具有压力密封的流化床燃烧装置制造方法及图纸

一种流化床燃烧装置，其中，一分离器接纳来自炉膛中的流化床的烟气和携带颗粒物质的混合物。一压力密封阀连接分离器出口和炉膛用来将再循环的分离的颗粒物质返回到炉膛中，该阀是两个导管形式的。压头建立在导管之一中，空气引导到另一导管以便衰减炉膛中的压力波动并促进颗粒物质流回到炉膛中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流化床燃烧装置和方法，特别涉及这样一种流化床装置及方法，其中，改进的压力密封设置在流化床的炉膛部和分离部之间。流化床燃烧装置是已知的，并且包含炉膛部，其中空气流过颗粒物质的床，该颗粒物质包含矿物燃料，诸如煤，以及用于由于煤的燃烧而产生的二氧化硫的吸附剂，以使之流化并促进在相对低温下的燃料燃烧。这些形式的燃烧装置通常是用来产生蒸汽的，其中水在与流化床有关的热交换器中经过以便产生蒸汽并允许有高的燃烧效率和燃料适应性，高的硫化物吸附和低的氧化氮排放。在这些类型装置中的炉膛部所采用的大多数典型的流化床是通称所谓的“气泡”流化床，其中颗粒物质的床具有相对高的密度和分明轮廓的上表面，或称不连续的这类装置的另一些形式中采用一种“环流”流化床，其中流化床的密度是低于典型的气泡流化床的密度，流化空气是等于或大于气泡床的，并且流过床的烟气吸入带走相当数量的精细固体颗粒，以达到烟气中颗粒大致到饱和的量值范围。环流流化床的特征是相对高的内部和外部固体再循环，这就使其燃料的热释放模式不灵敏，因此，最小的温度变化而使稳定的硫化物排放于低水准。外部固体再循环是由在炉膛部出口处设置旋风分离器以使之接纳烟气来达到的，固体因而被从流化床带走。在分离器中从烟气分离出固体并且烟气通到热回收区，而固体则返回到炉膛中。这种再循环改善了分离器的效率，并导致硫化物吸附剂使用效率的增高，并且燃料滞留时间减小了吸附剂和燃料的燃烧。在环流流化床装置中，在分离器和炉膛部之间设置压力密封以防止气体的直接从炉膛到分离器出口返流是重要的，而烟气同时又带着固体。前述装置具有所谓的通称“J-阀”，该J-阀具有从分离器延伸的竖直浸入部以及从浸入部延伸的U形部以便建立压力密封。申请人的美国专利5040492号公开J-阀应用于这类类型的环境中，该专利是转让给本专利技术受让人的。这种类型的J-阀的设计是以便使在阀的浸入部中的固体高度直接相当于越过炉膛到分离器的压力降的总和。然而，在关闭停炉或类似的过程中，当固体物质必须完全从装置中移去时，为了从J-阀的竖直部排除固体是十分困难甚至是不可能的。此外，为了令人满意地运到，这些J-阀要求相对高的流化空气压力，需要附加风机，而风机是昂贵的。为了克服上述缺点，一种“L-阀”已专利技术了，它包含从分离器延伸的竖直浸入管和将竖直腿的出口和炉膛部连接的水平腿。美国专利4709662公开一种L-阀，它将外部热交换器连接到炉膛的进口。这种L-阀具有竖直腿，其中，固体物质积叠以形成物质顶端而提供压力密封。虽然这种L-阀的优点是能排放的，也就是在关闭停炉或类似过程中固体能被从阀中移去，但它还是有问题的。例如，密封高度不是直接等于越过阀的压力差，并且对来自炉膛的反压力波动是十分敏感的。而且，附加的风机通常被要求在L-阀中维持一个最小的流化空气压力。因此，本专利技术的目的是提出一种流化床燃烧装置和方法，以使其在炉子(炉膛)和分离器之间具有改进的压力密封。本专利技术还有一个目的是提出一种上述型式的流化床燃烧装置和方法，其中压力密封是借助于可排放的阀而达到的。本专利技术再一个目的是提出一种上述类型的装置和方法，其中，阀以相对低的流化空气压力运行，并且不要求附加风机。本专利技术还有一个目的是提出一种上述类型的装置和方法，其中，阀对于来自炉子(炉膛)的反压力波动是不敏感的。本专利技术再一个目的是提出一种上述类型的压力密封阀。为了满足这些目的和其它目的，本专利技术提出一种流化床燃烧装置，其中，分离器接纳来自炉子(炉膛)中流化床的烟气和吸入携带的颗粒物质混合物，并且从烟气中分离颗粒物质。压力密封阀将分离器出口连接到炉子(炉膛)用作为从分离器到炉膛使分离的颗粒物质通过。阀是可排放的，它的密封高度是直接与越过装置的压力降相称的，它并能吸收来自炉膛的反压波动。