[发明专利]加热炉系统及加热炉设备

权利要求书

1.一种加热炉系统，其特征在于，包括分离器、换热器、氧化反应器、还原反应器以及加热炉；

所述还原反应器包括用于通入燃料的还原反应器第一入口、用于通入氧化态载氧体的还原反应器第二入口、用于输出还原态载氧体的还原反应器第一出口以及用于输出高温烟气的还原反应器第二出口；

所述加热炉包括与所述还原反应器第二出口连通的加热炉第一入口、与所述换热器连通的加热炉第二入口、用于输出低温烟气的加热炉第一出口以及用于输出加热介质的加热炉第二出口；

所述分离器包括与所述加热炉第一出口连通的分离器第一入口、用于输入高温空气的分离器第二入口、与所述氧化反应器连通的分离器第一出口、用于输出冷凝水的分离器第二出口以及用于输出高浓度CO₂的分离器第三出口；

所述氧化反应器包括与所述分离器第一出口连通的氧化反应器第一入口、与所述还原反应器第一出口连通的氧化反应器第二入口、与所述换热器连通的氧化反应器第一出口以及与所述还原反应器第二入口连通的氧化反应器第二出口；

所述换热器包括与所述氧化反应器第一出口连通的换热器第一入口、用于输入工艺介质的换热器第二入口、与所述加热炉第二入口连通的换热器第一出口以及用于输出低温贫氧空气的换热器第二出口；所述氧化反应器还包括第一集气室、第一旋风分离器、第一分布板以及返回斜管，所述第一分布板设置于所述氧化反应器的腔体的底部且将所述腔体分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一集气室设置于所述第一腔室的远离所述第二腔室的一端且与所述氧化反应器第一出口连通，所述第一旋风分离器设置于所述第一集气室与所述第一分布板之间，所述返回斜管设置于所述第一腔室的靠近所述第二腔室的一端且所述返回斜管的两端分别与所述氧化反应器第二出口以及所述还原反应器第二入口连通；

所述还原反应器还包括第二集气室、第二旋风分离器、第二分布板、上升管、沉降室以及再生斜管，所述上升管的一端与所述还原反应器的腔体连通，另一端设有第二分布板且所述第二分布板将所述上升管分隔成第一管腔和第二管腔，所述还原反应器第二入口设置于所述第一管腔的靠近所述第二管腔的一端，所述第二管腔的远离所述第一管腔的一端与所述还原反应器第一入口连通，所述第二集气室设置于所述还原反应器的腔体的顶部且与所述还原反应器第二出口连通，所述旋风分离器设置于所述第二集气室与所述上升管之间，所述再生斜管设置于所述还原反应器的腔体的远离所述第二集气室的一端且所述再生斜管的两端分别与所述还原反应器第一出口以及所述氧化反应器第二入口连通，所述沉降室设置于所述还原反应器的腔体的靠近所述第一管腔的一端；

所述第一管腔的靠近所述第二管腔的一端还设有固体燃料进口，所述固体燃料进口的入口位置高于所述返回斜管与所述还原反应器第二入口连接的位置，所述分离器第三出口与所述还原反应器第一入口连通。

2.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述加热炉为直火式加热炉。

3.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述载氧体包括金属载氧体或非金属载氧体，所述金属载氧体包括铜基载氧体、铁基载氧体或锰基载氧体，所述非金属载氧体包括GaSO₄载氧体或钙钛矿载氧体。

4.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，进入所述还原反应器的所述燃料包括固体燃料、液态燃料或气态燃料，所述固体燃料包括煤、生物质或污泥，所述液态燃料包括原油或重油，所述气态燃料包括天然气、液化气或炼厂气。

5.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述氧化反应器和所述还原反应器的反应温度均为600-1000℃。

6.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述加热炉系统的过剩空气系数为1-1.05。