專利名稱：流化床反應(yīng)器和系統(tǒng)以及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的流化床反應(yīng)器及方法，尤其是，涉及到一種燒結(jié)如城市和工業(yè)垃圾的可燃物料的流化床反應(yīng)器及其方法。
已經(jīng)知道利用流化床反應(yīng)器來燒結(jié)泥漿狀廢料，如城市和工業(yè)垃圾，使其在流化床內(nèi)成流化狀與空氣一起燃燒。為了改進(jìn)泥漿的流化燃燒，如帶石灰的沙或粘土這樣的成床物料和泥漿一起要被供入到流化床內(nèi)。
一種典型的流化床反應(yīng)器是在反應(yīng)本體的下部安裝有許多空氣分布管或板，而在反應(yīng)器的上部安裝有泥漿供給設(shè)備和成床物料供給設(shè)備。泥漿和成床物料由從空氣分布管中吹出的一次空氣流化而將泥漿燃燒掉。
當(dāng)有機化合物在流化床內(nèi)被分解而燃燒掉時，這些不可燃的物質(zhì)隨流化介質(zhì)下降穿過反應(yīng)器，并流過流化床下部的空氣分布管之間的間隙。而從燃燒產(chǎn)物中將流化介質(zhì)分離出來并使其返回流化床。
通常泥漿中的含熱量較低，并含有高濃度的揮發(fā)性有機化合物，鹽和水份。當(dāng)把泥漿供入到流化床內(nèi)時，揮發(fā)性有機化合物被分解產(chǎn)生熱解氣體，而不可燃的物質(zhì)和灰份以顆粒料狀離開。此外，泥漿具有相當(dāng)高的粘性且由于泥漿會直接沉積在流化床上，因此其會被快速干燥，分解和燃燒，從而導(dǎo)致形成經(jīng)常堵塞反應(yīng)器的結(jié)塊。
進(jìn)一步地，由于揮發(fā)性有機物的濃度每一批料都是極不相同的，甚至于一批泥漿中也有所不同，因此，要保持穩(wěn)定燃燒是困難的，不穩(wěn)定燃燒必然會排放出不可接受的有毒和有害氣體。進(jìn)一步地，泥漿的不可控制的燃燒會導(dǎo)致形成很高的腐蝕性氣體，如HCl，HBr等。以及產(chǎn)生對環(huán)境有害的低金屬氧化物。結(jié)果，這種類型的流化床反應(yīng)器是不能滿足所有的環(huán)境保護機構(gòu)(EPA’)的對有機化合物的嚴(yán)格的排放要求，如對SOx，NOx，CO，VOc和一氧化物，以及氣溫和為破壞有毒氣體所需要的氣體滯溜時間的EPA說明。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種操作流化床反應(yīng)器的系統(tǒng)和方法，這種流化床反應(yīng)器能提供對廢物，如泥漿，實現(xiàn)清潔和有效的燃燒。
本發(fā)明的還有一目的是提供一種上述類型的流化床反應(yīng)器的系統(tǒng)和方法，這種流化床反應(yīng)器能夠提供廢物的穩(wěn)定燃燒并能減少有毒灰份和有毒氣體的排放。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種能夠滿足EPA對破壞有毒氣體的規(guī)定的上述類型流化床反應(yīng)器的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種在廢物燃燒時產(chǎn)生相對少量的腐蝕性氣體的上述流化床反應(yīng)器的系統(tǒng)和方法。
為了完成這些和其它的目的，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的特征在于一個鼓泡流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括熱解室，燃燒室，熱回收室，氣體混合室和一臺鍋爐。泥漿料被引入到熱解室的流化床內(nèi)，泥漿在其中與成床料混合，對其進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生大量的熱解氣體而提供一個理想的環(huán)境。在熱解室內(nèi)該流化床物料氣動地和靠其重力地向下輸送，并噴入到相鄰的燃燒室內(nèi)的流化床內(nèi)，在該流化床內(nèi)，非揮以性有機化合物在氧化氣氛中燃燒。在燃燒室內(nèi)的流化床物料被氣動地輸送并被分成兩部分，其中的一部分再循環(huán)回到熱解室而加一部分循環(huán)到熱回收室內(nèi)的相鄰流化床中，在其內(nèi)回收熱量。
在熱回收室內(nèi)的流化床物料由重力輸回到燃燒室，來幫助調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的溫度。從而，產(chǎn)生的氣體被噴入到有助于破壞有毒氣體的旋流室內(nèi)，并隨后，由鍋爐的一系列熱交換器從氣體中吸收熱量。
本發(fā)明的另外的目的，特征和方法的優(yōu)點以及上述的簡要說明參考下面對本發(fā)明的優(yōu)選的然而由圖示的實施例的詳細(xì)說明，并結(jié)合附圖
將會更加清楚明白，其中的附示性地示出了本發(fā)明的流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參考附圖，標(biāo)號10代表本發(fā)明的流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括前壁12a，一個間隔的且并行的后壁12b，兩個間隔的側(cè)壁，其中的一個側(cè)壁由標(biāo)號14表示，側(cè)壁垂直地從前壁延伸到后壁，一個從前壁向上傾斜到后壁的頂16，和一個從前壁向下傾斜到后壁的底18形成了一個基本被圍起來的反應(yīng)室20。該反應(yīng)室由兩塊平行隔板22和24被分隔成三部分，隔板22和24相互間隔并與前壁和后壁并行而與側(cè)壁垂直，并在兩側(cè)壁14之間延伸。隔板22由一下傾的板26連接到頂板16，而隔板24由一上傾的板28連接到后壁12b。結(jié)果，在前壁12a和隔板22之間確定了熱解室30。在兩塊隔板22和24之間確定了燃燒室32，在隔板24和后壁12b之間確定了熱回收室34。
