一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于生物质空气‑水蒸气气化流化床的布风装置，包括风室、布风板和风帽。布风板的开孔率为10％～20％。圆柱形风帽高度H

Air distribution device for biomass air steam gasification fluidized bed

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置
本技术涉及一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，属于热工测试领域。
技术介绍
流化床是生物质气化反应常采用的反应器形式，布风板是流化床反应器的关键部件之一，决定了反应器内部的传质、传热、反应的均一性和效率。生物质原料(秸秆破碎颗粒、木粉等)具有颗粒形状不均一、密度低的特点，因此其在流化床中的流化特性较差，采用常规用于煤粉流化的布风板结构，容易发生架桥、沟流等现象，影响气化反应的传质、传热效率。因此，需要根据生物质颗粒的原料特性，来设计专门的流化床布风板结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于空气-水蒸气气化流化床的布风装置，能够解决生物质颗粒难流化、流化状态不佳的问题，尤其适用于秸秆、木粉等不规则生物质颗粒料。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，包括风室、设置在所述风室顶部的布风板以及设置在布风板顶部的若干风帽；所述布风板顶部开设有若干进气孔，所述风帽一一对应的设置在进气孔上方；所述风室下部还设置有水蒸气管和空气管，分别用于通入水蒸气和空气；所述风帽设置有若干出气孔，所述出气孔包括呈上下两层设置的上出气孔和下出气孔。上述技术方案中，所述进气孔直径D0为10～60mm，进气孔按开孔率10％～20％设置，开孔率为总进气孔面积与布风板面积之比。上述技术方案中，所述风帽选用圆柱形风帽，所述圆柱形风帽外径D1等于所述进气孔直径D0，所述圆柱形风帽高度H1(布风板上方高度)与其外径D1之比为1.5～2.5。所述上出气孔和下出气孔的直线距离为L1，L1/H1＝0.3～0.5。上述技术方案中，上出气孔和下出气孔设置的数量相同，且上出气孔和下出气孔的数量和大小根据风帽开孔率1.5％～5％综合设置。上述技术方案中，所述上出气孔和下出气孔在水平面上呈错开布置，错开角度α为30°。本技术具有以下优点及有益效果：空气和水蒸气布风均匀、喷射效果好、喷射无死角。附图说明图1为本技术所涉及的用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置示意图。图2为本技术所涉及的布风板开孔示意图。图3为本技术所涉及的风帽结构示意图。图4为图3的A-A视图示意图。图中：1－布风装置；2－气化流化床；3－排渣管；11－风室；12－风帽；13－布风板；14－水蒸气管；15－空气管；16－进气孔；121－上出气孔；122－下出气孔。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。如图1所示，一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置1，设置在气化流化床2的底部，包括风室11、布风板13和若干风帽12。气化流化床2底部还设有排渣管3，垂直穿过布风装置1中心设置。所述风室11下部还设置有水蒸气管14和空气管15，分别用于通入水蒸气和空气。如图2所示，布风板13顶部开设有若干进气孔16，进气孔呈同心圆式均匀分布在布风板上。进气孔直径D0为10～60mm，进气孔的数量按开孔率10％～20％设置。风帽12一一对应的设置在进气孔16上方。如图3所示，风帽12设置有若干出气孔，出气孔包括呈上下两层设置的上出气孔121和下出气孔122。上出气孔121和下出气孔122设置的数量相同，且上出气孔121和下出气孔122的数量和大小根据风帽开孔率1.5％～5％综合设置，风帽开孔率为风帽总出气孔面积与布风板面积之比。风帽12选用圆柱形风帽，圆柱形风帽外径D1等于所述进气孔直径D0，所述圆柱形风帽高度H1与其外径D1之比为1.5～2.5。上出气孔121和下出气孔122的垂直直线距离为L1，L1/H1＝0.3～0.5。如图4所示，上出气孔121和下出气孔122在水平面上呈错开布置，错开角度α为30°。其中一个实施例：为了验证本专利技术所涉及布风板的有效性，在30-50kg/h生物质处理量的小型循环流化床上安装此结构的布风板，流化床筒体内径108mm，筒体高度6m；布风板筒体外径为106mm，布风板上的开孔直径10mm，布风板开孔的开孔率为14.2％；进气孔上焊接圆柱形风帽，圆柱形风帽高度18mm,风帽直径10mm；圆柱形风帽筒体上布置上下两层出气孔，上下两层中心线的直线距离6mm，每层沿着圆周按60度间隔设置6个出气孔，每个出气孔直径1.5mm；两层出气孔错开排布，错开的角度为30°。冷态流化实验所采用生物质原料为木粉颗粒，粒径1.5-3mm，风帽出气孔流化气体线速度4-6.1m/s,空床气速0.16-0.24m/s，测得分布板压降180-320Kpa。实验观测到由于该风帽结构设计，流化气经风帽会产生一定的水平喷射效果，扩大了径向作用范围，避免死角，使的生物质颗粒在整个空间内实现更均匀的流化和混合，证明了这一设计的有效性。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，其特征在于，所述装置包括风室(11)、设置在所述风室(11)顶部的布风板(13)以及设置在布风板(13)顶部的若干风帽(12)；所述布风板(13)顶部开设有若干进气孔，所述风帽(12)一一对应的设置在进气孔上方；所述风室(11)下部还设置有水蒸气管(14)和空气管(15)，分别用于通入水蒸气和空气；所述风帽(12)设置有若干出气孔，所述出气孔包括呈上下两层设置的上出气孔(121)和下出气孔(122)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，其特征在于，所述装置包括风室(11)、设置在所述风室(11)顶部的布风板(13)以及设置在布风板(13)顶部的若干风帽(12)；所述布风板(13)顶部开设有若干进气孔，所述风帽(12)一一对应的设置在进气孔上方；所述风室(11)下部还设置有水蒸气管(14)和空气管(15)，分别用于通入水蒸气和空气；所述风帽(12)设置有若干出气孔，所述出气孔包括呈上下两层设置的上出气孔(121)和下出气孔(122)。


2.根据权利要求1所述的用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，其特征在于，所述进气孔直径D0为10～60mm，所述进气孔按开孔率10％～20％设置。


3.根据权利要求2所述的用于生物质空气-水蒸气气化流化床的布风装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军崴，何涛，卓建坤，安有德，
申请(专利权)人：大唐长山热电厂，中国科学院青岛生物能源与过程研究所，清华大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22