CN208817462U - 一种多燃料化学链燃烧装置 - Google Patents
一种多燃料化学链燃烧装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208817462U CN208817462U CN201821105873.9U CN201821105873U CN208817462U CN 208817462 U CN208817462 U CN 208817462U CN 201821105873 U CN201821105873 U CN 201821105873U CN 208817462 U CN208817462 U CN 208817462U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel
- reactor
- material returning
- returning device
- cyclone separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Abstract
一种多燃料化学链燃烧装置，包括空气反应器、旋风分离器、返料器、三层流化床，三层流化床包括由上及下依次设置的上部燃料反应器、固体燃料热解气化装置和下部燃料反应器；空气反应器通过提升管依次与第一旋风分离器、第一返料器、上部燃料反应器连接，上部燃料反应器通过下降管与下部燃料燃料反应器连接，下部燃料反应器通过第四返料器与空气反应器连接，形成循环回路。本实用新型将固体燃料热解气化反应与载氧体的还原反应分离开来，从而避免了多种固体燃料的分层现象，使燃烧更完全，同时采用三层流化床技术，使用下部燃料反应器中的载氧体作为热源加热固体燃料，在下方通入气体燃料进行掺烧，不需外加额外的热解气化装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多燃料化学链燃烧装置，属于化学链燃烧系统技术领域。
背景技术
在当前大气污染日益严重的背景下，化学链燃烧（CLC）技术因其具有能源利用率高、CO2富集易于捕集、NOx排放低等优点取得了飞速发展，具有广阔的应用前景。化学链燃烧通过载氧体，将燃料与氧气的反应分为两步进行，载氧体在空气反应器中吸收氧，将气态氧转化为晶格氧，并循环到燃料反应器中与燃料进行反应，由此可以将整个过程循环起来。多位学者研究发现，串行流化床或双流化床是较为可行的CLC反应器。
前人对化学链燃烧进行的研究，多着眼于单一气体燃料或单一固体燃料，且对于固体燃料，通常将固体燃料与载氧体在燃料反应器中混合，燃烧过程为固体燃料热解气化生成气体燃料，生成的气体燃料再与载氧体发生反应。此类化学链燃烧受制于固体燃料热解气化的速度，且在反应过程中会有部分固体燃料随气流离开燃料反应器，降低燃烧效率。因此，有学者将固体燃料的热解气化过程在外部单独进行，避免了固体燃料随气流离开的情况，但是又需要独立热源和去除飞灰的处理。而且，固体燃料与载氧体混合时难以避免会产生燃料分层、停留时间差异较大等问题，常规反应器难以满足多种固体燃料的化学链燃烧，限制了化学链燃烧的应用。
鉴于我国贫油少气富煤的资源状况，加上生物质、污泥等资源需要得到有效利用，需要一种技术使其得到良好利用，因此多种燃料的混合燃烧有较为广阔的发展前景。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术之弊端，提供一种适用于多种燃料的化学链燃烧装置，将固体燃料热解气化反应与载氧体的还原反应分离开来，从而避免了多种固体燃料的分层现象，使燃烧更完全，同时采用三层流化床技术，使用下部燃料反应器中的载氧体作为热源加热固体燃料，在下方通入气体燃料进行掺烧，不需外加额外的热解气化装置。
本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：
一种多燃料化学链燃烧装置，所述燃烧装置包括空气反应器、旋风分离器、返料器、三层流化床，所述三层流化床包括由上及下依次设置的上部燃料反应器、固体燃料热解气化装置和下部燃料反应器，所述上部燃料反应器与所述固体燃料热解气化装置之间通过第一布风板隔开，所述固体燃料热解气化装置与所述下部燃料反应器之间通过第二布风板隔开，所述下部燃料反应器底部设置有第三布风板；
所述旋风分离器包括第一旋风分离器、第二旋风分离器，所述返料器包括第一返料器、第二返料器和第四返料器，所述空气反应器出料口通过提升管与所述第一旋风分离器的入料端连接，还原态载氧体在空气反应器中被氧化，通过提升管进入第一旋风分离器，所述第一旋风分离器的下出料端与所述第一返料器的入料端连接，所述第一返料器的出料端与所述上部燃料反应器连接，氧化态载氧体通过第一旋风分离器的下出料端进入所述第一返料器，然后进入上部燃料反应器与气体燃料进行还原反应，生成还原态载氧体；所述上部燃料反应器的上部侧端与所述第二旋风分离器入料端连接，下部侧端通过支管与第一下降管连接，所述第二旋风分离器下出料端通过第一下降管与所述第二返料器进料端连接，所述第二返料器的出料端与所述下部燃料反应器连接，还原态载氧体和部分氧化态载氧体通过所述第二返料器进入所述下部燃料反应器，部分氧化态载氧体与气体燃料进一步反应放出热量，将从所述第三布风板进入的流化风加热，为固体燃料热解气化装置中固体燃料热解气化提供热量，所述下部燃料反应器通过所述第四返料器与所述空气反应器进料口连接。