一根管子36將室20聯(lián)通到由筒形室40確定的并有一錐形底42的氣體混合室38，錐形底42的出口42A上有一旋轉(zhuǎn)閥43。設(shè)置在室40內(nèi)的且位于中心的是一個筒形的旋流室44。管了36穿過室40和旋流室44側(cè)壁上的孔(未顯示)，旋流室44的壁上、頂部和底部有許多較小的孔44a，這些孔的目的將在下面描述。一種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的熱交換器46被設(shè)置在室40的上部。
管子47將混合段38的上部與含有兩個傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)熱交換器49A和49B的鍋爐48的上部相聯(lián)通。在鍋爐48的下部設(shè)置了兩個出口48a和48b，在出口48B上安裝了旋轉(zhuǎn)閥49。
在反應(yīng)室20的下部設(shè)置了多個鼓氣室50a-50f，室50a-50b是位于室30的下方，以及室50a在室50b的上方。室50c，50d和50e是位于室32的下方，且相互靠近，而室50f是在室34的下方。壓縮空氣從氣源(圖中未示)由一傳統(tǒng)裝置，如強制鼓風(fēng)裝置被引入到室50a-50f內(nèi)，如強?？諝饪梢杂扇紵黝A(yù)熱并由空氣控制閥門合適地調(diào)節(jié)到所需的空氣供給量后供入到各室內(nèi)，對供入到室50c內(nèi)的空氣量進(jìn)行單獨地調(diào)節(jié)，其目的將在下面描述。
多塊多孔空氣分布板52a-52d合適地支撐在反應(yīng)室20的底部，并分別構(gòu)成鼓風(fēng)室50c-50f的上壁，或頂。布風(fēng)板52a和52b朝燃燒室32后部下傾，下傾的目的將在下面描述。從而引入到鼓風(fēng)室50c-50f的空氣以向上的方向流過布風(fēng)板52a-52d。
在熱解室30內(nèi)合適地支撐了多根空氣分布管，或分布器54且延伸過側(cè)壁14。分布器與傳統(tǒng)的流化空氣源相聯(lián)通并對其單獨地進(jìn)行調(diào)節(jié)，單獨調(diào)節(jié)的目的將在下面描述。
在熱解室30中合適地支撐了兩根水平，平行的板56a和56b，板56b形成了板52a的延長部分并確定了室56a和56b。因此，引入鼓風(fēng)室50a的空氣以一個水平方向進(jìn)入底板18和板56a之間的空間，而引入鼓風(fēng)室50b的空氣以一個水平方向進(jìn)入兩塊板56a和56b之間的空間內(nèi)，其目的將在下面描述。在室30內(nèi)放置了流化床的成床物料，并由底板18和板56a和56b支撐。成床物料由泥渣，飛灰和粉碎的石灰或白云石構(gòu)成，石灰吸收在泥渣燃燒期間形成的硫。
分別在壁22的上部和下部設(shè)有兩個開口22a和22b，用以聯(lián)通室30和32。類似地，分別在壁24的上部和下部設(shè)有兩個開口24a和24b用以聯(lián)通室32和34。進(jìn)一步地，分別在壁26和28上形成有兩個開口26a和28a，用以使室30和34的上部與燃燒室32聯(lián)通。
一個泥渣供給器58穿過頂16將泥渣引入到熱解室30內(nèi)的流化床上。可以知道為將泥渣分布在流化床上可以使用多個供給器。當(dāng)需要時為將成床物料，如帶石灰的沙或粘土供到熱解室30內(nèi)，提供了一根管60。
一根排放管62對準(zhǔn)空氣分布板52b和52c之間的開口，并穿過鼓風(fēng)室50d和50e用以從燃燒室32排放消耗的燃燒和消耗的成床物料至外部裝置，如螺旋冷卻器或類似裝置，未在圖中表示。
多個輔助燃燒入口64延伸過鼓風(fēng)室50c和50d，空氣分布板52a和52b，并對準(zhǔn)支撐在板52a和52b上多個噴嘴65，用以將輔助燃燒，如天然氣，引入到燃燒室32。
在該熱回收室34內(nèi)設(shè)置了一個熱交換器66，并由多根管組成，這些管聯(lián)接到流動回路中以便使蒸汽以一種傳統(tǒng)的方式流過管，并從成床物料中取走熱量。
一輔助燃燒器67對準(zhǔn)管36頂部的開口(圖中未示)，并向管36提供輔助的熱量。燃燒器67用以在氣流溫度低于能有效地破壞有毒氣體所需的值時保持煙氣的溫度。此外，設(shè)置了一根噴氣管68，該管對準(zhǔn)管36用以噴射除去Nox的還原劑。
在室34內(nèi)靠近隔板24處設(shè)置了流化床室70，該流化床室70與壁24上的開口24a相對準(zhǔn)。在室70的底部合適地支撐多孔布風(fēng)板70a，并確定了一個鼓風(fēng)室72。來自如在前所述的合適氣源的壓縮空氣被引入到鼓風(fēng)室72內(nèi)并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)以便控制室70內(nèi)的成床物料的流化。這樣允許控制流化床物料流到熱回收室34內(nèi)的流量，控制方式將在下面描述。
