[发明专利]用于化学回路燃烧回路的颗粒分离装置

权利要求书

1.一种化学回路燃烧装置，该装置利用固体燃料产生未燃烧颗粒并使用载氧颗粒，例如金属氧化物，该装置包含至少一个燃烧区（2），用于来自所述燃烧区的气体混合物中所含颗粒的分离器（1），以及气固分离器（3），其特征在于：

－所述分离器（1）设置在燃烧区（2）上方并包含密封室，该密封室具有至少一条用于所述混合物的进口线（4），设置在密封室下部的排放线（5），以及设置在装置上部的出口线（6），对进口和排出/出口参数进行选择，从而在密封室的下部产生密相，在密封室的上部产生稀相，并且所述进口线开口于稀相中，

－通过所述出口线（6）进料的气固分离器（3），其包含用于排放在轻的、未燃烧颗粒中消耗的气体的线（10），以及与燃烧区（2）连接的、用于将未燃烧颗粒循环到燃烧区（2）的线（9）。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离器（1）的密封室还包含用于进料来自外部源的气体的递送线（11）。

3.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述进口线（4）以基本轴向的方式开口于密封室中，并且其长度范围是密封室直径的1至5倍。

4.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述进口线开口于密封室的下部中。

5.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述密封室的下部在进口线（4）的外壁和分离器壁之间包含环形空间（200）。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧区（2）包含至少一个固体原料递送线（7）、载氧颗粒递送线（8）、流化气体递送线（17），从而形成所述气体混合物。

7.一种化学回路燃烧方法，该方法利用固体燃料产生未燃烧颗粒并使用载氧颗粒，例如金属氧化物，该方法包含至少一个燃烧区（2），颗粒分离器（1）以及气固分离器（3），其特征在于，该方法包括以下步骤：

－使得来自所述燃烧区（2）的、包含燃烧气体和颗粒的气体混合物进入到颗粒分离器（1）的密封室中，

－通过所述密封室的上部的出口（6）提取较轻颗粒，并通过所述密封室下部的出口（5）排出较重颗粒，对进口和提取参数进行选择从而在密封室中产生下密相和上稀相，使得所述混合物进入到稀相中，

－将通过密封室上部的出口（6）提取的主要由轻的、未燃烧颗粒组成的混合物输送到气体-颗粒分离器（3），

－通过线（10）将在未燃烧颗粒中消耗的气体从气体-颗粒分离器（3）中排出，

－通过连接线（9）将未燃烧颗粒循环到燃烧区（2）。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，用来自外部源（11）的气体对所述分离器（1）的密封室进料。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将装置的密封室的稀相中气体的表观速度值设定在载氧颗粒的平均终端沉淀速度的30至300%的范围内。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将装置的密封室的稀相中气体的表观速度值设定在载氧颗粒的平均终端沉淀速度的75至125%的范围内。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，燃烧区（2）的上部的气体的速度范围在3至10m/s。

12.如权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于，用来自外部源的气体对所述密封室进料小于分离器中的总气流的20%。

13.如权利要求7至12中任一项所述的方法，其特征在于，以密相流化床模式运行燃烧区（2），从而将颗粒传输到分离器（1），该传输受L-型阀的控制。

14.如权利要求7至13中任一项所述的方法，其特征在于，以密相流化床模式运行燃烧区（2），从而通过气/固分离器（12）将颗粒传输到分离器（1），所述气/固分离器（12）位于颗粒流入分离器（1）的出口处。