專利名稱：氣體管道用速開速關(guān)的止逆閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種含碳和氫的固體燃料(下可簡化為煤)的氣化和燃燒裝置， 特別涉及一種流化床和噴動床的固體燃料氣化或燃燒裝置中的氣體管道用速開速關(guān)的止 逆閥裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤的氣化反應(yīng)是發(fā)生在碳和氫和載氧的氣化劑(02、H20、C02)之間的一種部分或不 完全氧化反應(yīng)。煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤制氣、煤制油、煤基化學(xué)品、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)等過程 的工業(yè)基礎(chǔ)。煤的氣化現(xiàn)有固定床(W-G爐、UGI爐、Lurgi爐)、流化床(Winkler爐、CFB 或PCFB循環(huán)流化床爐、恩德爐、U-gas爐等)、氣流床(K-T爐、Texc0爐、Shell爐、GSP等) 以及熔融床裝置。固定床氣化爐一般以塊煤為原料，篩分范圍為6-50mm，煤與氣化劑在爐 內(nèi)反向流動，塊煤由氣化爐上部加入，空氣或氧氣從氣化爐底部鼓入，爐渣自爐底排出，固 定床反應(yīng)溫度較低和生產(chǎn)的煤氣中含有烴類及焦油等。流化床或噴動床的原料煤粒度一 般為l-15mm左右，原料煤被氣化劑吹起懸浮并保持沸騰狀態(tài)運(yùn)動，產(chǎn)生的煤氣和灰渣在爐 溫下導(dǎo)出，反應(yīng)溫度較高因而煤氣中基本不含焦油類物質(zhì)。氣流床氣化爐中，將原料粉煤 (70%以上以通過200目)被氣化劑輸送入爐中，在高溫火焰中進(jìn)行反應(yīng)，爐內(nèi)溫度最高，煤 氣中不含焦油等物質(zhì)。氣流床爐也可將粉煤制成水煤漿進(jìn)料(如Texco爐)，由于增加了 水分蒸發(fā)，故耗氧量和耗煤量較高。流化床粉煤氣化技術(shù)可分為常壓(0. IMpa)和加壓(> 0. IMpa)兩種條件下操作。常壓下操作的缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低，后續(xù)工藝所需壓縮功高。美國 專利USP4315758公開了一種煤制燃料氣的生產(chǎn)工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)由加料單元、流化床 氣化單元、氣化劑分布和流化單元、飛灰循環(huán)單元組成。其中氣化劑分布和流化單元由氣體分布板、中心管及文丘里管組成。中國專利號 94202278. 5，授權(quán)公告日1994年10月沈日，發(fā)明專利為“灰熔聚流化床氣化裝置”。該申 請案公開了一種灰熔聚流化床氣化裝置，它由流化床氣化單元、灰熔聚分離單元、飛灰循環(huán) 單元及廢熱回收單元組成。上述專利的氣化劑分布與流化單元也由分布板、中心管和文丘 里管組成。其中分布板為倒錐形，表面鉆有不同數(shù)量的小孔，達(dá)到一定的開孔率以保證通過 小孔的氣體達(dá)到帶出速度，從而對進(jìn)入氣化單元的粉煤產(chǎn)生流化作用。常用的流化床或噴動床的氣體分布板因經(jīng)常漏料而致仃車，分布板掉下的煤粉還 會燃燒產(chǎn)生危害金屬分布板和爐壁。漏料原因是因仃車時(shí)煤粉的休止角不夠，更主要原因 是仃車的剎那經(jīng)常發(fā)生氣體倒壓或倒氣現(xiàn)象，致使煤粉被吸出到分布板下面。如果在氣體 管道上安裝氣體止逆閥迅速制止倒壓和倒氣就能克服上述問題。常用的止逆閥主要用于液體管道。氣體管道止逆閥本身就很難解決，再加上要迅 速開關(guān)。本專利就是設(shè)計(jì)用于氣體管道用的速開速關(guān)的止逆閥。該裝置可用于裝置中的的任何氣體管道。