專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體分布裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種流化床氣體分布裝置，具體地說(shuō)涉及一種用于 內(nèi)循環(huán)流化床氣體分布裝置。
背景技術(shù)：
隨著化石能源的日趨減少，能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)日益引起世界各 國(guó)的普遍關(guān)注。開(kāi)發(fā)利用可再生能源是減輕能源危機(jī)和環(huán)境惡化的有 效手段。生物質(zhì)作為一種重要的可再生能源，其利用引起世界各國(guó)的 普遍重視。生物質(zhì)主要包括農(nóng)林廢棄物和生活垃圾等，其特點(diǎn)是成分 較復(fù)雜，含水量高，當(dāng)量直徑相差較大，形狀密度不一。利用流化床 氣化生物質(zhì)用于發(fā)電或合成是當(dāng)前利用生物質(zhì)能的方法之一。但生物 質(zhì)流化床單獨(dú)氣化存在一些缺點(diǎn)，首先，生物質(zhì)生產(chǎn)存在季節(jié)性，不 能穩(wěn)定供給；其次，由于生物質(zhì)顆粒的不規(guī)則性，導(dǎo)致在流化床中不 能單獨(dú)穩(wěn)定流化，需要添加床料，如沙子，增加了無(wú)效動(dòng)力消耗；其 三，生物質(zhì)的能量密度低導(dǎo)致氣化溫度較低， 一般在600 80(TC之 間，因而會(huì)產(chǎn)生大量的焦油，沉積在甚至堵塞管道或后系統(tǒng)設(shè)備，若 排出的焦油處理不當(dāng)，很容易造成二次污染。生物質(zhì)與煤共氣化可以 很好的彌補(bǔ)生物質(zhì)單獨(dú)氣化的缺陷①煤可以穩(wěn)定供給，彌補(bǔ)生物質(zhì) 生產(chǎn)存在季節(jié)性的缺陷；②煤作為床料，解決生物質(zhì)的流動(dòng)問(wèn)題；③ 煤與生物質(zhì)共氣化可以提高氣化溫度至900t:以上，從而避免焦油的 產(chǎn)生。
目前，流化床氣化爐大都采用的是倒錐形分布板，其主要結(jié)構(gòu)是 一個(gè)倒立的錐形分布板上開(kāi)有垂直向上的孔，錐體的底端開(kāi)有排灰 孔。當(dāng)用此類(lèi)型分布板氣化成分復(fù)雜的生物質(zhì)或煤和生物質(zhì)的混合物 時(shí)，存在排灰困難的問(wèn)題；而且，當(dāng)在此類(lèi)流化床內(nèi)加入非均一物料 或多組分物料時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生浮生組分或小顆粒已開(kāi)始流化，而沉降 組分或大顆粒尚未流化的現(xiàn)象。若繼續(xù)增加流化氣速，使得沉降組分 或大顆粒物料開(kāi)始流化，浮生組分或小顆粒的物料則產(chǎn)生揚(yáng)析，尚未 反應(yīng)完全便離開(kāi)反應(yīng)器，降低了氣化效率。解決這個(gè)問(wèn)題較好的方法 是采用側(cè)面排灰的內(nèi)循環(huán)流化床方式， 一方面使得排灰容易進(jìn)行，提 高可操作性；另一方面使密度和粒徑較小的顆粒在流化床氣化爐內(nèi)有較長(zhǎng)的停留時(shí)間，從而提高碳轉(zhuǎn)化率和氣化效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種氣化效率高，容易排灰，無(wú)死區(qū)， 帶有雙射流的內(nèi)循環(huán)流化床氣體分布裝置。
本發(fā)明的氣體分布裝置是由主板、側(cè)翼、射流管、排灰管、擋板、 進(jìn)氣管、氣室、圓筒、法蘭及主板和側(cè)翼上的小孔組成，其特征在于 主板和側(cè)翼組成氣體分布板，側(cè)翼位于主板兩側(cè)，沿主板中心線對(duì)稱(chēng)，
