CN1100247C - 立式流化/非流化床分粒冷却系统及其方法 - Google Patents

立式流化/非流化床分粒冷却系统及其方法 Download PDF

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Abstract

一种对由流化床锅炉产生的颗粒材料进行分粒和冷却的系统，它包括一立式容器，该容器具有供颗粒材料进入的一入口、供排出废汽的一第一出口和供排出固态物的一第二出口。材料的流化床包含在该容器内，并直接位于非流化床上面。一个气体分配网格向上述两床提供空气，以对颗粒材料进行冷却，并采用温度测量和流量测量对通过两床的气体速度进行控制。

Description

立式流化/非流化床分粒冷却器
本发明一般涉及颗粒分粒系统、特别涉及一种利用多个材料床和气固接触热交换对颗粒材料进行分粒和冷却、或仅进行冷却的新的有用的系统和方法。
已知有各种各样用燃烧过程例如与流化床锅炉有关过程的对颗粒材料进行分离或分粒的系统和方法。此外还有许多已知的利用热交换对这些燃烧生成物进行冷却的装置和工序。
目前还没有一种在采用多个颗粒材料床的单台立式容器中对燃烧生成物进行综合分粒和冷却的已知系统或方法。
本发明是一种通过热交换对燃烧过程如流化床锅炉过程产生的颗粒材料进行分粒和冷却的系统和方法。
本发明采用一立式容器，该容器具有一供燃烧生成物进入的入口、一位于容器上端供排出空气和细屑的第一出口和一位于容器底部供排出冷却固态物的第二出口。该容器包括多个颗粒材料床，如一个流化床和一个位于流化床下面的非流化床。向流化床和非流化床提供冷却气体以对颗粒材料进行冷却。冷却气体能以一整体对流配置进行气固接触热交换。在容器底部将大的碎片和颗粒从容器中去除。利用温度、压力、以及流量测量系统对通过的固态物、装置流量和通过装置中颗粒床的气体速度进行控制。
本发明的目的是提供一种具有立式布局和多个颗粒材料床、以一整体对流配置进行气固接触热交换，并在立式容器上包含有一开式底部以便于去除大尺寸颗粒和碎片的分粒及热交换系统和方法。
在所附权利要求中逐一指出了构成本发明新颖性的各种特点，这些内容形成本专利的一个部分。为了更好地理解本发明及其工作特点、优点和特定使用目的，并参照附图和叙述内容具体介绍本发明的较佳实施例。
附图所示为本发明用于颗粒材料的分粒及冷却系统。
如图所示，本发明包括一个设备5，这是在一个综合颗粒分粒冷却器中将流化床20和非流化床22垂直层叠配置的装置。
设备5采用具有多个床即把流化床20放在非流化床22上面的一个立式容器9。流化床20和非流化床22均由颗粒材料7如热的燃烧生成物组成，这些颗粒材料从一主要外部过程如一流化床锅炉经入口6进入容器。气体公质即冷却空气16和18通过流化床20和非流化床22，起冷却介质的作用，它可以是包括空气在内的任何被选择的气体，经适当压缩和计量以通过颗粒床20和22。
流化床部分20位于非流化床部分22上面。对流化床部分20中总的冷却和流化介质(16加18)的最后流化速度进行设定，以去除选定尺寸以下的颗粒。流化面积20被设定为排汽42的最大设计排汽温度、全部冷却的流化介质(16和18)的质量流量、固态物设计通过速率和根据从输入的固态物流7脱落颗粒的最大选定尺寸决定的最后流化速度的函数。这些设计参数系根据设备5提供的主要过程的设计要求进行选择。
典型地说，平均颗粒尺寸为400微米的输入固态物将要求每秒5.0至6.0英尺的表面床气流速度通过一825°F的流化床，以对大多数325微米以及更小的材料进行淘析。