在流化床反應(yīng)器10工作時，廢燃料，如泥渣，由供給器58引入到熱解室30內(nèi)，并經(jīng)管60將成床物料引入室30內(nèi)。向分布器54和鼓風(fēng)室50a，50b供給由空氣和來自外部氣源的燃料氣體組成的混合氣體組成的流化氣體。廢燃料和泥渣在熱解室30內(nèi)下降并通過開口22b由來自鼓風(fēng)室50a和50b的水平供給的空氣氣動地輸送到燃燒室32?？諝庖宰阋允谷紵?2內(nèi)的廢燃料開始燃燒的溫度供給到鼓風(fēng)室50c和50d內(nèi)。進(jìn)一步地，天然氣或燃油狀的輔助燃料可在泥渣內(nèi)含有較低熱量或流化床內(nèi)的溫度下降到低于能使碳充分地燃燒所需的溫度時供給到燃燒器65。一旦燃燒室32內(nèi)的泥渣開始與流化空氣一起燃燒，根據(jù)需要可減少或停止預(yù)熱空氣和/或輔助燃料的點火。
流出分布器54的流化氣體量應(yīng)相對低，其表面氣體速度應(yīng)低于每秒3英尺，以便于引入到熱解室30內(nèi)的泥渣在還原性氣氛中熱解產(chǎn)生大量的熱解氣體和非揮發(fā)性有機物。應(yīng)將空氣和燃燒氣體的比率控制在能夠使泥渣達(dá)到良好的熱解狀態(tài)并有助于控制熱解室30內(nèi)的溫度。此外，靠近前壁12a的分布器54的氣體流量相對于靠近壁22的分布器的氣體流量應(yīng)被減少。從而，把熱解室內(nèi)的流化床分成一個靠近壁12a的高密區(qū)和靠近壁22的低密區(qū)，這樣有利于使大量的成床物料從熱解室30的后部流動到其前部，從而，盡可能減少燒結(jié)室10內(nèi)成渣和成團的機會。進(jìn)一步地，這樣操作可增強泥渣熱解和增加石灰對硫和氯化物的捕獲。除去了硫和氯化物不僅可以減少燒結(jié)室內(nèi)的部件的腐蝕，而且，還可以減少燃燒室內(nèi)尾部煙道生成的氧化物。
泥渣中的非揮發(fā)性有機化合物和成床物料靠氣動和其自身重力的作用下向下進(jìn)入到熱解室30中，而熱解氣體和流化空氣則通過開口26a向上流入到燃燒室32內(nèi)。非揮發(fā)性有機化合物和成床物料組成了流化床物料，這些物料要被由從鼓風(fēng)室50a和50b來的水平方向供給空氣通過孔22b輸送到燃燒室32。由流入到鼓風(fēng)室50a和50b內(nèi)的氣體量來控制從熱解室30流入到燃燒室32的流化床物料的流量。進(jìn)一步地，要把板56a和56b設(shè)計成便于使細(xì)的和粗的流化床物料流到室32內(nèi)而能盡可能地減少板的磨損和減少流化床物料向后轉(zhuǎn)移到鼓風(fēng)室50a和50b。
在燃燒室內(nèi)的成床物料在氧化性氣氛中燃燒，氧化性氣氛有助于完全地氧化痕量金屬(如Cas變成CaSO4)，從而，將灰處理成基本無毒，氣動室50c和50d分別地工作，以便使氣動室50c內(nèi)的工作壓力低于氣動室50d內(nèi)的工作壓力。結(jié)合兩塊傾斜的板52a和52b使得燃燒室32以兩種不同的流化速度區(qū)組合運行有助于快速地分散來自熱室30的成床物料，并且有助于使室32內(nèi)的廢料有效地進(jìn)入排放管62。通過氣動室50c，50d和50e供入到室32的空氣被加熱到200到1400華氏度，并根據(jù)非揮發(fā)性有機化合物的量以大約每秒1-4英尺的速度供給，從而使得成床物料在由空氣，煙氣和燃燒廢氣的混合物氣動地向上輸送時進(jìn)行燃燒。這些熱的，被輸送的和完全燃燒的成床物料將分別從室32的上部溢流過而回到熱解室30和通過孔22a和22b進(jìn)入熱回收室34內(nèi)的室70內(nèi)。
通過調(diào)節(jié)進(jìn)入氣動室72內(nèi)的流化空氣量，就可以控制從室32通過室70進(jìn)入熱回收室32內(nèi)的成床物料的流率，從而，就能夠控制流回到熱解室30的物料的流量。因此，燃燒室32內(nèi)的一部分成床物料返回到熱室30內(nèi)并提供熱源使泥渣脫水和熱解，而其作余部分流入到熱回收室34內(nèi)，在其中，由熱交換器66以一種傳統(tǒng)的方式回收熱量。在熱回收室34內(nèi)從成床物料中回收熱量之后，使成床物料通過壁24的下部的孔24b返回到燃燒室32內(nèi)，并有助于調(diào)節(jié)燃燒室32內(nèi)的溫度。
熱氣體和流化空氣向上流過熱解室30并通過孔26a進(jìn)入燃燒室32。類似地，來自氣動室50f的流化空氣向上流過熱回收室34并通過孔28a進(jìn)入燃燒室32。因此，來自熱解室30的熱解氣體和來自熱回收室34的流化空氣在引入到管36中之前與來自燃燒室32的流化空氣，煙氣和燃燒廢氣在室20的上部混合。這些氣體進(jìn)入管36內(nèi)，在該管內(nèi)它們以切向地進(jìn)入旋流室44之間前與由管68引入的NOx還原劑混合。氣體通過壁上的孔44a擴散到室40內(nèi)，并螺旋地向下通過旋流室44，引起氣體的強烈混合。氣體的混合增強了對有機化合物的破壞，這樣的有機化合物如一氧化碳和氧化物。進(jìn)一步地，在管36上設(shè)置的燃燒器66用以保持有效地破壞有害物質(zhì)所需的溫度。此外，設(shè)計的氣體混合室38可以使氣體以一定的溫度駐留所需的時間來確保對有毒物質(zhì)的破壞并滿足EPA的規(guī)定。操作旋轉(zhuǎn)閥43可有選擇地除去來自反應(yīng)室的氣體內(nèi)夾帶的任何固體顆粒。