與主板所在平面成20-60"的角，，主板與水平方向成25-6(T角傾斜放 置于圓筒內(nèi)與圓筒壁面相接，主板和側(cè)翼上開(kāi)有豎直向上的小孔，開(kāi) 孔率為0.5-8%，孔徑為0.5-3毫米，排灰管與主板上的排灰口連通， 排灰口為橢圓形，主板和側(cè)翼的連接線通過(guò)排灰口橢圓形的切線，連 接線的上端點(diǎn)位于主板上頂點(diǎn)與擋板之間，圓筒內(nèi)有兩個(gè)射流管，用 以產(chǎn)生使灰發(fā)生熔聚的高溫區(qū)，其中心分別位于除去排灰管直徑后將 圓筒直徑三均分的兩個(gè)均分點(diǎn)上，射流管的一端與主板相通，擋板位 于圓筒內(nèi)的中線上將氣室分為二個(gè)氣室，兩個(gè)進(jìn)氣管與二個(gè)氣室相連 通，分別為二個(gè)氣室供氣。
如上所述的氣體分布裝置的排灰管位于分布板較低一側(cè)和圓筒 的壁面相接。
當(dāng)在流化床內(nèi)使用本發(fā)明的氣體分布板時(shí)，流化氣體經(jīng)下端的兩 個(gè)氣室流過(guò)內(nèi)循環(huán)流化床氣體分布板的主板和側(cè)翼上開(kāi)有豎直向上 的小孔，進(jìn)入位于氣體分布板上端的固體物料混合區(qū)域，使床層處于 流化狀態(tài)；同時(shí)，射流管和排灰管分別通入一定量的氣體，用以產(chǎn)生 高溫區(qū)和調(diào)節(jié)排灰速度。射流管和排灰管的氣速可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。采用 二個(gè)氣室非均勻布風(fēng)，分布板高端為低風(fēng)速，分布板低端為高風(fēng)速。 因此，固體物料可在床內(nèi)實(shí)現(xiàn)大幅度回旋運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化了物料的橫向混 合，延長(zhǎng)了固體物料在床內(nèi)的停留時(shí)間。在高速風(fēng)側(cè)，大量氣泡向上 運(yùn)動(dòng)，氣泡尾渦中的顆粒與密相區(qū)的顆粒不斷交換。氣泡到達(dá)密相區(qū) 頂部時(shí)破裂，將尾渦中的顆粒拋向自由空間，在壓差作用下，床料顆 粒向低風(fēng)速側(cè)移動(dòng)。由于低風(fēng)速側(cè)處于起始流化狀態(tài)，孔隙率小，且 不會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，顆粒表現(xiàn)為無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有整體向上運(yùn)動(dòng)的趨 勢(shì)。因此由高風(fēng)速側(cè)流向低風(fēng)速側(cè)的床料顆粒在自身重力作用下向下 運(yùn)動(dòng)。隨著顆粒的向下運(yùn)動(dòng)，低風(fēng)速側(cè)下部的顆粒濃度增高，為了維 持壓力平衡，床料會(huì)向高速風(fēng)側(cè)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)床料的內(nèi)循環(huán)。排灰口布置在高風(fēng)速端，當(dāng)顆粒在床層內(nèi)擴(kuò)散的同時(shí)，氣化后發(fā)生團(tuán)聚的 大灰顆粒下沉至分布板，并沿傾斜分布板逐漸移至排灰口。流化床內(nèi) 循環(huán)的存在，強(qiáng)化了爐內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)，延長(zhǎng)了固體顆粒在氣化爐內(nèi)
的停留時(shí)間，從而提高燃料的氣化效率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1) 易于排灰，提高氣化爐的可操作性。
(2) 雙射流的存在可以在爐內(nèi)產(chǎn)生高溫區(qū)，從而有利于灰的熔 聚，具有較高的氣化效率。
(3) 物料適應(yīng)范圍廣，可以用于煤、生物質(zhì)(包括垃圾等)的 單獨(dú)氣化及煤/生物質(zhì)共氣化。