本专利技术提出一种流化床燃烧装置，该装置包含一炉子在所述炉子中建立可燃烧颗粒物质的流化床的装置;分离装置，该分离装置接纳来自所述炉子中的流化床的烟气和吸入携带颗粒物质的混合物并从烟气中分离所述颗粒物质;从所述分离装置延伸的用来接纳所述分离的颗粒物质的第一导管;将所述第一导管连接到所述炉子的第二导管，借此，所述颗粒物质堆积在所述第一导管中用来建立压力密封，该压力密封防止从所述炉子到所述分离装置的所述颗粒物质的返流;以及用来建立相对致密流化床和相对稀薄流化床的装置;该装置在所述第二导管装置中分别用来衰减来自炉子的压力波动和促进燃料颗粒物质流经过所述第二导管装置。其中，所述第一导管装置包含大致为竖直的导管，所述第二导管装置包含大致水平的导管。其中，在所述第二导管装置中建立所述相对致密流化床和相对稀薄流化床的所述装置包含引导空气进入所述第二导管装置的两个部分的装置。其中，所述空气引导装置分别以不同的速度将空气引导到所述第二导管装置的两部分中。其中，所述相对致密流化床位于邻近所述分离装置并衰减来自所述炉子的压力波动。其中，所述相对稀薄流化床位于邻近所述炉子并促进所述颗粒物质流到所述炉子。其中，所述空气引导装置在指向所述炉子方向上速度增大的而引导空气进入所述稀薄流化床，以便使所述稀薄床在所述其它部分在所述方向上变得更稀薄以促进所述流动。其中，至少所述第二导管的一部分在指向所述炉子方向断面积是增大的以促进所述流动。其中，在所述第二导管装置的所述两部分中，所述空气流化所述分离的颗粒物质。所述装置，还包含延伸于所述第二导管装置和所述炉子之间的热交换装置，用来接纳来自所述第二导管装置的所述分离的颗粒物质，从所述颗粒物质移去热并使所述分离颗粒物质通过到达所述炉子。本专利技术还提出一种燃烧方法，该方法包含的步骤为在炉子中建立可燃烧颗粒物质的流化床，在所述炉子中燃烧所述颗粒物质以形成烟气和携带的颗粒物质的混合物，使所述混合物从所述炉子经过，从所述烟气中分离所述颗粒物质，使所述分离的颗粒物质通过进入第一导管，使所述分离的颗粒物质从所述第一导管通过到达第二导管，使所述分离的颗粒物质从所述第二导管通过到达所述炉子，所述第一导管建立压力密封用来防止所述分离的颗粒物质从所述炉子的返流，并在所述第二导管中建立相对致密流化床和相对稀薄流化床以便分别衰减来自炉子的压力波动和促进所述分离的颗粒物质穿过所述第二导管的流动。其中，所述第一导管大致竖直延伸，所述第二导管大致水平延伸。其中，在所述第二导管中建立相对致密流化床和相对稀薄流化床的步骤包含引导空气进入所述第二导管的两部分中。其中，所述空气是以两个不同的速度被引导到所述第二导管的两个部分中的。其中，所述空气引导装置引导进入所述稀薄流化床的空气速度在指向所述炉子的方向上是增大的，以便使所述稀薄流化床在所述方向上变得更为稀薄使之促进所述流动。其中，至少所述第二导管的一部分在指向所述炉子的方向上断面积是增大的以使之促进所述流动。其中，所述空气在所述导管中流化所述分离的颗粒物质。其中，还包含在所述颗粒物质通过到所述炉子的所述步骤之前，从所述分离的颗粒物质移去热的步骤。结合附图，通过根据本专利技术的现行推荐的，然而尽管是图示的实施例的以下详细描述，对于本专利技术的上述简要说明以及其它目的，特征和优点将更全面地理解。附图说明图1是表示描绘本专利技术装置的示意图;图2是沿图1中2-2线的剖面视图;图3是沿图2中3-3线的剖面放大的视图;图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床燃烧装置，该装置包含：一炉子在所述炉子中建立可燃烧颗粒物质的流化床的装置；分离装置，该分离装置接纳来自所述炉子中的流化床的烟气和吸入携带颗粒物质的混合物并从烟气中分离所述颗粒物质；从所述分离装置延伸的用来接纳所述分离的颗粒物质的第一导管；将所述第一导管连接到所述炉子的第二导管，借此，所述颗粒物质堆积在所述第一导管中用来建立压力密封，该压力密封防止从所述炉子到所述分离装置的所述颗粒物质的返流；以及用来建立相对致密流化床和相对稀薄流化床的装置；该装置在所述第二导管装置中分别用来衰减来自炉子的压力波动和促进燃料颗粒物质流经过所述第二导管装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维哈罗德迪茨，
申请(专利权)人：福斯特惠勒能源公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]