CN103897744A - 一种改善流化床设备内流化状况的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善流化床设备内流化状况的方法，涉及煤气化技术领域，在中高压气化条件下、使用工业级宽粒径分布的原料煤或有大粒径参与的原料煤时，能够改善流化床设备内的流化状况，保证原料煤颗粒的良好流化、避免形成流化死区；即使在通氧气化条件下，也不会发生颗粒黏结或结渣现象。本发明公开的方法包括：在流化床设备运行过程中，向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，消除流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况。本发明公开的方法适用于流化床煤气化过程中。

Description

一种改善流化床设备内流化状况的方法

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种改善流化床设备内流化状况的方法。

背景技术

流化床煤气化技术为最早工业化的煤气化技术之一，其工艺为流化床设备中的原料煤在自下而上的气化剂的作用下保持悬浮状态、且由于高温作用原料煤连续不断的沸腾，并迅速进行气化反应与热量交换。

流化床设备的底部通常设有气化剂分布装置（一般称“分布板”），工业规模的流化床设备中所使用的分布板一般包括平板分布板和锥形分布板。其中，平板分布板容易使床层造成沟流、短路，并且，操作过程中，平板分布板的小孔容易被物料堵塞，停车时容易漏料。锥形分布板在一定程度上克服了平板分布板的缺点，成为目前流化床设备中比较常用的一种分布板，在常、低压气化条件下，当水煤比、氧煤比一定时，通过锥形分布板进入流化床设备的气体流速相对较高，能够实现锥形分布板区域颗粒的良好流化，并且流化过程中受原料煤粒径分布的影响较小。

但是，在中高压气化条件下，由于流化床设备内的气化压力一般为2.5～3.5MPa，在该压力下，进入流化床设备内的气体气化剂被严重压缩导致其物性发生变化，使得进入流化床设备内的气速下降，而原料煤的物性则不受影响，因此，流化床设备内的压力对气化剂气速的影响远远大于对原料煤最小流化速度的影响，造成流化床设备内气速较低、物料颗粒流化欠佳。特别是当原料煤的粒径分布较宽、或者含有大粒径原料煤时，由于锥形分布板区域气体速度变化梯度较大，大颗粒的原料煤特别容易失流化形成流化死区；并且，在通氧情况下，流化死区将导致氧浓度扩散不及时，从而使流化死区的原料煤充分燃烧导致局部温度过高、使得颗粒黏结，甚至在流化床设备内引起结渣从而无法排渣，最终导致整个煤气化装置非正常停车。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种改善流化床设备内流化状况的方法，在中高压气化条件下、使用工业级宽粒径分布的原料煤或有大粒径参与的原料煤时，能够改善流化床设备内的流化状况，保证原料煤颗粒的良好流化、避免形成流化死区；即使在通氧气化条件下，也不会发生颗粒黏结或结渣现象。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种改善流化床设备内流化状况的方法，其中，包括：

在流化床设备内运行过程中，向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，消除流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况。

具体地，所述与促进流化场形成方向相适应的气流是指输入使颗粒运动方向与流化床设备内主颗粒流运动方向相一致的气流。

另外，所述流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流是指所输入的气流在颗粒运动方向上的分速度大于该区域颗粒最小流化速度。

详细地，所述易失流化区为下述任一或任意叠加的区：

所述流化床设备内流化床操作气速小于或等于颗粒最小流化速度的四倍的颗粒易堆积区；

所述流化床设备内反应过程中气体中氧气含量大于或等于预定氧气含量、且温度为1000℃～1600℃的富氧燃烧区；

所述流化床设备内反应后平均颗粒粒径大于或等于预定颗粒粒径的颗粒沉积区。

可选地，所述预定氧气含量为12%～22%；所述预定颗粒粒径为2mm～10mm。

进一步地，所述易失流化区按水平高度进行分区，所述易失流化区自上而下至预定界限的区域为第一子易失流化区，所述易失流化区的所述预定界限以下的区域为第二子易失流化区；所述预定界限位于所述易失流化区自上而下的三分之一至三分之二的任意高度处。

优选地，所述向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流具体包括：

向所述第一子易失流化区输入流向具有竖直向上分量、流速大于或等于所述第一子易失流化区内颗粒最小流化速度的第一预定倍数的第一预定气流，以使所述第一子易失流化区的氧气含量小于20%、温度小于1000℃；