來自室40的氣體向上流過旋流室44和室38的內(nèi)壁之間延伸的環(huán)形通道，并在經(jīng)管46流出室38之前流過熱交換器46。然后氣體進(jìn)入鍋爐48的上部并在經(jīng)出口48a流出鍋爐以前向下流過熱交換器49A和49B。在出口48b上的旋轉(zhuǎn)閥49的作用在于除去來自氣體混合室38內(nèi)的氣體所夾帶的固體顆粒物料或任何凝結(jié)物。
本發(fā)明的反應(yīng)器和方法具有以下幾方面的優(yōu)點。例如，使用多個室基本上能控制各個室內(nèi)的溫度，氧化或還原性氣氛，達(dá)到精確地控制這些室內(nèi)的各種過程。因此，通過為泥渣的熱解提供一個理想的環(huán)境，就能有效地除去腐蝕性氣態(tài)物質(zhì)，從而防止了有害的氧化物的形成，并同時具有改善燒結(jié)室內(nèi)燃燒的總穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，熱解室內(nèi)的還原性環(huán)境禁止了廢料自發(fā)的燃燒，這種自發(fā)燃燒經(jīng)常會引起反應(yīng)室內(nèi)結(jié)團。此外，燃燒室內(nèi)的氧化性氣氛能使非揮發(fā)性有機化合物有效地燃盡并消除有害的低氧化態(tài)的金屬氧化物。另外，熱回收室不僅能夠精確地控制燃燒室內(nèi)的成床物料的流動和控制燃燒室內(nèi)的溫度，而且可以通過吸收多余的熱量而增加整個系統(tǒng)的效率。改進(jìn)的氣體混合室，通過氣體的有效混合和通過使氣體以有效地破壞有害物質(zhì)所需的溫度滯留所需的時間而有利于除去有害的氣態(tài)物質(zhì)。
可以理解根據(jù)上述的內(nèi)容可以作出幾種變化而不會脫離本發(fā)明的范圍。例如，本發(fā)明并不限于處理廢燃料，而是可以處理任何可以燃燒的物料。同樣地，如果用過的成床物料中含有很少的可回收的熱量的話，則可省去熱回收室，從而，簡化了反應(yīng)室的設(shè)計和結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，反應(yīng)室不必是矩形的，而是可以為與燃燒室相同的圓形，并可同軸地設(shè)置在熱解室內(nèi)。此外，旋流室可以設(shè)置在燃燒室的上方，從而可以簡化離開反應(yīng)的氣體內(nèi)夾帶的任何顆粒料的返回過程。進(jìn)一步地，當(dāng)灰量較少或當(dāng)成床物料由細(xì)顆粒組成時為從用過的成床物料中吸收熱量可以設(shè)置一螺旋冷卻器。如果用過的成床物料中有較高含量的灰或鹽，那么，可以為吸收熱量而設(shè)置另外的裝置，如灰冷卻器同樣地，還可以改變反應(yīng)器使其不僅能夠燒結(jié)泥渣，而且還可以燒結(jié)泥漿和/或可熔物和其它廢物。
在上述的公開內(nèi)容和某些例子中可注意到其它的修改，變型和替換，而本發(fā)明的一些特征并非必須和其它特征一起應(yīng)用，此外，可以理解權(quán)利要求更寬地確定了一個范圍并和本發(fā)明的范圍是相一致的。
權(quán)利要求
1.一種流化床反應(yīng)器，包括外殼，把可燃物料引入所述外殼內(nèi)的裝置，將空氣以足夠的速度引入所述外殼不同區(qū)域內(nèi)來流化所述物料并促進(jìn)所述物料燃燒的裝置，一個穿過所述的外殼用以把所述的物料排放到外部設(shè)備去進(jìn)一步處理的孔，將空氣引向所述的孔來促進(jìn)所述的物料從所述外殼內(nèi)排出的裝置和一個穿過所述的外殼用以排出燃燒產(chǎn)生的氣體的輔助孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于將空氣引入所述外殼內(nèi)的裝置有多個入口管，這些管穿過所述的外殼并朝向所述的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述的入口管相間隔地分布在所述的外殼，而空氣以不同的速度被引入到所述的管內(nèi)以促進(jìn)所述的物料流流過所述的外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于在所述的外殼內(nèi)的所述的入口管也間隔地設(shè)在不同的高度上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還包括使所述的物料從所述的外部設(shè)置流回到所述的外殼的裝置。
6.一種流化床反應(yīng)器，包括一外殼，安裝在所述的外殼上的板件，將可燃物料引入到所述的外殼所述的板件上方的裝置。將空氣通過所述板件引入到所述的物料內(nèi)來流化并使所述的物料燃燒的裝置，使一部分所述的物料流回到所述的引入裝置的裝置，和使另一部分所述的物料流到外部設(shè)備進(jìn)一步處理的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述的空氣引入裝置在整個所述的板件上以不同的速度引入空氣，以便把所述的物料引向所述的外殼的一個區(qū)域，以及還包括一個從所述的外殼的該區(qū)域延伸用以從所述的外殼內(nèi)排出所述的物料的排放裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還包括一個使所述的已處理過的物料從所述的外部設(shè)備回到所述的外殼的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于還包括將輔助燃燒引入所述的外殼內(nèi)促進(jìn)所述燃燒的裝置。