圖l是本發(fā)明的主視圖，圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖，圖3是本發(fā)明
的俯視圖，圖4是分布板的主視圖，圖5是分布板的側(cè)視圖，圖6是
分布板的俯視圖。
如圖所示，1是分布板的主板，2分布板的側(cè)翼，3和4是射流 管，5是排灰管，6是擋板，7和8是進(jìn)氣管，9和10是氣室，11是 圓筒，12是法蘭，13是小孔，14是主板的上頂點(diǎn)，15是主板和側(cè)翼 連接線的上端點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下
實(shí)施例1
主板1和側(cè)翼2組成氣體分布板，側(cè)翼2位于主板1兩側(cè)，沿主 板1中心線對(duì)稱(chēng)，與主板1所在平面成20°的角，主板1與水平方向 成25°角傾斜放置于圓筒11內(nèi)與圓筒11壁面相接，主板1和側(cè)翼2 上開(kāi)有豎直向上的小孔13，開(kāi)孔率為0.5%，孔徑為0.5毫米，排灰 管5與主板1上的排灰口連通，排灰口為橢圓形，主板1和側(cè)翼2的 連接線通過(guò)排灰口橢圓形的切線，連接線的上端點(diǎn)15位于主板1上 頂點(diǎn)14與擋板6之間，圓筒11內(nèi)有兩個(gè)射流管3、 4，其中心分別 位于除去排灰管5直徑后將圓筒11直徑三均分的兩個(gè)均分點(diǎn)上，射 流管3、 4的一端與主板1相通，擋板6位于圓筒11內(nèi)的中線上將氣 室分為二個(gè)氣室9、 10，兩個(gè)進(jìn)氣管7、 8與二個(gè)氣室10、 9相連通。 排灰管5位于分布板較低一側(cè)和圓筒11的壁面相接。
射流管3、 4和排灰管5的氣速可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，分別用來(lái)產(chǎn)生高溫區(qū)和排出灰渣。擋板6將分布板和圓筒形成的氣室分為氣室9和
10，分別由兩個(gè)進(jìn)氣管8和7為其供氣。當(dāng)在流化床內(nèi)使用氣體分布 裝置時(shí)，流化氣體經(jīng)下端的兩個(gè)風(fēng)室9和10，流過(guò)內(nèi)循環(huán)流化床由 主板1和側(cè)翼2組成的氣體分布板的通氣孔13，進(jìn)入位于氣體分布 板上端的固體物料區(qū)域。由于和風(fēng)室9相連的分布板高端與和風(fēng)室 10相連的分布板低端有不同的操作氣速，分布板低端有較大的氣體 通量，大量氣泡向上運(yùn)動(dòng)，氣泡到達(dá)密相區(qū)頂部時(shí)破裂，將尾渦中的 顆粒拋向自由空間，在壓差作用下，床料顆粒向低風(fēng)速側(cè)移動(dòng)。由于 低風(fēng)速側(cè)處于起始流化狀態(tài)，孔隙率小，且不會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，顆粒 表現(xiàn)為無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有整體向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。因此由高風(fēng)速側(cè)流向 低風(fēng)速側(cè)的床料顆粒在自身重力作用下向下運(yùn)動(dòng)。隨著顆粒的向下運(yùn) 動(dòng)，低風(fēng)速側(cè)下部的顆粒濃度增高，為了維持壓力平衡，床料會(huì)向高 速風(fēng)側(cè)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)床料的內(nèi)循環(huán)。排灰管5布置在高風(fēng)速端，當(dāng) 顆粒在床層內(nèi)擴(kuò)散的同時(shí)，較大的灰顆粒及氣化后發(fā)生團(tuán)聚的大灰顆 粒下沉至主板1和側(cè)翼2，并沿傾斜的主板1和側(cè)翼2逐漸移至排灰 管5排出。流化床內(nèi)循環(huán)的存在，強(qiáng)化了爐內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)，延長(zhǎng)了 固體顆粒在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間，從而提高燃料的氣化效率。 實(shí)施例2
