CN103912871A - 用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其移动床与隔板相对的后壁内表面中下部向隔板方向倾斜，倾斜角为30°~60°。以隔板为分界线，隔板左侧流化床部分的布风板上开有若干出风孔，出风孔上安装有风帽，风帽为伞状。隔板右侧移动床为倾斜布风板。移动床与隔板相对的后壁上靠近倾斜板处安装有调节风管，该调节风管提供间断摇摆式侧吹风。整个装置移动床的有效面积小于流化床的有效面积。该返料装置不会出现物料运行停滞，防止了空气反应器中的气体反窜入燃料反应器，增加物料通流量的可控性，提高了运行的稳定性和可靠性，且结构简单，制造方便。本装置适用于目前化学链燃烧反应装置中的loopseal系统，为化学链燃烧技术研发奠定了基础。

Description

用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统

技术领域

本发明涉及化学链燃烧系统中的一种密封阀返料系统。

背景技术

温室气体排放带来的全球变暖问题正在引起人们的重视。CO₂作为最主要的温室气体，研究CO₂减排技术迫在眉睫。烟气中的CO₂常常被大量氮气稀释，CO₂的分离与回收成本很高。在燃烧过程中生成高浓度的CO₂或便于CO₂分离的气相混合物，同时消除其他污染物的生成、排放是一条有效途径。化学链燃烧(Chemical -Looping Combustion，简称CLC) 正是具有上述特性的一种新型燃烧方式，已经受到了较多的关注。化学链燃烧技术于1983 年首次由Ritcher等提出，基本原理是将传统的燃料与空气直接接触反应的燃烧借助于载氧体的作用分解为2个气固反应，燃料与空气无需接触，由载氧体将空气中的氧传递到燃料中。化学链燃烧方式把直接燃烧分解为两步反应的间接燃烧，实现了能量的递级利用，提高了能源利用率。

目前，固体燃料化学链燃烧是今后研究的重要趋势，如何控制颗粒循环量，并使其运行顺畅是研究的重点。燃料反应器与空气反应器之间的气体反窜是系统运行中需要关注并避免的问题。应用较多的返料装置阀为非机械阀，主要包括可控式非机械阀（如L阀，V阀、换向密封阀等）、通流型密封阀（如N阀、流动密封阀等）。它们不能实现对物料通流量的人为控制，布风板下部的风室都很大，为松动风室和流化风室均提供风量，移动床和流化床对应的布风板均开有风孔，风量和布风方式一样或相差不大。实践表明，这种返料装置在运行中会出现运行停滞、流化死角、物料流通不畅从而造成运行不稳定的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其能提高运行的稳定性和可靠性，且结构简单，制造安装方便。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其关键技术在于：其包括相互连通的移动床和流化床，所述移动床和流化床经隔板隔开，所述移动床上方为与旋风分离器连通的立管，所述移动床的下方为倾斜布风板，所述流化床的下方为水平布风板，所述流化床与返料管连通；

    所述倾斜布风板与水平面夹角α为30°~60°；所述水平布风板上开若干出风孔，所述出风孔上面安装有防止物料堵塞出风孔的风帽；所述水平布风板下方为风室，所述风室横截面的面积不小于水平布风板的面积；

所述移动床侧壁安装有调节风管。

  优选的，所述风帽为伞状，其设置平行四排，每排3个，所述风帽采用不锈钢圆柱焊接于水平布风板上。

 优选的，所述移动床与隔板相对的后壁上靠近倾斜布风板处安装有调节风管，该调节风管提供间断摇摆式侧吹风，摇摆角度β为α<β<(α+15°)。

优选的，所述隔板采用耐热钢隔板,该隔板焊接在两侧壁上，其下端与水平布风板和倾斜布风板留有一定间隔。

优选的，所述隔板与两侧壁及顶面焊接处均为密封。

 进一步的改进，还包括设于水平布风板下方并与其连通的排灰管。

优选的，所述移动床的有效面积小于流化床的有效面积。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

    1、本发明移动床的有效面积小于流化床的有效面积，布风板移动床侧设置为倾斜角30°~60°的密实不锈钢板，不开出风口，减小了布风板底部风室的大小，倾斜角度保证了物料顺畅的从移动床进入流化床内，简化了结构，提高了运行的稳定性和可靠性。

2、本发明在移动床与隔板相对的后壁上靠近倾斜不锈钢板处安装有调节风管，该调节风管提供间断摇摆式侧吹风，摇摆角度为α<β<(α+15°)，当需要增加物料通流量时或者物料流通不顺畅时，通过调整该风管角度增加风量，达到增加物料通流量的目的，或者保证物料流通更顺畅，也可设置为每间隔一定时间自动进行一定角度的摇摆吹风。

3、布风板移动床侧出风口上安装有伞状风帽，防止了物料掉落堵在出风口，保证了流化床内有足够的风量，顺畅流动。

4、水平布风板底部采用单个风室，结构简单，制造安装方便，更便于风量调节。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