上述多燃料化学链燃烧装置，所述燃烧装置增设与所述第三旋风分离器、第二下降管和第三返料器，所述第三旋风分离器的进料端与所述上部燃料反应器上部侧端连接，下出料端通过所述第二下降管与所述第三返料器的进料端连接，所述上部燃料反应器下部侧端通过支管与所述第二下降管连接。
上述多燃料化学链燃烧装置，所述空气反应器为鼓泡硫化床，底部设置有第四布风板，空气通过所述第四布风板进入所述空气反应器中，所述空气反应器上部设置有二次通风口。
上述多燃料化学链燃烧装置，所述第二返料器与第三返料器对称设置在所述下部燃料反应器的两侧。
上述多燃料化学链燃烧装置，所述第一返料器、第二返料器、第三返料器和第四返料器底部均通入N2，进料端的底部侧端均设置有水平风进口，通入水平风N2。
上述多燃料化学链燃烧装置，所述下部燃料反应器中通入气体燃料和N2。
本实用新型在采用上述技术方案后，具有如下技术效果：
本实用新型采用将固体燃料热解气化装置与上部燃料反应器、下部燃料反应器通过布风板隔开，使得固体燃料热解气化反应与载氧体的还原反应分开进行，从而避免了多种固体燃料的分层现象，固体燃料燃烧更完全；采用三层流化床技术，使用下部燃料反应器中载氧体作为热源加热固体燃料，并在下部燃料反应器下方通入气体燃料进行掺烧，不需要外加额外的热解气化装置。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图；
图2是侧视结构示意图。
图中各标号清单为：1、空气反应器；2、上部燃料反应器；3、固体燃料热解气化装置；4、下部燃料反应器；5、第一旋风分离器；6、第二旋风分离器；7、第三旋风分离器；8、第一返料器；9、第二返料器；10、第三返料器；11、第四返料器；12、第一布风板；13、第二布风板；14、第三布风板；15、提升管；16、第一下降管；17、第二下降管；18、第四布风板；19、二次通风口。
具体实施方式
参看图1~图2，多燃料化学链燃烧装置包括空气反应器1、旋风分离器、返料器、三层流化床，所述三层流化床包括由上及下依次设置的上部燃料反应器2、固体燃料热解气化装置3和下部燃料反应器4，所述上部燃料反应器2与所述固体燃料热解气化装置3之间通过第一布风板12隔开，所述固体燃料热解气化装置3与所述下部燃料反应器4之间通过第二布风板13隔开，所述下部燃料反应器4底部设置有第三布风板14；
所述旋风分离器包括第一旋风分离器5、第二旋风分离器6和第三旋风分离器7，所述返料器包括第一返料器8、第二返料器9、第三返料器10和第四返料器11，所述空气反应器1出料口通过提升管15与所述第一旋风分离器5的入料端连接，还原态载氧体在空气反应器1中被氧化，通过提升管15进入第一旋风分离器5，所述第一旋风分离器5的下出料端与所述第一返料器8的入料端连接，所述第一返料器8的出料端与所述上部燃料反应器2连接，氧化态载氧体通过第一旋风分离器5的下出料端进入所述第一返料器8，然后进入上部燃料反应器2与气体燃料进行还原反应，生成还原态载氧体；第二旋风分离器6和第三旋风分离器7对称设置在所述上部燃料反应器2两侧，所述上部燃料反应器2的上部两侧端分别与所述第二旋风分离器6入料端、第三旋风分离器的入料端连接，下部两侧端分别通过支管与第一下降管16、第二下降管17连接，所述第二旋风分离器6下出料端通过第一下降管16与所述第二返料器9进料端连接，第三旋风分离器7的下出料端通过第二下降管17与第三返料器10进料端连接，所述第二返料器9的出料端、第三返料器10的出料端分别与所述下部燃料反应器4连接，还原态载氧体和部分氧化态载氧体通过所述第二返料器9、第三返料器10进入所述下部燃料反应器4，部分氧化态载氧体与气体燃料进一步反应放出热量，将从所述第三布风板14进入的流化风加热，为固体燃料热解气化装置9中固体燃料热解气化提供热量，所述下部燃料反应器4通过所述第四返料器11与所述空气反应器1进料口连接。
具体工作过程为：空气从空气反应器底部的第四布风板18进入空气反应器1中，还原态载氧体在空气反应器中被空气中的O2氧化，获得氧原子得到氧化态载氧体，通过提升管15进入第一旋风分离器5中，空气反应器1上部设置有二次通风口19，以保证有足够的载氧体进入提升管15，氧化态载氧体通过第一旋风分离器5分离进入第一返料器8中，然后进入上部燃料反应器2中与气体燃料进行反应，被还原生成还原态载氧体；一部分还原态载氧体进入第二旋风分离器6和第三旋风分离器7分离，进入第一下降管16和第二下降管17中，另一部分还原态载氧体通过上部燃料反应器2下端的支管直接进入第一下降管16和第二下降管17中，最终分别通过第二返料器9和第三返料器10进入下部燃料反应器中；反应过程中部分未被还原的载氧体即氧化态载氧体也会通过第一下降管16和第二下降管17进入下部燃料反应器4中，通过下部燃料反应器4底部的第三布风板14通入气体燃料和N2，氧化态载氧体与气体燃料进行反应放出热量，将从第三布风板14进入的流化气体加热，热流化风进入固体燃料热解气化装置3中，对固体燃料进行加热流化；下部燃料反应器4中还原态载氧体通过第四返料器11最终进入空气反应器1完成整个循环反应。