向所述第二子易失流化区输入流向具有水平方向分量、流速大于或等于所述第二子易失流化区内颗粒最小流化速度的第二预定倍数的第二预定气流。

可选地，所述第一预定倍数为大于等于6倍；所述第二预定倍数为大于等于4倍。

可选地，所述第一预定气流流向中的竖直向上的分量大于所述第二预定气流流向中的竖直向上的分量。

优选地，至少所述第一预定气流中包含有氧气。

本发明实施例提供的改善流化床设备内流化状况的方法，当流化床设备内形成流化场并稳定运行时，流化床设备内会产生物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区，此时，向该易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，从而消除了流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况，以改善流化床设备内的流化状况；在中高压气化条件下、或者当原料煤的颗粒粒径分布较宽或含有大粒径原料煤时，通过调节气流的流速或压力使它们具有足够的推动力以保证易失流化区的原料煤颗粒的良好流化；并且，由于气流推动原料煤颗粒流动状况良好，因此，在通氧情况下，不但不会发生颗粒黏结或结渣现象，而且，原料煤燃烧产生的热量还能够迅速分散至流化床反应器设备内的其它区域，从而提高了流化床反应器设备内的反应温度，有利于煤气化过程的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为流化床设备内的流动状态分区结构示意图；

图2为流化床设备内的反应类型分区结构示意图；

图3为流化床设备内的颗粒粒径分区结构示意图；

图4为流化床设备内的易失流化区分区结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种改善流化床设备内流化状况的方法，其中，包括：在流化床设备运行过程中，向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，消除流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况。

本发明实施例提供的改善流化床设备内流化状况的方法，当流化床设备内形成流化场并稳定运行时，流化床设备内会产生物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区，此时，向该易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，从而消除了流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况，以改善流化床设备内的流化状况；在中高压气化条件下、或者当原料煤的颗粒粒径分布较宽或含有大粒径原料煤时，通过调节气流的流速或压力使它们具有足够的推动力以保证易失流化区的原料煤颗粒的良好流化；并且，由于气流推动原料煤颗粒流动状况良好，因此，在通氧情况下，不但不会发生颗粒黏结或结渣现象，而且，原料煤燃烧产生的热量还能够迅速分散至流化床反应器设备内的其它区域，从而提高了流化床反应器设备内的反应温度，有利于煤气化过程的进行。

具体地，本发明实施例中所述的与促进流化场形成方向相适应且流速大于易失流化区内颗粒最小流化速度的气流中，其中，所述的与促进流化场形成方向相适应的气流是指所输入的气流能够使颗粒运动方向与流化床设备内主颗粒流运动方向相一致，减少颗粒在设备内的停滞；所述的流速大于易失流化区内颗粒最小流化速度的气流是指所输入的气流在颗粒运动方向上的分速度大于该区域颗粒最小流化速度。

本发明实施例所述的易失流化区为下述任一或任意叠加的区：1）流化床设备内流化床操作气速小于或等于颗粒最小流化速度的四倍的颗粒易堆积区，比如，流化床操作气速小于或等于颗粒最小流化速度的一倍、二倍、三倍或四倍；2）流化床设备内反应过程中气体中氧气含量大于或等于预定氧气含量、且温度为1000℃～1600℃的富氧燃烧区，其中，预定氧气含量为12%～22%，比如12%、15%、17%、20%或22%，温度可以为1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃或1600℃；3）流化床设备内反应后平均颗粒粒径大于或等于预定颗粒粒径的颗粒沉积区，其中，预定颗粒粒径为2mm～10mm，比如2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。

需要说明的是，上述颗粒易堆积区、富氧燃烧区及颗粒沉积区是通过流化床设备内煤气化过程中不同考虑角度来定义的，例如颗粒易堆积区描述的是流化床设备内煤气化过程中没有发生反应的原料煤颗粒流动过程中易产生堆积的区域，富氧燃烧区描述的是流化床设备内煤气化过程中正进行化学反应时氧气含量较高、反应温度较高的区域，颗粒沉积区描述的是流化床设备内煤气化过程中反应后的煤颗粒中大颗粒粒径分布的区域。

为了更加直观地说明上述颗粒易堆积区、富氧燃烧区及颗粒沉积区，下面通过流化床设备内煤气化过程的不同阶段的分区模型来详细介绍，以结合流化床设备阐述上述各个区域。

以下流化床设备内不同阶段的分区情况可以通过内径为200毫米或500毫米的流化床设备、或者通过内径为300毫米的冷态模拟装置或3D仿真试验来完成，或者通过本领域内技术人员认为的合适尺寸的流化床设备或合适方法来完成，总之，只要能得到以下分区结构即可，本发明实施例对此不作限定。