包括一次風(fēng)裝置，文丘里管，多次燃風(fēng)及 多次煤氣化裝置的管道。以防止氣體管道倒氣或到壓引起問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的在于提供一種解決流化床、氣流床或噴動床的固體燃料氣化或 燃燒裝置中存在的氣體分布板漏料而致仃車，分布板掉下的煤粉和空氣或氧氣燃燒，發(fā)生 燒壞鋼板和裝置的危險(xiǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案是本發(fā)明專利的第一特點(diǎn)是常用的固體燃料用流化床，氣流床或噴動床的氣化爐 或燃燒鍋爐會產(chǎn)生氣體分布板漏料而致仃車，分布板掉下的煤粉產(chǎn)生燃燒并燒壞鋼板。主 要原因是風(fēng)機(jī)開仃車時(shí)的剎那經(jīng)常發(fā)生倒壓或倒氣現(xiàn)象，致使煤粉被吸出到分布板下面。我們可使用在進(jìn)氣管上安裝止逆閥以迅速制止倒壓和倒氣就能克服上述問題。該 止逆閥裝置可以是普通種類的閥門，如插板閥，蝶閥，球閥，鐘閥，盲板閥等，也可以使用其 他特殊種類的閥門如百葉窗型閥門等。本發(fā)明專利的第二特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置可以是圓形、方形、多邊形、橢圓形寸。本發(fā)明專利的第三特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置。該止逆閥可 以串連或并連使用，也可以組合使用。本發(fā)明專利的第四特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置可用于各種氣體輸送裝置。該氣體 包括水蒸氣、二氧化碳、氧氣或空氣或其它各種工藝氣體。本發(fā)明專利的第五特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置。一個管道上 可以安裝一個或多個，建議安裝1-3道。本發(fā)明專利的第六特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置，管道上的止 逆閥可以串連使用，或并連使用，也可以組合使用。本發(fā)明專利的第七特點(diǎn)是所述的止逆閥裝置制造可以使用任何種類材料。如鋼 材，各種有色金屬及合金材料；各種有機(jī)、無機(jī)材料如木材、塑料、碳素材料。本發(fā)明專利的第八特點(diǎn)是所述的裝置，可為流化床，噴動床氣流床，熔融床的煤 氣化器或鍋爐。也包括FBC、PFBC、IGCC、加壓流化床，噴動床或氣流床煤氣化爐或各種鍋爐。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附

圖1對本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步說明。本發(fā)明專利包括上下連通的流化床或噴動床裝置12和飛灰多次氣化裝置10和 11。煤倉2通過相互連通的煤鎖3和5、星型閥4和6，由螺旋給煤機(jī)7送入爐內(nèi)。進(jìn)煤管 8和9與流化床密相區(qū)相連通，且在進(jìn)煤管上還設(shè)置有吹送氣。飛灰多次氣化裝置10和11 與一級旋風(fēng)除塵器18相連通。一級旋風(fēng)除塵器的一個出口通過高溫球閥、一旋料腿與流化 床濃相區(qū)12相連通。一級旋風(fēng)除塵器18的另一出口與二級旋風(fēng)除塵器19相連通。第二 級旋風(fēng)除塵器下端的出口通過二旋料腿也與流化床濃相區(qū)12相連通。流化床或噴動床密 相區(qū)12的下端與灰渣激冷段和排灰管相連通，排灰管的出口還依次設(shè)置有灰鎖斗13和15， 星形閥14和16。本發(fā)明專利是由備煤工段將符合要求的原料煤送至計(jì)量煤倉2，煤經(jīng)煤鎖斗3和 5，及星形給料器4和6經(jīng)螺旋給煤機(jī)7向氣化爐連續(xù)加煤。