10.一種熱交換器，包括一外殼，一個穿過所述的外殼從外部供給源接受顆粒材料的孔，一個安裝在所述的外殼上的與所述的孔對準(zhǔn)用以接受所述的物料的室體，所述的室體具有一個穿過其自身的孔，將所述的空氣引入到所述的室體內(nèi)流化所述室體內(nèi)的所述的物料并將所述的物料從該室體上的所述的孔內(nèi)排入到所述的外殼內(nèi)的裝置，通過一板件將空氣引入到所述的物料和所述的外殼中流化所述的外殼內(nèi)的所述的物料的裝置。和從所述的外殼內(nèi)的所述的流化的物料除去熱的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其特征在于還包括一個延伸過所述的外殼用以將所述的外殼內(nèi)的所述的物料排入到所述的外部供給源的輔助孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其特征在于還包括一個穿過所述的外殼的用以排出空氣的輔助孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其特征在于所述的外殼包括至少一個垂直的壁，該垂直壁形成了所述的外殼和所述的室體的共用壁，其中首先提及的孔穿過該壁。
14.一個流化床系統(tǒng)，包括第一外殼，把可燃物料引入所述第一外殼內(nèi)的裝置，將空氣以足夠的速度引入所述外殼不同區(qū)域內(nèi)來流化所述物料并促進(jìn)所述物料燃燒的裝置，靠近所述的第一外殼設(shè)置的第二外殼，使所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流到所述的第二外殼內(nèi)的裝置，并把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的物料中使物料流化并燃燒的裝置，使一部分所述的物料流回到所述的引入裝置的裝置，和使另一部分所述的物料流到外部設(shè)備進(jìn)一步處理的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個穿過所述的第一外殼用以排出燃燒廢氣的孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個將空氣引入到所述的第一外殼內(nèi)并朝向所述的第二外殼的裝置，該裝置有助于所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流到所述的第二外殼內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于將空氣引入所述第一外殼內(nèi)的裝置有多個入口管，這些管穿過所述的第一外殼，所述的入口管相間隔地在不同的高度上穿過所述的第一外殼上，而所述的空氣以不同的速度被引入到所述的管內(nèi)以促進(jìn)所述的第一外殼上的所述的物料流動。所述的第一外殼上的所述的入口管間隔成不同的高度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一被安裝在所述的第二外殼上的用以接受所述的物料的板件，引入到所述的第二外殼內(nèi)的空氣流過所述的板件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于將空氣引入所述的第二外殼內(nèi)的裝置在整個所述的板件上以不同的速度引入空氣，以便把所述的物料引向所述的第二外殼的一個區(qū)域，以及還包括一個從所述的第二外殼的所述區(qū)域延伸用以從所述的第二外殼內(nèi)排出所述的物料的排放裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括使所述的已處理的另外一部分所述的物料從所述的外部設(shè)備返回到所述的第二外殼的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括將輔助燃料引入到所述的第二外殼內(nèi)來促進(jìn)所述燃燒的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的外殼包括至少一個共用的壁，而使所述的物料從第一外殼流動到所述的第二個外殼以及從第二外殼流回到第一外殼的所述裝置包括延伸過該共用壁的孔。
23.一種流化床系統(tǒng)，其特征在于包括個接收可燃物料的第一外殼，將空氣引入到所述所述的物料內(nèi)流化和燃燒所述的物料的裝置，使一部分所述的物料流回到所述的引入裝置內(nèi)的裝置，靠近所述的第一外殼設(shè)置的第二外殼，使另外一部分所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流到所述的第二外殼內(nèi)的裝置，一個設(shè)置在所述的第二外殼內(nèi)的用以接收所述的另外的一部分物料的室，所述的室具有一個穿過其自身的孔，把空氣引入到所述的室內(nèi)來流化該室內(nèi)的另外一部分物料并把所述的物料從室上的該孔排放到所述的第二個外殼內(nèi)的裝置，把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的另外一部分燃燒的物料內(nèi)來流化所述的另外一部分物料的裝置和從所述的第二外殼內(nèi)的所述的另外一部分燃燒的物料除去熱的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的的系統(tǒng)，其特征在于還包括一設(shè)置在所述的第一外殼內(nèi)的用以接收所述物料的板件，被引入到所述的第一外殼內(nèi)的空氣流過所述的板件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的把空氣引入所述的第一外殼的裝置在整個所述的板件上以不同的速度引入空氣，以便把所述的物料引向所述的外殼的一個區(qū)域，以及還包括一個從所述的外殼的所述區(qū)域延伸用以從所述的外殼內(nèi)排出所述的物料的排放裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括把輔助燃料引入到所述的第一外殼內(nèi)用以促進(jìn)燃燒的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括使所述的另外一部分物料從所述的第二外殼內(nèi)流回到所述的第一外殼內(nèi)的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的的系統(tǒng)，其特征在于所述的外殼包括至少一個共用的壁，而且使所述的另外一部分物料從所述的第一外殼流入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的裝置包括延伸過所述的共用壁的孔。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的室也共用該共用壁并與所述的穿過所述的共用壁的孔對準(zhǔn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于使所述的另外一部分物料從所述的第一外殼流入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的裝置包括一個延伸過所述的共用壁的輔助孔。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個穿過所述的第二外殼的用以從所述的第二外殼內(nèi)排放空氣的孔。
32.一個流化床系統(tǒng)，包括第一外殼，把可燃物料引入所述第一外殼內(nèi)的裝置，將空氣以足夠的速度引入所述外殼不同區(qū)域內(nèi)來流化所述物料并促進(jìn)所述物料燃燒的裝置，靠近所述的第一外殼設(shè)置的第二外殼，使所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流到所述的第二外殼內(nèi)的裝置，并把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的物料中使物料流化并燃燒的裝置，使一部分所述的物料從所述的第二外殼流回到所述的第一外殼的裝置，一個靠近所述的第二外殼設(shè)置的第三外殼，使所述另外一部分物料從所述的第二外殼內(nèi)流到所述的第三外殼內(nèi)的裝置，把空氣引入到所述的第三外殼內(nèi)的所述的另外一部分物料中以流化所述另外一部分所述物料的裝置，和把所述的第三外殼內(nèi)的所述的另外一部分的物料的熱除去的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于包括一個設(shè)置在所述的第三外殼內(nèi)的用以接收所述的另外的一部分所述物料的室，所述的室具有一個穿過其自身的孔，把空氣引入到所述的室內(nèi)來流化該室內(nèi)的另外一部分物料并把后述的物料從室上的所述孔排放到所述的第三外殼內(nèi)的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個穿過所述的第一外殼的用以排放燃燒廢氣的孔。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于將空氣引入所述外殼內(nèi)的裝置有多個入口管，這些管穿過所述的第一外殼，所述的入口管相互間隔以不同高度分布在所述的第一外殼內(nèi)，而所述的空氣以不同的速度被引入到所述的管內(nèi)以促進(jìn)所述的外殼上的所述的物料流動。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個裝置，該裝置把空氣以朝所述的第二外殼的方向排入到所述的第一外殼內(nèi)，以便于使所述的物料從所述的第一外殼中流入到所述的第二外殼中。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一被安裝在所述的第二外殼上的用以接受所述的物料的板件，引入到所述的第二外殼內(nèi)的空氣流過所述的板件。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的把空氣引入所述的第二外殼的裝置在整個所述的板件上以不同的速度引入空氣，以便把所述的物料引向所述的第二外殼的一個區(qū)域，以及還包括一個從所述的外殼的所述區(qū)域延伸用以從所述的第二外殼的內(nèi)排出所述的物料的排放裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的第一和第二外殼包括至少一個共用的壁，而使所述的物料從所述第一外殼流動到所述的第二外殼以及從第二外殼流回到第一外殼的所述裝置包括延伸過該共用壁的孔。