本发明专利技术公开了一种固体物料在流化床或喷动床中的反应、干燥、煅烧、燃烧及气化装置。目的在于解决如流化床或喷动床固体燃料燃烧和气化装置中存在的排渣中有效成分含量高、固体燃料的反应转化率低下的问题。该装置突出的特征是在固体燃料的流化床和或喷动床装置中增设隔板装置，从而大幅降低了固体燃料排灰中的含碳量，提高了固体燃料有效成分的利用率。该装置可广泛应用于煤，油母页岩或其他有机质废料的燃烧或制气、制油，制氨及其他化学工业。该装置适用于流化床及喷动床锅炉（ＰＦＢＣ）及煤气化炉，燃气－蒸汽联合循环的领域（ＩＧＣＣ），也可用于有机废物的焚烧装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及一种流化床或喷动床中的固体颗粒的燃烧、气化、干燥或控制混 和的隔板装置，特别涉及一种流化床和喷动床的固体燃料气化或燃烧(以下简化为煤的气 化)装置中用的隔板装置。
技术介绍
煤的气化反应是发生在碳和氢和载氧的气化剂(02、H20、C02)之间的一种部分或不 完全氧化反应。煤气化技术是发展煤制气、煤制油、煤基化学品、联合循环发电系统等过程 的工业基础。煤的气化现有固定床(W-G炉、UGI炉、Lurgi炉)、流化床(Winkler炉、CFB 或PCFB循环流化床炉、恩德炉、U-gas炉等)、气流床(K-T炉、Texco炉、Shell炉、GSP等) 以及熔融床装置。固定床气化炉一般以块煤为原料，筛分范围为6-50mm，煤与气化剂在炉 内反向流动，块煤由气化炉上部加入，空气或氧气从气化炉底部鼓入，炉渣自炉底排出，固 定床反应温度较低和生产的煤气中含有烃类及焦油等。流化床或喷动床的原料煤粒度一 般为l-15mm左右，原料煤被气化剂吹起悬浮并保持沸腾状态运动，产生的煤气和灰渣在炉 温下导出，反应温度较高因而煤气中基本不含焦油类物质。气流床气化炉中，将原料粉煤 (70%以上以通过200目)被气化剂输送入炉中，在高温火焰中进行反应，炉内温度最高， 煤气中不含焦油等物质。气流床炉也可将粉煤制成水煤浆进料(如Texco炉)，由于增加 了水分蒸发，故耗氧量和耗煤量较高。流化床粉煤气化技术可分为常压(0. IMpa)和加压 (>0. IMpa)两种条件下操作。常压下操作的缺点是生产能力低，后续工艺所需压缩功高。美 国专利USP4315758公开了一种煤制燃料气的生产工艺技术，该工艺技术由加料单元、流化 床气化单元、气化剂分布流化单元、飞灰循环单元组成。其中气化剂分布流化单元由分布板、中心管及文丘里管组成。中国专利号 94202278. 5，授权公告日1994年10月26日，专利技术专利为“灰熔聚流化床气化装置”。该申 请案公开了一种灰熔聚流化床气化装置，它由流化床气化单元、灰熔聚分离单元、飞灰循环 单元及废热回收单元组成。上述专利的气化剂分布与流化单元由分布板、中心管和文丘里 管组成。其中分布板为倒锥形，表面钻有不同数量的小孔，达到一定的开孔率以保证通过小 孔的气体达到带出速度，从而对进入气化单元的粉煤产生流化作用。常用的流化床或喷动床装置中的浓相区中，由于该工艺本身具有的物料在进料， 床料和出料过程中强烈的返混特性，致使在排出料中含有较大量未反应的原料，降低了原 料的反应转化率。对固体燃料的流化床或喷动床锅炉或煤气化炉，由于其在浓相区的物料有返混 特点，致使普通流化床锅炉出渣中的含碳量在5-15%，流化床煤气化炉出渣中含碳量在 40-60%左右。大大降低了煤中碳的利用率。本专利致力于解决流化床或喷动床中物料的返混，提高原料中有效成分的反应转 化率和降低最终出料中有效成分含量的方法。各种形状的分布板都可以加隔板，对于圆形、锥形或球形气体分布板上增加隔板，可使进料限制在圆周方向进行有规则运动，减少物料的径向运动。就会极大地减少原料中 有效物料的返混和排出，提高原料中有效成分的反应利用率。本专利就是专门设计用于各种流化床和喷动床中为减少返混，提高物料转化率的方法。
技术实现思路
本专利技术专利的目的在于提供一种解决流化床或喷动床的固体燃料气化或燃烧装 置，在浓相区中存在的物料在进料，床料和出料过程中强烈的返混特性，致使在排料中含有 较大量未反应的有效物成分，降低了原料的反应转化率。如果在分布板上安装合适的隔板装置，就能克服强烈的径向返料问题，降低出料 排渣中有效成分的含量，提高反应的转化率。本专利就是专门设计用于流化床或喷动床的隔板装置。为达到上述目的，本专利技术专利采用的技术方案是本专利技术专利的第一特点是常用的流化床或喷动床装置中的浓相区，由于其本质 上具有的物料在进料，床料和出料过程中强烈的返混特性，致使排出料中含有较大量未反 应的原料，降低了原料的转化率。同样对固体燃料的流化床锅炉或气化炉，由于原料和排出 物的返混特点，致使普通流化床锅炉出渣中的含碳量在5-15%，流化床气化炉出渣中含碳 量在40-60%左右。大大降低了煤中碳的利用率。本专利致力于解决流化床或喷动床中物料的返混，减少物料的径向运动，提高原 料中有效成分的反应转化率和降低最终出料中有效成分含量的方法。本专利技术专利的第二特点是各种形状的分布板都可以加隔板。对圆形或球形气体 分布板如增加合适隔板，可减少径向物料返混，使进料限制在圆周方向有规则运动，减少有 用物料的返混和排出。从炉子的垂直截面看该隔板可为各种形状的平面、曲面、各种球面， 包括长方形、圆形、椭圆形、百页窗式及其组合。其水平截面形状看可是直线、折线、曲线及 各种形状的结合。该隔板可以是垂直，也能倾斜安装。本专利技术专利的第三特点是该隔板装置的材质可是炭钢，不锈钢，有色金属，各 种合金；各种耐腐蚀、耐磨损或耐高温的合金钢等；各种非金属材质如木质、塑料、石质、陶 瓷、铝铬硅碳等的化合物；各种耐磨、耐高温材料及涂料等。本专利技术专利的第四特点是使用隔板后，流化床和喷动床的出灰口可以在床层中 间，也可以在边上，也可以在偏心的任何地点。本专利技术专利的第五特点是使用隔板后，流化床和喷动床的进料口可以在床层边 上，也可以在中间，也可以偏心在床中的任何地点。可以从上面往下喷出，也可以从下部往 上喷进。本专利技术专利的第六特点是该隔板装置可以与分布板连接布置，也可以与分布板 之间留有空间布置。本专利技术专利的第七特点是本装置可用在各种流化床或喷动床固体颗粒的燃烧、 气化、干燥或控制混和中。包括各种燃料的锅炉、气化炉、FBC、PFBC、IGCC、加压流化床和喷 动床煤气化炉或锅炉，流化床干燥或焙烧或煅烧炉。各种有机质焚烧炉。具体实施例方式下面结合附图1和2对本专利技术专利的结构和工作原理作进一步说明，并用煤的流 化床和喷动床气化炉为例。本专利技术专利包括上下连通的流化床或喷动床装置12和飞灰多次气化装置10和 11。煤仓2通过相互连通的煤锁3和5、星型阀4和6，由螺旋给煤机7送入炉内。进煤管 8和9与流化床密相区相连通，且在进煤管上还设置有吹送气。一级旋风除尘器的一个出 口通过高温球阀、一旋料腿与流化床浓相区12相连通。一级旋风除尘器18的另一出口与 二级旋风除尘器19相连通。第二级旋风除尘器下端的出口通过二旋料腿也与流化床浓相 区12相连通。流化床或喷动床密相区12的下端与灰渣激冷段和排灰管相连通，排灰管的 出口还依次设置有灰锁斗13和15，星形阀14和16。本专利技术专利是由备煤工段将符合要求的原料煤送至计量煤仓2，煤经煤锁斗3和 5，及星形给料器4和6经螺旋给煤机7向气化炉连续加煤。为防止煤气倒流进入螺旋给煤 机和给煤斗，给煤斗5的压力设定高于气化炉压力。在螺旋给煤机与气化炉之间的进煤管 9上装有带联锁的安全球阀，防止气化炉高温煤气倒入螺旋给煤机，并在进煤管9的上部按 有吹风气管吹送粉煤，以保证气化炉进煤顺畅。经计量后的气化剂(氧气、空气、二氧化碳、水、水蒸汽)进入气化炉下部。粉煤在 高温流化状态下发生破碎、脱挥发份、焦油的裂解、煤焦的氧化还原反应和灰渣的分离。气 化生成的气体主要是CO、H2、CO2, CH4, H2S, H2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种流化床和喷动床的固体燃料（下简化为煤代）气化或燃烧装置。包括新型的流化床和喷动床的固体燃料燃烧或气化器、前后连通的飞灰处理单元和循环旋风分离器系统组成的流化床和喷动床燃烧或气化系统。另有煤仓加煤单元与气化炉的入煤口相连通、排灰管与气化炉下端出灰口相连通。其特征在于：煤仓下端的螺旋加料器或气流喷嘴与气化炉的密相区相连通，排灰结构与流化床下部的激冷段相连通。 常用的流化床或喷动床装置中的浓相区，由于其本质上具有的物料在进料，床料和出料过程中强烈的返混特性，致使排出料中含有较大量未反应的有效成分，降低了原料中有效成分的反应转化率。 同样对固体燃料的流化床锅炉或煤气化炉，由于其浓相区的物料返混特点，致使普通流化床锅炉出渣中的含碳量在５－１５％，流化床煤气化炉出渣中含碳量在４０－６０％左右。大大降低了燃煤中碳的利用率。 本专利致力于解决流化床和喷动床中物料的返混，降低最终出料中有效碳成分含量和提高原料中有效成分的反应转化率的方法。 各种类型的气体分布板都可以加挡板。对于圆形或球形气体分布板上增加弧形隔板，使进料限制在圆周方向有规则运动，减少物料的径向返混运动，就会极大地减少有用物料的返混和排出，提高原料中有效成分的利用率。 本专利就是专门设计用于各种流化床或喷动床的隔板装置，以减少物料中有效成分的返混，提高物料反应的转化率的方法。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾鸣海，
申请(专利权)人：顾鸣海，
类型：发明
国别省市：31
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