    图2为伞状风帽与调节风管的示意图；

   其中，1、立管，2、隔板，3、流化床，4、返料管，5、伞状风帽，6、水平布风板，7、风室；8、排灰管，9、调节风管，10、移动床，11、倾斜布风板。

具体实施方式

 下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

由图1、图2所示，本发明主要有移动床10、流化床3、返料管4、水平布风板6、倾斜布风板11、风室7以及风帽5这几部分组成。所述移动床10的有效面积小于流化床3的有效面积（这里的有效面积是指移动床和流化床在水平面的投影面积）。水平布风板6承载整个装置的重量，移动床10和流化床3由耐热钢隔板2隔开，隔板2焊接在两侧壁上，上端焊接入顶面的耐火层。隔板2与两侧壁及顶面焊接处均为密封，下端与布风板6留有一定间隔，便于物料从移动床进入流化床，隔板2起密封作用，避免空气反应器内压力波动时气体反窜至分离器。所述水平布风板6处设有排灰管8，返料管4设置在供料室流化床3的顶部，移动床10与隔板2相对的后壁内表面中下部向隔板2方向倾斜，倾斜布风板11所在平面与水平布风板6所在平面之间的角度α为45°（当然也可根据需要制作成30°~60°之间的其他角度），定向将移动床10内物料导入流化床3，倾斜布风板斜面11采用不锈钢密实板，上面不开出风孔，避免了物料结渣或者大颗粒物料堵塞出风孔的问题。所述移动床10相对隔板2的后壁靠近倾斜布风板11部分布置有调节风管9，可上下摇摆，摇摆角度为β（指调节风管与水平布风板6所在平面之间的夹角），范围α<β<(α+15°)，可调节物料流量，同时避免物料在布风板尖角处堆积甚至形成流动死角问题。现有技术中能控制调节风管上下摇摆的控制装置很多，只要满足使用要求即可。水平布风板6部分安装四排共12个伞状风帽5，用四根不锈钢圆柱焊接在水平布风板6上，形成均匀布风的同时防止物料堵塞出风孔，保证流化床3内有充足风量，从而使物料能顺畅的进入返料管4内。水平布风板6下设置有风室7，由于倾斜布风板11部分没有设置出风孔，所以风室7的大小可与水平布风板6部分一致或稍大于布风板6的面积，从而保证每个风帽5均有风供应，风室7设置在水平布风板6下部，其四周与水平布风板6密封焊接，从空预器过来的风通过进风管进入风室7内，为流化床3提供足够风量。

工作时，由旋风分离器分离下来的循环物料通过立管1，在其自身重力作用下进入移动床10，经倾斜布风板11和调节风管9导向流化床3，流化风经风室7，通过风帽5进入流化床3。充气时，立管1中的物料形成料柱头，在移动床10内形成高于空气反应器内的压力，调节风管9提供的风量将物料导流进入流化床3，流化床3中的大风量迅速将物料输送到返料管4，最后送入空气反应器内。在停运或物料颗粒不稳定，有大颗粒物时，可通过排灰管8排出。

本发明是一种密封阀返料装置，特别适用于化学链燃烧系统。也可适用于循环流化床锅炉，串行流化床锅炉。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明创造。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明创造将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：其包括相互连通的移动床（10）和流化床（3），所述移动床（10）和流化床（3）经隔板（2）隔开，所述移动床（10）上方为与旋风分离器连通的立管（1），所述移动床（10）的下方为倾斜布风板（11），所述流化床（3）的下方为水平布风板（6），所述流化床（3）与返料管（4）连通；

    所述倾斜布风板（11）与水平面夹角α为30°~60°；所述水平布风板（6）上开若干出风孔，所述出风孔上面安装有防止物料堵塞出风孔的风帽（5）；所述水平布风板（6）下方为风室（7），所述风室（7）横截面的面积不小于水平布风板（6）的面积；

所述移动床（10）侧壁安装有调节风管（9）。

2.根据权利要求1所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：所述风帽（5）为伞状，其平行设置四排，每排3个，所述风帽（5）采用不锈钢圆柱焊接于水平布风板（6）上。

3.根据权利要求1所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：所述移动床（10）与隔板（2）相对的后壁上靠近倾斜布风板（11）处安装有可提供间断摇摆式侧吹风的调节风管（9），该调节风管（9）的摇摆角度β为α<β<(α+15°)。

4.根据权利要求1所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：所述隔板（2）采用耐热钢隔板，该隔板（2）焊接在返料装置的侧壁上，其下端与水平布风板（6）和倾斜布风板（11）均留有一定间隔。

5.根据权利要求4所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：所述隔板（2）与返料装置的两侧壁及顶面均焊接，焊接处均为密封。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：还包括设于水平布风板下方并与其连通的排灰管。

7.根据权利要求6所述的用于化学链燃烧系统的密封阀返料系统，其特征在于：所述移动床的有效面积小于流化床的有效面积。