图1为流化床设备内的流动状态分区情况，该试验介绍了煤气化过程冷态试验时流化床设备内的流动状态，从而用于了解煤气化过程中没有发生反应的原料煤颗粒的流动状态，以确定流动过程中产生的颗粒易堆积区。

如图1所示，通过排渣管15向流化床设备内输入垂直向上的气流，比如惰性气体，那么，排渣管15的正上方将形成垂直向上的强射流，从而形成中心强射流区a，该区域内气含率非常高，因而颗粒失流化概率很低；垂直向上的强射流不仅提供了返混推动力，还能控制排渣量。

垂直向上的强射流具有非常强大的向上推动力，能卷析携带大量不均匀粒径的颗粒向上运动，从而在中心强射流区a附近形成射流携带区b，该区域内颗粒向上运动，因而失流化概率很低。

垂直向上的强射流向上剧烈运动，卷析携带大量颗粒也向上运动，形成了低压空穴，从而对上部的颗粒形成向下的推动力；并且向上运动的颗粒中部分大颗粒由于受其它颗粒及重力的影响将耗散向上的动力，也会向下运动，因此，在流化床反应器主体11内壁附近形成颗粒向下运动的返混区d；由于返混区d靠近流化床反应器主体11内壁，可能会产生颗粒堆积，因此返混区d的失流化程度中等。

当返混区d的大颗粒向下运动时在锥形分布板13与流化床反应器主体11内壁相接触的区域内突然遇到锥形分布板13的支撑，并且该区域内向上的气流通过的横截面积突然增大，气速突然降低，因而会造成较大颗粒的堆积，从而形成堆积区e，容易产生流化死区，因此，堆积区e失流化程度较高，应该重点关注；并且，通过观察测量，堆积区e的流化床操作气速小于或等于颗粒最小流化速度的一倍，因而，该堆积区e包括在本发明实施例所述的颗粒易堆积区内。

射流携带区b的颗粒向上运动，而返混区d的大颗粒向下运动，因而会在射流携带区b与返混区d之间的区域形成漩涡扰动，使不同粒径的颗粒混合，从而形成了混合区c；由于混合区c内具有不同粒径的颗粒，其中的大颗粒有可能会产生颗粒堆积，因此混合区c失流化程度中等。

在向上的气流的作用下，锥形分布板13上表面会形成很多小射流，从而使该区域内气含率较高，类似于气垫，因而可以称为分布板气垫区f；在常低压气化条件下，该区域内气垫较厚，能够保证颗粒的正常流化，但在中高压气化条件下，该区域内气垫通常较薄，非常容易引起颗粒堆积，因而分布板气垫区f失流化程度较高，应该重点关注；并且，通过观察测量，分布板气垫区f的流化床操作气速为颗粒最小流化速度的二至四倍，因而，该分布板气垫区f包括在本发明实施例所述的颗粒易堆积区内。

通过上述分析可知，本发明实施例所述的颗粒易堆积区主要包括堆积区e和分布板气垫区f，也就是说，颗粒易堆积区基本上位于流化床设备内的锥形分布板13上以及锥形分布板13与流化床反应器主体11内壁相接触的区域。

图2为流化床设备内的反应类型分区情况，该试验介绍了流化床设备内煤气化过程中正进行化学反应时的分区情况，以确定富氧燃烧区。

如图2所示，通过排渣管15向流化床设备内输入垂直向上的气流，比如气化剂，那么，排渣管15的正上方将形成垂直向上的强射流，使得气化剂携带原料煤向上运动，发生微弱的化学反应，因而形成的为弱反应区Ⅰ。

在流化床反应器主体11内壁附近，原料煤与气化剂中的水蒸气发生吸热反应，温度较低，容易控制，该区域为水蒸气气化区Ⅱ。

锥形分布板13上表面附近的区域、以及锥形分布板13与流化床反应器主体11内壁相接触的区域气体中氧气含量大于或等于12%～22%、且温度为1000℃～1600℃，堆积在该区域内的原料煤与气化剂中的氧气发生燃烧反应，反应速率较快、且放热量较大，如果不及时将热量分散，非常容易造成温度过高，从而使原料煤发生熔融、粘结造成结渣，该区域即为富氧燃烧区Ⅲ。