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個穿過所述的共用壁，使空氣和燃燒煙氣從所述的第一外殼流入到第二外殼內(nèi)的裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求32或39所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個使所述的另外一部分物料從所述的第三外殼流回到所述的第二外殼內(nèi)的裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的第三外殼包括至少一個共用的壁，而所述的使所述的另外一部分物料從第二個外殼流動到所述的第三外殼以及從第三外殼流回到第二外殼的裝置包括延伸過所述后述的共用壁的孔。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個輔助孔，該孔穿過后述的共用壁，以便使所述的空氣從所述的第三外殼和所述的室流入到所述的第二外殼內(nèi)。
44.一種流化床反應(yīng)器的運行方法，該方法的步驟包括把可燃物料引入到一外殼內(nèi)，把空氣以足夠的速度引入到外殼的不同的區(qū)域來流化所述的物料并促進(jìn)所述的材料的燃燒，把所述的物料從所述的外殼內(nèi)排放到外部設(shè)備作進(jìn)一步處理，把空氣引向所述的孔來促進(jìn)所述的物料從所述的外殼中排出，以及從所述的外殼內(nèi)排出燃燒廢氣。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于在所述外殼內(nèi)以不同的速度和不同的高度把空氣引入到所述的管內(nèi)，以便促進(jìn)整個所述的外殼內(nèi)的物料的流動。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于還包括一個使所述的物料從所述的外部設(shè)備流回到所述的外殼內(nèi)的步驟。
47.一種流化床反應(yīng)器的運行方法，該方法的步驟包括把可燃物料引入到一外殼內(nèi)，把空氣引入所述的物料內(nèi)來流化和使所述的物料燃燒，使一部分所述的物料流回到所述的引入裝置內(nèi)，和使另外一部分物料流入到外部設(shè)備內(nèi)作進(jìn)一步的處理。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于以不同的速度把空氣引向所述外殼的一個區(qū)域，并且還包括將所述物料從所述外殼的所述區(qū)域中排出的步驟。到所述的第二外殼內(nèi)，以便引導(dǎo)所述的物料朝向所述的外殼的一個區(qū)域。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于還包括使已處理的物料從所述的外部設(shè)備返回到所述的外殼的步驟。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于還包括把輔助燃料引入到所述的外殼內(nèi)來促進(jìn)所述燃燒的步驟。
51.一種流化床燃燒方法，該方法的步驟包括把可燃物料引入到一個第一外殼內(nèi)，把空氣以足夠的速度引入到外殼的不同的區(qū)域來流化所述的物料并促進(jìn)所述物料的燃燒，使所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流動到第二外殼內(nèi)，把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的物料內(nèi)來以流化和燃燒所述的物料，使一部分所述的物料從所述的第二外殼流回到所述所述的第一外殼內(nèi)，和使另外一部分物料從所述的第二外殼流入到外部設(shè)備內(nèi)作進(jìn)一步的處理。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于還包括把燃燒氣體從所述的第一外殼內(nèi)排出的步驟。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于還包括把所述的第一外殼內(nèi)的空氣排向所述的第二外殼，以便有助于所述的物料從所述的第一r外殼流動到所述的第二外殼內(nèi)。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于以不同的速度和不同的高度把空氣引入到所述的第一外殼內(nèi)，以便促進(jìn)所述的物料通過所述的第二外殼的所述。物料
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于以不同的速度把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)，以便將所述的物料引向所述的第二外殼的一個區(qū)域。并且進(jìn)一步還包括從所述的第二外殼內(nèi)的所述的區(qū)域排出所述物料的步驟。
56.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于還包括使所述的已處理的另外一部分物料從所述的外部設(shè)備流回到所述的第二外殼的步驟。
57.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于還包括把輔助燃料引入到所述的第二外殼內(nèi)來促進(jìn)所述燃燒的步驟。
