[发明专利]一种复合式循环流化床气化反应装置

权利要求书

1.一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：由反应器本体、多级旋风分离器、颗粒燃料给入系统、粉体燃料给入系统、中心射流气化烧嘴和回料系统组成；

反应器本体包括气化炉本体(1)，反应器出口(18)设于气化炉本体(1)顶部，气化炉本体(1)底部设有中心排渣管(41)，布风板(7)同轴设于中心排渣管(41)上方，布风板(7)下方为气化剂分布室(9)；中心排渣管(41)内设有中心射流气化烧嘴(8)，中心排渣管(41)下方设有气化剂入口；气化炉本体(1)分为上、下两段气化室，上、下两段气化室通过锥形缩口段连接，上段气化室下端设有二段气化烧嘴室(12)，锥形缩口段下方、布风板(7)上方连接颗粒燃料给入系统和回料系统；

多级旋风分离器为至少两级旋风分离器串联，反应器出口(18)与一级旋风分离器(2)连接，一级旋风分离器(2)出口与二级旋风分离器(3)连接；经一级旋风分离器(2)分离下来的粗颗粒通过回料系统返回气化炉本体(1)下段气化室，经二级旋风分离器(3)分离下来的细颗粒通过粉体燃料给入系统进入中心射流气化烧嘴(8)，最终喷入气化炉本体(1)。

2.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述中心排渣管(41)顶部为喇叭口结构，所述布风板(7)为锥形结构，中心排渣管(41)扩口端与布风板(7)缩口端相连接；中心射流气化烧嘴(8)、布风板(7)以及中心排渣管(41)同轴设置。

3.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述颗粒燃料的粒径范围0～10mm，占燃料总量的60％～90％；粉体燃料粒径范围10～200μm，占燃料总量的10％～40％。

4.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述上段气化室直径D1大于下段气化室直径D2，两者比值范围D1/D2＝1.1～3。

5.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述颗粒燃料给入系统包括燃料仓(4)和燃料给料腿(5)，燃料仓(4)通过燃料给料腿(5)与气化炉本体(1)的下段气化室连接。

6.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述回料系统包括第一返料装置(15)，所述一级旋风分离器(2)通过一旋回料腿(17)与第一返料装置(15)连接，第一返料装置(15)通过返料管(14)与第二返料装置(13)连接，第二返料装置(13)通过回料腿(6)连接所述气化炉本体(1)的下段气化室。

7.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述粉体燃料给入系统包括粉体燃料仓(23)，所述二级旋风分离器(3)底部设有二旋下料腿(16)，二旋下料腿(16)连接粉体燃料仓(23)，除尘系统(22)与粉体燃料仓(23)连接，粉体燃料给料罐(25)通过粉体燃料锁斗(24)连接粉体燃料仓(23)，粉体燃料给料罐(25)通过粉体燃料入口(28)与所述中心射流气化烧嘴(8)连接。

8.如权利要求7所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述中心射流气化烧嘴(8)包括由内到外同轴设置的粉体燃料通道(32)、气化剂通道(31)、冷却剂进入通道(33)和冷却剂出口通道(34)，所述粉体燃料给料罐(25)通过粉体燃料入口(28)与粉体燃料通道(32)连接；所述中心射流气化烧嘴(8)中部设有一折角α，α范围90°～150°。

9.如权利要求1所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：所述布风板(7)与气化剂分布室(9)通过设于布风板上的布风板气化剂喷口(35)相通，所述气化剂分布室(9)连接气化剂入口管(10)；所述布风板(7)带冷却系统；所述布风板(7)上均匀设有5～30圈筛孔喷口(42)，每圈筛孔喷口(42)数量相等，每圈筛孔喷口(42)直径沿布风板径向递减，靠近中心排渣管(41)的筛孔喷口(42)直径最小，筛孔喷口(42)下方设有筛孔挡板(43)。

10.如权利要求8所述的一种复合式循环流化床气化反应装置，其特征在于：气化剂从所述中心射流气化烧嘴(8)、中心排渣管(41)、布风板(7)和二段气化烧嘴室(12)进入反应器本体，从中心射流气化烧嘴(8)进入反应器本体的气化剂占所有气化剂比例为20％～80％，中心射流气化烧嘴(8)上端喷口气化剂流速8～30m/s。