非流化部分22的面积是(建立最小流化速度的)固态物50的平行颗粒尺寸和取决于设备上的热和材料平衡的非流化部分22的最大排汽温度和函数。设定非流化部分22的面积以防止被加热的冷却介质18在从非流化部分22进入流化部分20之前达到最小流化速度。设定冷却介质气体18的流动速率以使设备5出口处8的固态物流52获得所需最后出口温度。
典型地说，对于平均颗粒尺寸为750微米的象沙这样的颗粒材料和非流化部分22顶部平均入口温度为800°F，如果冷却介质为空气，而且在通过非流化床22的通道上达到750°F-800°F的温度，则最小流化速度将在1.0-2.0英尺/秒范围之内。
流化床20和非流化床22中的每个床均接受从一分配网格来的冷却介质16和18，该分配网格由单个的空气管道12和14组成，空气管道12和14具有多个开口15或喷咀13，并位于该床的底部。此外，流化床部分20还接受非流化床冷却介质18的排出气体。非流化部份22中的冷却介质分配网格14将介质18分散，从而在固态物中均匀分布，实现接触冷却；并为颗粒材料和碎片50留出到达固态物出口点8的途中区域。用于流化床部份20的冷却介质分配网格12为均匀流化提供分配，并能在被加热的排出气体从非流化部分22进入流化床部份20时使颗粒材料和碎片50流出流化床20。
通常，从一主要过程如一流体床锅炉来的热颗粒固态物7经过一控制器24如L阀或其它计量装置进入设备5顶部附近的容器9。然后固态物7依次经第一流化床部份20和非流化床22，最后通过一计量控制器30在出口处8利用一个象螺旋传送器或旋转给料器32之类的装置从设备5底部出口。即，固态物的通过速率和流化床20水平是由控制装置24改变经过入口6的固态物流7和改变装置30的速度来加以控制的。流化床水平可通过不同方法进行测量，图中所示的差压测量是其中一种。
设定流化床部分20中的设计速度以使颗粒尺寸淘析到所需范围，并从热固态物入口流7流入的，而剩下的颗粒冷却到中间温度。测量废汽42的温度，并用于控制入口冷却气体流量16和18，以便流化床部分20的气体速度维持在所需范围。通常可以把冷却和流化介质总流量(16加18)的大部分在降低了的通过设备5的固态物通过速率的情况下作为流化流量16。
设定冷却和流化介质的总流量(16加18)以产生所需废汽42的温度；当到达设备5的固态物流7的速率处于最大设计值时，废汽温度等于或低于所选定的最大设计温度。该废汽42的最高温度系根据主要过程的要求、设备5的热和材料平衡、将从输入固态物流中去除的颗粒的所需尺寸范围、以及出口10结构方面的机械设计而确定。废汽42系气体和细小颗粒的一种组合，在出口10处从容器内排出。
未被淘析和排到主要过程的固态物和碎片52则通过设备5向下运动，穿过流化床冷却介质分配网格12并进入非流化床部分22。在这里它们通过与冷却介质18接触使之进一步冷却。然后冷却了的固态物和碎片52从设备底部的出口8流出。
从主要过程流化床锅炉来的热颗粒固态物7到达分粒/冷却器5的顶部或侧面，在那里它们经控制装置24例如一L阀计量进入该设备。固态物7或者进入流化床冷却介质废汽42，或者进入流化床20本身。当进入废汽42时，一些所需尺寸的颗粒立即从输入固态物流7脱落，并加入已从流化床20淘析的相同尺寸范围的那些颗粒。输入固态物流的剩余部分52或所有固态物在使用入床进料时进入流化床部份20。接触冷却到中间设计温度，大部分所需颗粒分离以淘析的形式出现在流化床部份20。在非流化床22中的接触冷却把处理固态物流52的温度在退出非流化接触冷却器22并流出设备出口8之前降低到一个设计上可选择的终端速度。
通过以上结合附图对本发明实施例的具体描述，以期说明对本发明原则的应用；应当理解本发明可以采用不超出这些原则范围的其它实施方式。