图3为流化床设备内的颗粒粒径分区情况，该试验介绍了煤气化过程结束后、流化床设备内反应后的颗粒粒径分布情况，以确定颗粒沉积区。

如图3所示，煤气化过程结束后流化床设备内颗粒分层现象非常明显，其中，锥形分布板13上表面附近的区域、以及锥形分布板13与流化床反应器主体11内壁相接触的区域内堆积有大量的颗粒粒径大于或等于2mm～10mm的大颗粒，为颗粒沉淀区D；颗粒沉淀区D的上层为堆积有大量的较大颗粒的较大颗粒区C，其中，该区域内平均颗粒粒径小于大颗粒沉淀区D的平均颗粒粒径；较大颗粒区C的上层为堆积有大量非均匀粒径颗粒的非均匀颗粒混合区B，该区域内平均颗粒粒径一般小于较大颗粒区C的平均颗粒粒径；排渣管15的正上方为无颗粒区或微颗粒区A，该区域内基本没有颗粒或者存在少量的微小颗粒。可见，粒径越大的颗粒，越倾向于堆积在锥形分布板13附近，从而造成该区域内颗粒失流化堆积、形成流化死区。

通过上述对流化床设备内的流动状态分析（如图1所示）、反应类型分析（如图2所示）及反应后的颗粒粒径分布情况分析（如图3所示），可以发现，不同分析角度所确定的颗粒易堆积区、富氧燃烧区及颗粒沉积区在流化床设备内所处的位置基本相同，因此，可以将上述任意一个或任意叠加的区确定为本发明实施例的易失流化区，当然，优选地，可以将上述三个区所叠加的区确定为易失流化区，如表1所示：

表1

通过上述分析得到了流化床设备内的易失流化区，如图4中的X+Y区域，并且，根据易失流化区内颗粒的大小、反应类型将易失流化区进行分区，例如，将距离中心射流区较远、受返混区的影响大颗粒较多、燃烧反应占主导反应的锥形分布板13与流化床反应器主体11内壁相接触的区域（图4所示的X区域）分为第一子易失流化区，具体地，该第一子易失流化区体现在易失流化区水平高度的上方，比如，自上而下至预定界限的区域；将易失流化区中颗粒主要为反应后和部分反应中的大颗粒、且这些颗粒将作为灰渣通过排渣管排出流化床反应器主体11的区域分为第二子易失流化区，即预定界限以下的区域，也就是锥形分布板13上表面区域（图4所示的Y区域）；其中，所述预定界限位于易失流化区自上而下的三分之一至三分之二的任意高度处，比如为三分之一、二分之一或三分之二。

针对第一子易失流化区和第二子易失流化区的特点，分别向它们通入相应的气流。具体地，上述所述的向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流具体包括：

向第一子易失流化区X输入流向具有竖直向上分量、流速大于或等于第一子易失流化区内颗粒最小流化速度的第一预定倍数的第一预定气流，以使第一子易失流化区的氧气含量小于20%、温度小于1000℃；

向第二子易失流化区输入流向具有水平方向分量、流速大于或等于第二子易失流化区内颗粒最小流化速度的第二预定倍数的第二预定气流。

需要说明的是，所谓第一预定倍数是指预先设定的倍数，为大于等于6倍，如6倍、7倍或8倍；同样，第二预定倍数也为预先设定的倍数，为大于等于4倍，如4倍、5倍或6倍。

设定第一预定气流的流速大于或等于第一子易失流化区内颗粒最小流化速度的第一预定倍数，主要为了使第一预定气流具有足够强的推动力以保证第一子易失流化区内颗粒充分流化；设定第一预定气流的流向中具有竖直向上分量，主要为了让第一子易失流化区内颗粒具有向上运动的趋势，以使该区域内的颗粒与中心射流区相互影响，从而形成较强的混合区，以减少颗粒在设备内的停滞并加快反应进程。

可选地，第一预定气流的流向中只要具有竖直向上分量即可，对于第一预定气流具体流向不作限定，比如可以为旋转向上、倾斜向上或竖直向上，这样，第一预定气流推动此处的大颗粒具有向上的运动趋势，使这些大颗粒与中心强射流区的颗粒相互混合并向上运动，从而促进了流化床反应器主体11内颗粒的流动性。

所谓旋转向上，是指进入流化床反应器主体11内的第一预定气流可以沿着流化床反应器主体11的内壁旋转上升，从而带动此处的大颗粒作旋转上升运动。具体地，对于倾斜向上的具体角度不作限定，例如，可以以与水平面成20°～80°的角度倾斜向上，比如20°、30°、45°、60°、70°、80°等。