為防止煤氣倒流進(jìn)入螺旋給煤 機(jī)和給煤斗，給煤斗5的壓力設(shè)定高于氣化爐壓力。在螺旋給煤機(jī)與氣化爐之間的進(jìn)煤管9上裝有帶聯(lián)鎖的安全球閥，防止氣化爐高溫煤氣倒入螺旋給煤機(jī)，并在進(jìn)煤管9的上部按 有吹風(fēng)氣管吹送粉煤，以保證氣化爐進(jìn)煤順暢。經(jīng)計(jì)量后的氣化劑(氧氣、空氣、二氧化碳、水蒸汽)進(jìn)入氣化爐下部。在高溫流 化狀態(tài)下發(fā)生煤的破碎、脫揮發(fā)份、焦油的裂解、煤焦的氧化還原反應(yīng)和灰渣的分離。氣化 生成的氣體主要是 CO、H2、CO2, CH4, H2S, H2O, N2。出流化床氣化爐的氣體溫度約850_1000°C，壓力大于0. IMPaG。經(jīng)過煤氣化裝置10，11和12其中大多數(shù)的含碳飛灰顆粒轉(zhuǎn)為CO及H2。含較少量 的碳顆粒的粗煤氣進(jìn)入第一級旋風(fēng)除塵器18，分離出的含碳粉塵通過高溫球閥、一旋料腿 返回流化床濃相段再氣化。出一級旋風(fēng)除塵器18的氣體再進(jìn)入第二級旋風(fēng)除塵器19，進(jìn)一 步分離氣體中的含碳粉塵，分離出的含碳粉塵，通過二旋料腿也返回濃相區(qū)或者通過下端 的粉塵回收系統(tǒng)排出界區(qū)。出二級旋風(fēng)分離器的粗煤氣進(jìn)入余熱鍋爐回收熱量降低溫度， 以備進(jìn)一步凈化。由氣化爐尾端和排出的高溫灰渣(約850°C )，連續(xù)地經(jīng)激冷段落入星形閥14和 16和灰鎖斗13和15，定期送至界區(qū)外。由二級旋風(fēng)除塵器19排出的細(xì)灰也可經(jīng)氣力輸送 系統(tǒng)直接排出界區(qū)外。本發(fā)明專利的流化床粉煤氣化裝置的氣化過程是將原料粉煤連續(xù)加入流化床或 噴動床氣化爐密相區(qū)，氣化劑(純氧、空氣、二氧化碳、水和蒸汽)從氣化爐底部吹入，使煤 粒沸騰燃燒。在產(chǎn)生的高溫條件下，氣固兩相充分混合接觸，發(fā)生煤的熱解、破碎和碳和氫 的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生煤氣，最終實(shí)現(xiàn)煤的高效氣化。常用的固體燃料流化床，氣流床或噴動床的氣化爐或各種鍋爐常會產(chǎn)生氣體分布 板漏料而致仃車，分布板掉下的煤粉還會產(chǎn)生燃燒的危險(xiǎn)。主要原因是仃車的剎那發(fā)生倒 壓和倒氣現(xiàn)象，致使煤粉被吸出到分布板下面。我們可使用在氣管上安裝止逆閥迅速制止倒壓和倒氣就能克服上述問題。該止逆 閥裝置可以是普通種類的閥門，如插板閥，蝶閥，球閥，鐘閥，盲板閥等，也可以使用其它特 殊閥門如百葉窗型閥門。附圖1是本發(fā)明專利的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種加壓流化床，噴動床或氣流床的固體燃料(下簡化為煤)的氣化或燃燒裝置。 包括新型的流化床和噴動床的固體燃料燃燒或氣化器、前后連通的飛灰處理單元和循環(huán)旋 風(fēng)分離器系統(tǒng)組成的流化床和噴動床燃燒或氣化系統(tǒng)。另有煤倉加煤單元與氣化爐的入煤 口相連通、排灰管與氣化爐下端出灰口相連通。其特征在于煤倉下端的螺旋加料器或氣流 噴嘴與氣化爐的密相區(qū)相連通，排灰結(jié)構(gòu)與流化床下部的激冷段相連通。其中氣化劑的分布流化單元由分布板、布風(fēng)管和布風(fēng)裝置組成。分布板為倒錐形，表面 鉆有不同數(shù)量的小孔，達(dá)到一定的開孔率和小孔速度以保證通過小孔的氣流達(dá)到流化床顆 粒的帶出速度，從而對進(jìn)入氣化單元的粉煤產(chǎn)生流化作用。常用的流化床或噴動床氣體分布板經(jīng)常會發(fā)生漏料而致仃車，同時(shí)分布板掉下的煤粉 還會與空氣或氧氣產(chǎn)生燃燒危險(xiǎn)。