Claims (3)

1.一种用于对由一个过程产生的颗粒材料进行分粒和冷却的系统，包括：
一立式容器，所述容器具有一供颗粒材料进入的入口、一供排出空气和细屑的第一出口和一供排出冷却固态物的第二出口，所述第一出口位于所述容器的顶部，所述第二出口位于所述容器的底部；
在该容器中的一颗粒材料流化床；
在该容器中的位于流化床下面的一颗粒材料非流化床；
将冷却气体提供到流化床和非流化床的装置；
采用温度测量和流量测量来对流化床和非流化床中的冷却气体速度进行控制的装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，冷却气体装置包括多个具有多个将冷却空气通至该容器的开口的分配管道。
3.一种对由一个过程产生的颗粒材料进行分粒和冷却的方法，所述方法包括以下步骤：
将颗粒材料通入一立式容器；
通过对部分颗粒材料进行流化而在容器内建立一流化床；
对于剩余部分颗粒材料在容器内建立一非流化床；
用冷却气体对流化床和非流化床进行冷却；
控制流化床和非流化床的速度；
将加热的气体和细屑通过一第一出口排出；以及
将冷却固态物通过一第二出口排出。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2996963B1 (ja) * 1998-10-27 2000-01-11 川崎重工業株式会社 流動層乾燥・分級装置
EP0862718B1 (en) * 1995-11-21 1999-07-14 APV Anhydro A/S A process and an apparatus for producing a powdered product by spin flash drying
DE19604565A1 (de) * 1996-02-08 1997-08-14 Abb Patent Gmbh Trennvorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus dem Gasstrom einer Wirbelschicht
DE10029217B4 (de) * 2000-06-14 2009-03-12 Berthold Neuhof Verfahren und Vorrichtung zum Entstauben von Sand, Formsand, insbesondere Kernsand
US7587995B2 (en) * 2005-11-03 2009-09-15 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Radiant syngas cooler
US7464669B2 (en) * 2006-04-19 2008-12-16 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Integrated fluidized bed ash cooler
US8452547B2 (en) * 2010-12-29 2013-05-28 Memc Electronic Materials, Inc. Systems and methods for particle size determination and control in a fluidized bed reactor
US8849584B2 (en) * 2010-12-29 2014-09-30 Sunedison, Inc. Systems and methods for particle size determination and control in a fluidized bed reactor for use with thermally decomposable silicon-containing gas
CN102435080A (zh) * 2011-09-09 2012-05-02 哈尔滨工业大学 阶梯式差速流化床冷却器
CN102649149B (zh) * 2012-04-18 2013-09-18 常州市姚氏铸造材料有限公司 树脂砂砂处理系统及其工作方法
CN102645111A (zh) * 2012-04-18 2012-08-22 常州市姚氏铸造材料有限公司 对松散固体颗粒物进行调温的换热装置
US20170342535A1 (en) * 2016-05-26 2017-11-30 United Technologies Corporation Powder processing system and method for powder heat treatment
JP6987609B2 (ja) * 2016-12-21 2022-01-05 Ｊｆｅスチール株式会社 混合物の分離方法および装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3161485A (en) * 1957-12-20 1964-12-15 Fischer Ag Georg Sand cooling plant
DE1166158B (de) * 1959-11-09 1964-03-26 United Steel Companies Ltd Rost fuer Wirbelschichtreaktoren
US3831747A (en) * 1972-06-02 1974-08-27 Huber Corp J M Fluidized bed processing of carbon black
SE450774B (sv) * 1984-08-24 1987-07-27 Skf Steel Eng Ab Sett for kylning av stryckeformigt material samt anordning for genomforande av settet
FR2671061A1 (fr) * 1990-12-26 1992-07-03 Pechiney Aluminium Dispositif de separation d'une matiere en lit fluidise et de detection de colmatage.

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CN1136661A (zh) 1996-11-27
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CA2160062A1 (en) 1996-04-08
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