需要说明的是，第一预定气流的流向也可以为旋转向内，所谓旋转向内，是指进入流化床反应器主体11内的第一预定气流可以沿着流化床反应器主体11的内壁旋转，从而带动此处的大颗粒作旋转运动，并在中心强射流区的带动下实现颗粒旋转上升运动。

具体地，第一预定气流中可以包含氧气，这样，可以促使此处的大颗粒燃烧，并且在第一预定气流的强推动力作用下，可以将燃烧产生的热量迅速分散至流化床反应器主体11的其他区域，从而提高了流化床反应器主体11内的反应温度，加快了煤气化进程。

设定的第二预定气流流向中具有水平方向分量、流速大于或等于第二子易失流化区内颗粒最小流化速度的第二预定倍数，主要为了使第二子易失流化区Y内的颗粒具有向内的松动力，这样，流化过程中，当第一子易失流化区X内的颗粒下落到第二子易失流化区Y中时，在第二预定气流的作用下，这些颗粒可以保持在该区域内进行反应，当反应完全后可以顺利通过排渣管15进行排渣。

可选地，第二预定气流的流向中只要具有水平方向分量即可，对于其具体流向不作限定，比如可以为水平向内或倾斜向上。需要说明的是，从图1、图2及图3所示的分析结果以及无数次的试验观察，发现锥形分布板13上表面的第二子易失流化区，即图4所示的Y区域，主要为反应后和部分反应的大颗粒，这些颗粒通常作为灰渣通过排渣管15排出流化床反应器主体11，因此，第二预定气流的流向具有水平方向分量既可以保证这些颗粒具有一定的流动性避免其在Y区域堆积，还能有利于实现顺畅排渣，以保证气化炉正常稳定运行。具体地，对于倾斜向上的具体角度不作限定，例如，可以以与水平面成5°～60°的角度倾斜向上，优选地，以与水平面成5°～45°的角度倾斜向上，比如5°、10°、20°、30°、45°、60°等。

本发明实施例中，第一预定气流流向中的竖直向上的分量大于第二预定气流流向中的竖直向上的分量。需要说明的是，从图1、图2及图3所示的分析结果以及无数次的试验观察，发现第一子易失流化区（即图4中的X区域）通常颗粒粒径较大、且正处于燃烧状态，为了保证第一子易失流化区颗粒的良好流化以及燃烧所产生的热量的迅速分散，通常提供的第一预定气流流向中竖直向上的分量比较大；而第二子易失流化区（即图4中的Y区域）主要为反应后和部分反应的大颗粒，第二预定气流只需避免该区域内颗粒堆积即可，因此通常提供的第二预定气流流向中主要为水平分量，而竖直向上的分量较小。

具体地，第一预定气流流向中的竖直向上的分量大于第二预定气流流向中的竖直向上的分量可以通过多种形式来实现，例如，可以通过输入第一预定气流和第二预定气流的硬件设备结构来实现，比如将输入第一预定气流的气孔设为旋转向上、倾斜向上或竖直向上，而将输入第二预定气流的气孔设为水平向内；或者通过第一预定气流和第二预定气流的流速来实现，比如使第一预定气流流速大于第二预定气流的流速；或者综合这两种方式，总之，本领域技术人员可以根据实际需要具体设置，本发明对此不作限定。

当然，本发明实施例中，第一预定气流流速可以大于或等于第二预定气流的流速；具体地，为满足这一条件，用于输入第一预定气流和用于输入第二预定气流的设备结构均可以做相应的调整。比如，优选地，第一预定气流通过锥形分布板的上部输入，第二预定气流通过锥形分布板的下部输入，当第一预定气流等于第二预定气流时，锥形分布板与流化床反应器主体之间形成的气室是一个整体结构，因此，可以通过一个输入通道将第一预定气流和第二预定气流同时输入气室，第一预定气流通过锥形分布板的上部输入第一子易失流化区；第二预定气流通过锥形分布板的下部输入第二子易失流化区。当第一预定气流大于第二预定气流时，锥形分布板与流化床反应器主体之间形成的气室可以通过隔板分开，以形成两个相互独立的子气室，因此可以通过两个通道分别输入第一预定气流和第二预定气流、并可以分别调节它们的气流及压力；当然，除此以外，还有多种实现形式以实现第一预定气流流速大于或等于第二预定气流流速的情况本发明实施例对此不作限定。

