[发明专利]热反应器

说明书

本发明涉及到一种热反应器，更具体地说，涉及到在流化床型或焚烧炉型的热反应器中，对其热能回收工作所做出的一项改进。

业已周知，流化床型的热反应器适用于处置城市拉圾或类似废物，并可用来燃烧煤、石油与焦炭之类几种燃料，而这几种燃料所显示出的焚烧率是较低的。

对于上述的一些反应器已发展了几种改进型式，且已知其中结合有循环流化床的一种，能相当有效地从事前面述及的各项工作。例如美国专利号4419330与4452155中已公开了这种类型的反应器，在其流化室内，流化介质即处于循环状态中。

在上述的这类反应器中配置了一种扩散装置，用来在朝上吹向流化介质的流态化气体中形成一种差别，使此扩散装置上方一部分中的介质比另一部分受到较强的流化作用。这样，就使得此种介质作为一个整体在流化室中显现出一种循环或旋转的形式。换言之，在上述的流化床中，存在着一个流化作用较强的区域，其中的介质常呈向上运动;还存在一个流化作用较弱的区域，其中的介质常相对于流化作用较强的另一区域下降，而在这些个区域的上部与下部，各相应部分中的介质则总是沿横向朝这两个区域中的另外部分运动。于是，从总体上说，此流化床便处于循环状态中。还可以用下述方法来完成这种循环，即在该反应器的自由板与流化室之间设置一种转向装置。

上述这种反应器显示出一些优越的效应。例如在处置城市拉圾或类似废品时，就不需要预破碎作业，而且即使是较轻的物料，由于存在的上述的下降区，也能被夹裹到流化床内，从而能使这类轻量的物料得以有效地在该床内焚烧，而不仅仅是在该床的表面上焚烧。但是当有大宗物料待处置和焚烧或从这宗物料得出的热值有变化时，这时的流化介质有时就会过热到超过一预定的例如800℃的温度极限。或发生此种过热现象，上述介质由于可能存在的碱金属或类似物质而可能烧结在一起，由此便产生了熔块或结团，或使之粘连到反应器的部件上，从而影响到反应器的运行或者达到不得不停机的阶段。为此，碰到这类情况采取的措施就是往流化介质上喷水，以降低其温度。于是，这种情形下产生的热能便单纯地被损失掉，而不能有效地加以利用。要是打算通过安装这样一种热交换器，例如由一批其中有空气或水循环的管子组成的热交换器，来回收此种热能时，流化作用将因此而受到阻碍，而这些管子将受到磨损或易被侵蚀。

已进行过若干回收此种热能的尝试，例如日本特许公开183937/83号所披露的那种，其中，在主流化室相邻处设有一热能回收室。该项专利中所公开的设备，用来将一部分流化介质供给此热能回收室;但是，供给到此回收室中这部分介质的温度并未有效地升高，这是因为此部分流化介质并非借横向运动供给，而是向上进入此流化室中，实质上几乎没有同流化床中高温区的介质相混合，因而是供向了温度已降低了的回收室部分。由于所述现象，当此种介质反回到主流化床时，它的温度未能得到充分地升高。

此外传统的流化床反应器仅由间歇式作业所控制。

因此，希望能有一种不存在既有工艺中上述这类缺点的反应器，而且它还能最有效地利用其中发生的热能。

本发明的目的之一即在于提供一种能提高热能回收效率用时有效地控制反应器内流化介质循环速率和热的传递量的热反应器。

于是，本发明的另一目的便是提供这样一种热反应器，能有效地防止流化介质过热，而且能有效地回收热能而使热交换装置的磨损最小。

以上目的可依据本发明予以实现，在本发明中，主流化室附近设置了一个或若干个热能回收室，使得一部分加热了的流化介质能循环经过上述室，而在这些室中设置有热交换装置来回收热能。一个扩散器装置安装在反应器的底部与一压缩气体源连通用来将气体向上吹向扩散装置的上方的流化介质使其流化，一种具有一个向上向内倾斜的部分的隔墙装置设置在扩散器的上方与反应器的墙或另一隔墙装置相邻但相互分开以构成一个顶部与底部都与主流化室相通的回收室，在回收室内还设置有辅助性扩散装置，具有孔口，通过这些孔口，一辅助压缩气体源与所述回收室相通。

有关附图说明如下：

图1示意性地解释了本发明的热反应器;

图1A是图1所示反应器的一种改进型式;

图2是图1所示反应器，沿图1中标明之Ⅱ-Ⅱ方向看过去的一部分之示意图;

图3表示，在流态化气体流变化条件下，循环流经一热能回收室中的流化介质量;

图4表明，流化介质在热能回收室中下降速率的变化;

图5中的曲线表示“热传递的综合系数”以及一热交换管的“磨损率”;

图6是图1所示之热能回收室的放大图;

图6A是沿图6A中Ⅵa-Ⅵa方向的视图;