側(cè)翼2與主板1所在平面成30°的角，主板1與水平方向成40° 角傾斜放置于圓筒11內(nèi)與圓筒11壁面相接，主板1和側(cè)翼2上開(kāi)有 豎直向上的小孔13，開(kāi)孔率為2%，孔徑為2毫米，其它同實(shí)施例l。
實(shí)施例3
側(cè)翼2與主板1所在平面成40°的角，主板1與水平方向成50° 角傾斜放置于圓筒11內(nèi)與圓筒11壁面相接，主板1和側(cè)翼2上幵有 豎直向上的小孔13，開(kāi)孔率為5%，孔徑為3毫米，其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
側(cè)翼2與主板1所在平面成60°的角，主板1與水平方向成60° 角傾斜放置于圓筒11內(nèi)與圓筒11壁面相接，主板1和側(cè)翼2上開(kāi)有 豎直向上的小孔13，開(kāi)孔率為8%，孔徑為1.5毫米，其它同實(shí)施例 1。
權(quán)利要求
1、一種氣體分布裝置，是由主板(1)、側(cè)翼(2)、射流管(3)、(4)排灰管(5)、擋板(6)、進(jìn)氣管(7)、(8)氣室(9)、(10)、圓筒(11)、法蘭(12)組成，其特征在于主板(1)和側(cè)翼(2)組成氣體分布板，側(cè)翼(2)位于主板(1)兩側(cè)，沿主板(1)中心線對(duì)稱(chēng)，與主板(1)所在平面成20-60°的角，主板(1)與水平方向成25-60°角傾斜放置于圓筒(11)內(nèi)與圓筒(11)壁面相接，主板(1)和側(cè)翼(2)上開(kāi)有豎直向上的小孔(13)，開(kāi)孔率為0.5-8％，孔徑為0.5-3毫米，排灰管(5)與主板(1)上的排灰口連通，排灰口為橢圓形，主板(1)和側(cè)翼(2)的連接線通過(guò)排灰口橢圓形的切線，連接線的上端點(diǎn)(15)位于主板(1)上頂點(diǎn)(14)與擋板(6)之間，圓筒(11)內(nèi)有兩個(gè)射流管(3)、(4)，其中心分別位于除去排灰管(5)直徑后將圓筒(11)直徑三均分的兩個(gè)均分點(diǎn)上，射流管(3)、(4)的一端與主板(1)相通，擋板(6)位于圓筒(11)內(nèi)的中線上將氣室分為二個(gè)氣室(9)、(10)，兩個(gè)進(jìn)氣管(7)、(8)與二個(gè)氣室(10)、(9)相連通。
2、 如所述如權(quán)利要求1所述的一種氣體分布裝置，其特征在于所述 的排灰管(5)位于分布板較低一側(cè)和圓筒(11)的壁面相接。
全文摘要
一種氣體分布裝置是由主板(1)、側(cè)翼(2)、射流管排灰管(5)、擋板(6)、進(jìn)氣管氣室、圓筒(11)、法蘭(12)組成，主板(1)和側(cè)翼(2)組成氣體分布板，主板(1)與水平方向成25-60°角傾斜放置于圓筒(11)內(nèi)與圓筒(11)壁面相接，主板(1)和側(cè)翼(2)上開(kāi)有豎直向上的小孔(13)，排灰管(5)與主板(1)上的排灰口連通，圓筒(11)內(nèi)有兩個(gè)射流管(3)、(4)，其中心分別位于除去排灰管(5)直徑后將圓筒(11)直徑三均分的兩個(gè)均分點(diǎn)上，射流管(3)、(4)的一端與主板(1)相通，擋板(6)位于圓筒(11)內(nèi)的中線上將氣室分為二個(gè)氣室(9)、(10)，兩個(gè)進(jìn)氣管(7)、(8)與二個(gè)氣室(10)、(9)相連通。本發(fā)明具有易于操作，氣化效率高和物料適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10J3/56GK101519606SQ20091007410
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者李克忠, 畢繼誠(chéng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所