[发明专利]带有炉内二次空气喷嘴的循环流化床(CFB)

说明书

技术领域

本发明总地涉及循环流化床(CFB)反应器或锅炉的领域，诸如那些用在工业或发电设备中的反应器或锅炉，具体地说，涉及炉内二次空气喷嘴，该炉内二次空气喷嘴设计成防止从CFB落到鼓泡流化床(BFB)上的固体由于二次空气射流而偏离。

背景技术

Belin等人的美国专利6,543,905描述了一种带有可控的床内换热器(IBHX)的CFB锅炉。该锅炉包括CFB反应室和位于该反应室内的BFB换热器。换热器内的传热借助控制固体从BFB的下部排放到反应室内的速率来控制。IBHX的总传热能力取决于从CFB炉流到IBHX内的鼓泡床顶部上的固体下降流。下降流的流量越高，传热能力就越高。二次空气通常通过位于前炉壁和后炉壁上的喷嘴供给至CFB炉。喷嘴位于炉壳外侧，且喷嘴的出口与这些臂平齐。因为IBHX位于包含喷嘴的壁附近，所以来自喷嘴的射流会使一部分固体下降流偏离IBHX，因此降低其传热能力。

Belin等人的美国专利5,836,257描述了一种带有一体式二次空气室的CFB炉。该空气室允许将二次空气喷嘴设置在炉内，因此防止其射流干涉流到IBHX的固体下降流。然而，空气室的支承结构和/或供气装置可能会干涉炉内的气体和/或固体运动，并且为使喷嘴的尺寸足以允许充足的射流流入大CFB，就需要大于所期的空气室。

发明内容

本发明防止从CFB落到BFB上的固体由于二次空气射流而偏离，同时避免干涉炉内气体或固体运动的复杂结构。

因此，本发明的一个方面涉及一种循环流化床(CFB)锅炉，该锅炉包括：CFB反应室，CFB反应室具有侧壁和格栅，格栅在CFB反应室的下端限定底板以用于将流化气体供给入CFB反应室；鼓泡流化床(BFB)，BFB位于CFB反应室的下部内，且由CFB反应室的外壁、CFB反应室的底板和冷却管道形成的罩壳壁来界围，冷却管道从CFB反应室的底板向上延伸到BFB的高度；至少一个可控的床内换热器(IBHX)，IBHX包括加热表面，占据CFB反应室的底板的一部分，并被BFB的罩壳壁包围；以及至少一个炉内二次空气喷嘴，炉内二次空气喷嘴由BFB的冷却管道来形成，冷却管道形成为至少一组以从BFB的罩壳壁的顶部横跨BFB的宽度而延伸，直到到达CFB的外壁为止。

当形成至少一个炉内二次空气喷嘴的管道到达CFB的外壁时，管道变成外壁的一部分。此外，至少一个炉内二次空气喷嘴的出口与BFB的罩壳壁平齐或几乎平齐。

表征本发明的各个创新特征将在所附的权利要求书中具体指出，该权利要求书形成本说明书的一部分。为了更好地理解本发明及其工作优点和使用获得的特定益处，可参照示出本发明示范实施例的附图和说明内容。

附图说明

图1是根据本发明的CFB锅炉的侧面剖视图，示出了二次空气喷嘴；

图2是图1的CFB锅炉的平面剖视图，其沿图1的箭头2-2的方向观察；

图3是BFB罩壳的示意立体图，其中形成炉内二次空气喷嘴的管道表示成单线条；

图4是根据本发明另一实施例的CFB锅炉的侧面剖视图；以及

图5是图4的CFB锅炉的平面剖视图，其沿图4的箭头5-5的方向观察。

具体实施方式

本发明总地涉及循环流化床(CFB)反应器或锅炉的领域，诸如那些用在工业或发电设备中的反应器或锅炉，具体地说，涉及炉内二次空气喷嘴，该炉内二次空气喷嘴设计成防止从CFB落到BFB上的固体由于二次空气射流而偏离。

如同这里所使用的那样，术语“CFB锅炉”用来指其中发生燃烧过程的CFB反应器或燃烧器。尽管本发明具体涉及采用CFB燃烧器以作为生热装置的锅炉或蒸汽发生器，但是应能理解，本发明也可容易地用在各种CFB反应器中。例如，本发明可应用在采用化学反应而非燃烧过程的反应器中，或者来自别处发生的燃烧过程的气体/固体混合物可提供至反应器以用于进一步处理。