漏料原因首先是仃車時(shí)煤粉的休止角不夠，更主要原因 是仃車的剎那經(jīng)常發(fā)生氣體的倒壓和倒氣現(xiàn)象，致使煤粉被吸出到分布板下面。如果在進(jìn) 氣管上安裝止逆閥能迅速制止倒壓和倒氣就能克服上述問題。常用的止逆閥僅用于液體管道，氣體止逆閥本身就很難解決，加上還要迅速開關(guān)。但本 專利就是專門設(shè)計(jì)用于氣體管道的速開速關(guān)止逆閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 氣體管道用速開速關(guān)止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置。該裝置可用于流化床，噴動床，氣流 床，熔融床的煤氣化爐或鍋爐。也包括FBC、PFBC、IGCC、加壓流化床，噴動床或氣流床煤氣 化爐或加壓鍋爐。以及顆粒和粉末的氣力輸送裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 氣體管道用速開速關(guān)止逆閥裝置可用于各種氣體的輸送裝置。包括水蒸氣、二氧化碳、氧氣 或空氣及其他工藝氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 氣體管道用速開速關(guān)止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置，止逆閥可以安裝一個或多個，推薦 安裝1至3個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 氣體管道用速開速關(guān)止逆閥裝置可用于氣體輸送裝置，該止逆閥可以串連使用，可以并連 使用，也可以組合使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 該止逆閥裝置可以是普通種類閥門，如插板閥，蝶閥，球閥，鐘閥，盲板閥等，也可以使用其 它特殊閥門如百葉窗型閥門，可以是圓形、方形、多邊形、橢圓形等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 該止逆閥裝置可以使用任何種類材料。如鋼材，有色金屬及合金材料，各種有機(jī)和無機(jī)材料 如塑料、木材、碳素材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床，噴動床或氣流床的固體燃料氣化裝置，其特征在于 該止逆閥裝置可以安裝在進(jìn)氣管上，也可以安裝在設(shè)備的其他部分如出氣管上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體管道用的止逆閥裝置?？捎糜诤?xì)涔腆w燃料的流化床和噴動床燃燒及氣化裝置，目的在于解決流化床和噴動床固體燃料燃燒和氣化裝置中存在的飛灰量多和含碳量高、煤利用率低下的問題。裝置由給料單元、加壓流化床和噴動床單元、飛灰處理單元、飛灰循環(huán)單元組成。該裝置突出的特征是在固體燃料的流化床和噴動床裝置中增設(shè)飛灰處理用多次煤氣化裝置，從而大幅降低了煤氣中的飛灰數(shù)量及飛灰含碳量，提高了炭利用率，增加了煤氣中的有效氣成分。該裝置可廣泛應(yīng)用于煤，油母頁巖或其他有機(jī)質(zhì)廢料的燃燒或制氣、制油，制氨及碳一化學(xué)工業(yè)。該裝置適用于流化床及噴動床鍋爐(PFBC)及煤氣化爐，也可用于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的領(lǐng)域(IGCC)。
文檔編號F16L55/07GK102071068SQ200910199239
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者顧鳴海 申請人:顧鳴海