[发明专利]密封罐和用于控制通过密封罐的固体流动速率的方法

说明书

一种密封罐，所述密封罐包含：下导竖管，其接收来自燃烧气体的固体颗粒；具有第一端和第二端的床，所述第一端流体地连接到所述下导竖管；排放竖管，其安置于所述床的所述第二端；以及孔板，其安置于所述床与所述排放竖管之间，从而使所述排放竖管与所述床分离，所述孔板具有至少两行安置在所述床的挡流坝高度以上的多个孔口，其中所述至少两行孔口垂直地间隔开预定的距离，以减少经过所述孔板的多个孔口的固体颗粒的突然波动。

本申请是申请日为2010年3月30日、申请号为201080015674.9、发明名称为“密封罐和用于控制通过密封罐的固体流动速率的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

关于联邦政府资助研发的声明

美国政府依照美国能源部所授予的第DE-FC26-03NT41866号合同而享有本发明的权利。

相关申请案的交叉参考

本申请案根据35U.S.C. § 119主张2009年3月31日申请的第61/165,072号共同待决的美国临时专利申请案的优先权以及从中产生的所有权益，所述临时专利申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及密封罐和用于控制通过密封罐的流动速率的方法。更明确地说，本发明涉及包括多孔出口设计的密封罐和用于控制固体通过所述密封罐的流动速率的方法。

背景技术

流化床燃烧（Fluidized bed combustion, FBC）是发电装置中所使用的燃烧技术，其主要用以燃烧固体燃料。FBC发电装置比常规的发电装置更灵活，因为其可将煤炭、煤炭废料或生物燃料以及其它燃料作为燃料。术语“FBC”涵盖一系列流化床工艺，包括循环流化床（Circulating fluidized bed, CFB）锅炉、鼓泡流化床（Bubbling fluidized bed,BFB）锅炉及其的其它变型。在FBC发电装置中，流化床在燃烧室的燃烧过程期间使固体燃料悬浮于向上喷射的空气喷流上，从而造成翻滚动作，使得气体与固体湍流混合。所述翻滚动作非常像鼓泡流体，可提供在燃烧室中实现较有效的化学反应和热量传送的方式。

在具有含硫成分的燃料（例如，煤炭）的燃烧过程中，硫被氧化从而主要形成气态SO₂。具体地说，FBC通过脱硫工艺减少以SO₂形式排放的硫的量。合适的吸附剂（例如含有CaCO₃的石灰石）用以在燃烧过程中从废气中吸收SO₂。为了促进燃料燃烧和硫的俘获，FBC发电装置以低于常规燃烧装置的温度进行操作。具体地说，FBC发电装置通常在介于约850℃与约900℃之间的范围内进行操作。由于这样能让煤炭在较冷温度下燃烧，所以在燃烧期间生成的NO_x产量比在其它煤炭燃烧过程中要低。

为了进一步提高燃料利用率和硫俘获效率，通常使用旋风分离器来分离夹带于离开燃烧室的废气中的固体（例如，未被利用的燃料和/或石灰石）。接着，经由再循环构件（例如，再循环管）将经分离的固体送回到燃烧室，以供在燃烧过程中再次使用。密封罐（有时称为“j形底脚”（j-leg））维持燃烧室与旋风分离器之间的密封，防止废气不当地通过再循环管向后（例如，在与经分离的固体流入燃烧室中相反的方向上）逸出燃烧室。

FBC发电装置中的空气系统经设计以执行许多功能。举例来说，使用空气来流化由燃料、燃料灰和吸附剂构成的床固体，且使床固体与空气充分混合以促进燃烧、热量传送且减少排放（例如，SO₂、CO、NO_x和N₂O）。为了实现这些功能，空气系统经配置以在各种位置处且以特定速度和数量注入空气，即指定的一级空气（PA）或二级空气（SA）。