58.一種流化床的燃燒方法，該方法的步驟包括把可燃物料引入到第一外殼內(nèi)，把空氣引入所述的第一外殼內(nèi)來流化所述的物料并促進(jìn)所述的材料燃燒，使一部分所述的物料流回到所述的引入裝置內(nèi)，并使另外一部分物料從所述的第一外殼流入到第二外殼內(nèi)，在所述的第二外殼上設(shè)置一個用來接收所述的另外一部分物料的室，把空氣引入到所述的室內(nèi)來流化該室內(nèi)所述的另外一部分物料并把所述的物料排入到所述的第二外殼內(nèi)，把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的另外的一部分燃燒物料內(nèi)以便使所述的另外的一部分物料流化，以及將所述的第二外殼內(nèi)的所述的所述部分燃燒的物料中的熱除去。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于以不同的速度把空氣引入到所述的第一外殼內(nèi)，以便將所述的物料引向所述的第一外殼的一個區(qū)域，進(jìn)一步還包括從所述的第一外殼內(nèi)的所述的區(qū)域排出所述物料的步驟。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于還包括把輔助燃料引入到所述的第一外殼內(nèi)來促進(jìn)燃燒的步驟。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于還包括使所述的另外一部分物料從所述的第二外殼流回到所述的第一外殼內(nèi)的步驟。
62.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于將所述的空氣從所述的第二外殼內(nèi)排出的步驟。
63.一種流化床的燃燒方法，該方法的步驟把可燃物料引入到第一外殼內(nèi)，把空氣以足夠的速度引入到外殼的不同的區(qū)域來流化所述的物料并促進(jìn)所述物料的燃燒，使所述的物料從所述的第一外殼內(nèi)流動到第二外殼內(nèi)，把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)的所述的物料內(nèi)來以流化和燃燒所述的物料，使一部分所述的物料從所述的第二外殼流回到所述所述的第一外殼內(nèi)，和使另外一部分物料從所述的第二外殼流入到第三外殼內(nèi)，把空氣引入所述的第三外殼內(nèi)的所述的另外一部分物料內(nèi)來流化所述的另外一部分的所述部分物料，以及除去所述的第三外殼內(nèi)的所述部分物料的熱。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括在所述的第三外殼上設(shè)置一個用來接收所述的另外一部分所述物料的室，把空氣引入到所述的室內(nèi)來流化該室內(nèi)所述的另外一部分所述物料并把后述的物料從所述的室排入到所述的第三外殼內(nèi)的步驟。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括把燃燒廢氣從所述的第一外殼內(nèi)排出。
66.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于以不同的速度把空氣引入到所述的第一外殼內(nèi)，以便于促進(jìn)所述的物料流過所述的第一外殼。
67.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括把所述的第一外殼內(nèi)的空氣排向到所述的第二外殼內(nèi)，以便有助于所述的物料從所述的第一外殼流動到所述的第二外殼內(nèi)。
68.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于以不同的速度把空氣引入到所述的第二外殼內(nèi)，以便引導(dǎo)所述的物料朝向所述的第二外殼的一個區(qū)域，并且進(jìn)一步還包括從所述的第二外殼內(nèi)的所述的區(qū)域排出所述物料的步驟。
69.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括使所述的另外一部分物料從所述的第三外殼流回到所述的第二外殼內(nèi)的步驟。
70.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括使空氣從所述的第一和第三外殼流動到所述的第二外殼內(nèi)的步驟。
全文摘要
一種燃燒廢物燃料的流化床反應(yīng)器和系統(tǒng)以及利用該反應(yīng)燃燒廢物燃料的方法，其中，把反應(yīng)器分成三個部分。廢物燃料被引入到一個室內(nèi)的流化床，廢物燃料在其內(nèi)與成床物料混合，控制成床物料以便為產(chǎn)生熱解氣體提供一個理想的環(huán)境。流態(tài)化的成床物料被氣動地和靠自重地向下輸送，并被噴入第二室內(nèi)的流化床中，其中，非揮發(fā)性有機化合物在氧化氣氛中燃燒。在第二室內(nèi)的成床物料被氣動地向上輸送并被分成兩部分，在其中的一部分成床物料循環(huán)回到第一室內(nèi)。在第二室內(nèi)的另一部分成床物料流到第三室內(nèi)的流化床中，在第三室中回收熱量。在回收室內(nèi)的成床物料靠重力輸送回到第二室內(nèi)以便調(diào)節(jié)后一室內(nèi)的溫度。
文檔編號F23G5/30GK1090219SQ9312123
公開日1994年8月3日 申請日期1993年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月13日
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