反应过程中，所述第一返料器8、第二返料器9、第三返料器10和第四返料器11底部均分两路通入N2，一路为流化风，一路为返料风，使载氧体呈流化状态，在四个返料器的进料端的底部侧端均设置有水平风进口，通入水平风N2，使处于流化状态的载氧体流入出料端，防止返料器堵塞，进而让返料系统顺利运行。
Claims (6)
1.一种多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述燃烧装置包括空气反应器（1）、旋风分离器、返料器、三层流化床，所述三层流化床包括由上及下依次设置的上部燃料反应器（2）、固体燃料热解气化装置（3）和下部燃料反应器（4），所述上部燃料反应器（2）与所述固体燃料热解气化装置（3）之间通过第一布风板（12）隔开，所述固体燃料热解气化装置（3）与所述下部燃料反应器（4）之间通过第二布风板（13）隔开，所述下部燃料反应器（4）底部设置有第三布风板（14）；
所述旋风分离器包括第一旋风分离器（5）、第二旋风分离器（6），所述返料器包括第一返料器（8）、第二返料器（9）和第四返料器（11），所述空气反应器（1）出料口通过提升管（15）与所述第一旋风分离器（5）的入料端连接，还原态载氧体在空气反应器（1）中被氧化，通过提升管（15）进入第一旋风分离器（5），所述第一旋风分离器（5）的下出料端与所述第一返料器（8）的入料端连接，所述第一返料器（8）的出料端与所述上部燃料反应器（2）连接，氧化态载氧体通过第一旋风分离器（5）的下出料端进入所述第一返料器（8），然后进入上部燃料反应器（2）与气体燃料进行还原反应，生成还原态载氧体；所述上部燃料反应器（2）的上部侧端与所述第二旋风分离器（6）入料端连接，下部侧端通过支管与第一下降管（16）连接，所述第二旋风分离器（6）下出料端通过第一下降管（16）与所述第二返料器（9）进料端连接，所述第二返料器（9）的出料端与所述下部燃料反应器（4）连接，还原态载氧体和部分氧化态载氧体通过所述第二返料器（9）进入所述下部燃料反应器（4），部分氧化态载氧体与气体燃料进一步反应放出热量，将从所述第三布风板（14）进入的流化风加热，为固体燃料热解气化装置（3）中固体燃料热解气化提供热量，所述下部燃料反应器（4）通过所述第四返料器（11）与所述空气反应器（1）进料口连接。
2.根据权利要求1所述的多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述燃烧装置增设第三旋风分离器（7）、第二下降管（17）和第三返料器（10），所述第三旋风分离器（7）的进料端与所述上部燃料反应器（2）上部侧端连接，下出料端通过所述第二下降管（17）与所述第三返料器（10）的进料端连接，所述上部燃料反应器（2）下部侧端通过支管与所述第二下降管（17）连接。
3.根据权利要求2所述的多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述空气反应器（1）为鼓泡硫化床，底部设置有第四布风板（18），空气通过所述第四布风板（18）进入所述空气反应器（1）中，所述空气反应器（1）上部设置有二次通风口（19）。
4.根据权利要求3所述的多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述第二返料器（9）与第三返料器（10）对称设置在所述下部燃料反应器（4）的两侧。
5.根据权利要求4所述的多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述第一返料器（8）、第二返料器（9）、第三返料器（10）和第四返料器（11）底部均通入N2，进料端的底部侧端均设置有水平风进口，通入水平风N2。
6.根据权利要求5所述的多燃料化学链燃烧装置，其特征在于：所述下部燃料反应器（4）中通入气体燃料和N2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821105873.9U CN208817462U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种多燃料化学链燃烧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821105873.9U CN208817462U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种多燃料化学链燃烧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208817462U true CN208817462U (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=66270808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821105873.9U Expired - Fee Related CN208817462U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种多燃料化学链燃烧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208817462U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113188129A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-07-30 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种有机固废热解耦合化学链燃烧脱除污染物的方法及装置 |
-
2018
- 2018-07-13 CN CN201821105873.9U patent/CN208817462U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113188129A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-07-30 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种有机固废热解耦合化学链燃烧脱除污染物的方法及装置 |
| CN113188129B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-08-05 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种有机固废热解耦合化学链燃烧脱除污染物的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101245264B (zh) | 单床自热式热解气化燃烧反应器及热解气化燃烧方法 | |
| CN101699187B (zh) | 一种可分离二氧化碳的煤燃烧装置及分离方法 | |
| CN102200277B (zh) | 一种使用固体燃料化学链燃烧的方法及其装置 | |
| CN100569632C (zh) | 气体燃料载氧制氢和二氧化碳分离方法及装置 | |
| CN201241071Y (zh) | 单床自热式热解气化燃烧反应器 | |
| CN202947125U (zh) | 一种可变循环流化床化学链燃烧装置 | |
| CN104197323A (zh) | 一种内外循环耦合的煤基化学链燃烧分离二氧化碳的装置 | |
| CN110791326B (zh) | 带气化辅床的循环流化床气化装置以及气化方法 | |
| CN208817462U (zh) | 一种多燃料化学链燃烧装置 | |
| CN105593346B (zh) | 双流化床间接气化装置 | |
| CN103884013A (zh) | 耦合式环保型流化床锅炉燃烧方法及装置 | |
| CN102966943B (zh) | 一种可变循环流化床化学链燃烧装置 | |
| CN102589147B (zh) | 一种化学链燃烧固体燃料的方法及其装置 | |
| CN102798221B (zh) | 一种化学链燃烧装置及其使用方法 | |
| CN208090661U (zh) | 一种基于化学链的碳基燃料分级燃烧与干馏装置 | |
| CN202546742U (zh) | 一种基于两级双床反应器的固体燃料化学链燃烧系统 | |
| CN106336907B (zh) | 一种旋风热解高通量循环气化装置和工艺 | |
| CN107267218A (zh) | 固体燃料热解气化的方法及系统 | |
| CN108730964B (zh) | 一种多种固体燃料化学链燃烧装置及方法 | |
| CN106675655B (zh) | 一种基于钙基载碳体的生物质化学链气化制氢装置及方法 | |
| CN109735370A (zh) | 热解与气化分区制备富氢合成气的装置及方法 | |
| CN207533213U (zh) | 一种化学链反应器系统 | |
| CN110065943B (zh) | 煤气化分离co2装置及其分离方法 | |
| CN2511878Y (zh) | 一种可连续操作的固体有机物热解装置 | |
| CN108488786A (zh) | 一种基于化学链的碳基燃料分级燃烧与干馏装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190503 Termination date: 20210713 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |