回到主反應(yīng)器中。
為了達(dá)到上述各目的，要準(zhǔn)備一個(gè)主流化床，床中包括具不同粒度的顆粒物料。向此床中通入空氣，使物料流化，并促進(jìn)燃料的燃燒，并使較粗粒度物料從此床排出而進(jìn)入輔助床。向輔助床中通入空氣，空氣速度應(yīng)足以使輔助床中的粗粒度物料流化，并能將一部分中間及細(xì)粒度物料攜帶而出。然后空氣連同它所攜帶的中間及細(xì)粒度物料從輔助床出來(lái)，進(jìn)入主流化床。向輔助床中通入的空氣速度是可變的，從而改變所攜帶出的中間和細(xì)粒度物料的量，從而能控制主流化床中物料的粒度。
關(guān)于以上對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)述、各項(xiàng)目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，可通過(guò)下文中對(duì)本發(fā)明優(yōu)選和闡示性實(shí)施方案的詳細(xì)描述，并參照附圖
而得到更全面了解。附圖是按本發(fā)明方法控制的流化床的示意圖。
參照附圖，10是流化床反應(yīng)器，其中有空氣分布柵板12，12安裝在容器14中，用以支持流化床，床中顆粒物料的粒度分布可變并包括燃料。14中有一段空間15，是在柵板12之下，此空間是接受外來(lái)(未示出)空氣，并且其速度足以使容器內(nèi)的顆粒物料流化，并促進(jìn)燃料燃燒。補(bǔ)充燃料通過(guò)入口管16送入，排至流化床中。在容器14中，空氣與氣態(tài)燃燒產(chǎn)物借助于對(duì)流作用而上升，同時(shí)攜帶出流化床中較細(xì)顆粒，然后氣固混合物通過(guò)出口管而排出，通至旋風(fēng)分離器20。分離器20以常規(guī)方式起作用，將攜帶出的固體顆粒與空氣和燃燒氣體產(chǎn)物分開(kāi)，混合氣從出口管22排出，去進(jìn)一步加工。
分離出來(lái)的顆粒落到20的下部，通過(guò)管24而排出到常規(guī)式壓力密封裝置26。固體物通過(guò)26排出，經(jīng)過(guò)管28返回到容器14內(nèi)部，進(jìn)入流化床。
在容器14附近設(shè)一個(gè)輔助容器30，其內(nèi)有空氣分布柵板32。由排放管34將14與30連通，并且管端對(duì)準(zhǔn)14的柵板12并且開(kāi)口通入其內(nèi)，并伸入將14中恰在柵板32上面。將具有容器14中流化床粒度分布的顆粒物料通過(guò)管34排出，進(jìn)入容器30。將外來(lái)(未示出)空氣送入容器30中柵板32之下，并使積于32之上的顆粒物料流化。通過(guò)板32所引入空氣的速度經(jīng)過(guò)小心控制，于是預(yù)定的一部分較細(xì)顆粒被空氣攜帶向上通過(guò)容器30。
從容器30上部引出出口管36，通至容器14的下部，以便將所攜帶的顆粒物料從30送返回到容器14，排到其中的流化床中。從容器30接出出口管38，用于從30排出較粗顆粒和一切余留的較細(xì)顆粒。
由此可見(jiàn)，在改變引入容器30的空氣流化速度時(shí)，在容器30中被攜帶出并送回到容器14流化床中的較細(xì)顆粒的量是可以控制的。因此，隨著引入容器30的空氣速度加快，使容器14的流化床中的粒度變得更細(xì);而若將引入容器30的空氣速度減慢，則容器14中物料粒度分布變得更粗。結(jié)果使容器14中的粒度分布得到控制。
權(quán)利要求
1.一種控制流化床反應(yīng)器中粒度分布的方法，包括以下步驟(a)建立一個(gè)粒度變化并包含燃料顆粒物料的主流化床；(b)向所述床中通入空氣，使所述物料流化并促進(jìn)所述燃料燃燒；(c)向所述床中加入補(bǔ)充物料；(d)從所述床排出一部分所述顆粒物料，并送入一個(gè)輔助床中；(e)向所述輔助床送入空氣，空氣速度足以使所述顆粒物料流化，并將所述顆粒物料的較細(xì)部分顆粒攜帶而出；(f)將所述空氣和所述被攜帶的較細(xì)部分顆粒送回到所述主床；(g)變化通入所述輔助床中的空氣速度，以改變所述被攜帶細(xì)粒部分的量；從而能控制所述主床中的物料粒度。
全文摘要
控制流化床反應(yīng)器中粒度分布的方法向由粒度變化的物料及燃料組成的主流化床通入空氣，使之流化并燃燒，將一部分顆粒排出到輔助床，向輔助床通入空氣使之流化并攜帶出一部分細(xì)粒，將從輔助床排出的物料送回主床。變化通入輔助床空氣速度即改變攜帶出的細(xì)粒量，從而能控制主床中的物料粒度。
文檔編號(hào)F23C10/26GK1039363SQ8910484
公開(kāi)日1990年2月7日 申請(qǐng)日期1989年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月14日
發(fā)明者邁克爾·杰拉德·阿里斯頓, 肯尼思·艾伯特·里德 申請(qǐng)人:福斯特能源公司