具体地，关于第一预定气流和第二预定气流的流速或压力等具体参数，本领域内技术人员可以根据实际情况具体选择，本发明对此不作限定。比如，在中高压气化条件下、或者使用工业级宽粒径分布的原料煤或有大粒径参与的原料煤时，第一预定气流和第二预定气流流速或压力通常较高，比如二者的流速可以分别为：17～32m/s和10～20m/s，但至于其具体参数，应该根据所使用的流化床设备型号、气化条件、及所使用的原料煤粒径作相应地调节。

需要说明的是，上述实施例中，当第一预定气流与第二预定气流通过一个输入通道同时输入时，二者为相同的气体，即气体种类及每种气体的含量均相同，因此，当第一预定气流中含有氧气时，第二预定气流中也含有氧气；那么，第一预定气流与第二预定气流的区别主要在于二者进入流化床反应器主体内时方向不同。

本发明实施例所述易失流化区包括的锥形分布板与流化床反应器主体内壁相接触的区域具有一定的范围（即图4的X区域），并不仅仅指二者直接相接触的位置处；第一预定气流可以通过锥形分布板与流化床反应器主体内壁相接触的区域输入到流化床反应器主体，具体地，可以通过锥形分布板与流化床反应器主体内壁相接触的区域中的锥形分布板、或流化床反应器主体内壁、或锥形分布板和流化床反应器主体内壁输入到流化床反应器主体，本发明对此不作限定。第二预定气流可以通过锥形分布板输入到流化床反应器主体内，具体地，可以通过整个锥形分布板、或者通过锥形分布板的下部输入到流化床反应器主体内。也就是说，本发明实施例中，用于输入第一预定气流和第二预定气流的硬件设备结构可以相互独立（如图4所示）、也可以相互重叠，本发明对此不作限定。

所述的易失流化区可以包括锥形分布板与流化床反应器主体内壁相接触的区域和锥形分布板上表面区域，关于易失流化区的具体大小范围，可以参照图4，但不仅仅限定为图4所示的X区域和Y区域之和所表示的区域，本领域技术人员可以理解，对于不同型号的流化床设备、不同粒径分布的原料煤，煤气化过程中，易失流化区大致相似但不严格相同；因此，易失流化区所包括的锥形分布板与流化床反应器主体内壁相接触的区域、以及锥形分布板上表面区域的具体大小范围也可以分别参照图4所示的X区域和Y区域，但不仅仅限定为它们所表示的区域。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，包括：

在流化床设备运行过程中，向流化床设备内物料堆积、气固接触不均匀的易失流化区输入与促进流化场形成方向相适应且流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流，消除流化床设备内物料堆积和气固接触不均匀的情况。

2.根据权利要求1所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述与促进流化场形成方向相适应的气流是指输入使颗粒运动方向与流化床设备内主颗粒流运动方向相一致的气流。

3.根据权利要求1所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述流速大于所述易失流化区内颗粒最小流化速度的气流是指所输入的气流在颗粒运动方向上的分速度大于该区域颗粒最小流化速度。

4.根据权利要求1所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述易失流化区为下述任一或任意叠加的区：

所述流化床设备内流化床操作气速小于或等于颗粒最小流化速度的四倍的颗粒易堆积区；

所述流化床设备内反应过程中气体中氧气含量大于或等于预定氧气含量、且温度为1000℃～1600℃的富氧燃烧区；

所述流化床设备内反应后平均颗粒粒径大于或等于预定颗粒粒径的颗粒沉积区。

5.根据权利要求4所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述预定氧气含量为12%～22%；所述预定颗粒粒径为2mm～10mm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述易失流化区按水平高度进行分区，所述易失流化区自上而下至预定界限的区域为第一子易失流化区，所述易失流化区的所述预定界限以下的区域为第二子易失流化区；所述预定界限位于所述易失流化区自上而下的三分之一至三分之二的任意高度处。

7.根据权利要求6所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，

向所述第一子易失流化区输入流向具有竖直向上分量、流速大于或等于所述第一子易失流化区内颗粒最小流化速度的第一预定倍数的第一预定气流，以使所述第一子易失流化区的氧气含量小于20%、温度小于1000℃；

向所述第二子易失流化区输入流向具有水平方向分量、流速大于或等于所述第二子易失流化区内颗粒最小流化速度的第二预定倍数的第二预定气流。

8.根据权利要求7所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述第一预定倍数为大于等于6倍；所述第二预定倍数为大于等于4倍。

9.根据权利要求7所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，所述第一预定气流流向中的竖直向上的分量大于所述第二预定气流流向中的竖直向上的分量。

10.根据权利要求7所述的改善流化床设备内流化状况的方法，其特征在于，至少所述第一预定气流中包含有氧气。

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