[其他]流化床反应器

说明书

本发明是关于一种流化床反应器装置，该装置包括有一个反应室一个能从气体中分离出固体物质或固体粒子的分离器，以及能将被分离出的固体粒子回送到反应室的装置。

现有的各种流化床反应器，有一部分被流化的固体粒子跟随反应室排出的气体，为净化这种气体和回收固体粒子，必须将固体粒子从气体中分离出来，这就是流化床反应器通常都配置有回旋分离器的原因。对于大型的流化床反应器而言，其中气体流量相当大且需有若干个并排工作的分离器，因此气体管路系统的结构就复杂。

本发明的目的是提供一种能分离出固体粒子并回送到反应室的结构简单的装置。根据本发明的装置不仅适用于慢动的流化床反应器而且适用于快动的流化床反应器，后者含有相当量的欲从气体中分离出来并回送到反应室的固体粒子。

本发明的装置是利用离心力将固体粒子集中在沿弯曲表面传送的气体周围，借此将气体中的大部分固体粒子得以分离。在本发明的一个最佳实施例中，含有固体粒子的其它气体通过能引起气体流动方向发生改变的管路或通道分离出固体粒子，这些固体粒子在管路中因惯性力从气流中分离并排出。采用这种分离器是基于如瑞典专利申请8201589-2中所公开的快动流化床反应器那样的特性。

本发明的主要特征在于，流化床反应器的分离器有一个分离室，该分离室的弯曲上壁和下壁构成气体的一个或多个出口，而且上壁和下壁是与一个或多个固体粒子回收管路连接。

本发明将参照下列附图通过实例作进一步说明。

图1是根据本发明第一个实施例的流化床反应器的纵向剖视图。

图2是沿图1A-A剖开的放大图。

图3是本发明第二个实施例的纵向剖视图。

图4是沿图3B-B剖开的放大图。

图5是沿图3箭头C向所视的反应器示意图。

图1和图2表示一种流化床蒸汽锅炉1，该锅炉1有一个按公知方法由管壁构成的燃烧室2，该燃烧室2上部的气体出口5位于前壁3和顶板4之间。燃烧室顶板4上方有一个与顶板4一体的壁6，构成一个通向分离室7的气体入口通道8。分离室7有一个与壁6连接的弯曲上壁9和一个具有开口且与顶板4相连接的弯曲下壁10。壁9和壁10均与通向燃烧室底部的固体粒子回送管路11连接。

分离室7的上壁构成一个接近90°的圆形表面，分离室下壁是由属于锅炉水/蒸汽系统的管系12组成。如图2所示那样，管系12的每个管是弯曲分开的或交错开的，这样在相邻管之间构成气体通道的开口13。分离室通过这些开口13与靠近燃烧室2热对流件14相接触，该热对流件14设置有热交换表面15。

在热对流件14的底部有一个借助管17与回旋分离器18相连接的气体出口16，气体经管路19排出，被分离的固体粒子经管路20并借助输送气体回送到燃烧室2。

含有固体粒子并经开口5从燃烧室顶部排出的气体由入口通道8再进入分离室，当气体沿壁9流动时，大部分固体粒子在分离室弯曲壁9上被分离且由其运动力的进一步驱动进入固体粒子回送管路11。气体和在分离室中未被分离的那部分固体粒子经管12之间的开口13通过热对流件14，经热交换离开热对流件14的气体将通过回旋分离器18，未分离的固体粒子在回旋分离器18中会被分离，由于大部分固体粒子已在分离室7中被分离，因此作为后分离器的回旋分离器可以比现有蒸汽锅炉中所采用的小些。

这种弯曲壁分离室的分离能力不如通常用于净化热对流件前气体的回旋分离器的分离能力那样好，因此，可能使热表面磨损的较多固体粒子流过热对流件。然而，这不单纯是有害的，由于后管流作用却使热表面更易于保持清洁。适当的设计是有可能使得因磨损引成的不利因素减至最低限度。

在图3和4所示的实施例中，流床反应器的燃烧室22的后壁21在该反应器顶部先朝前壁23弯曲而后再顺着前壁弯曲的轮廓弯曲，使之与前壁弯曲的顶部成一体构成气体入口通过28的内壁25和外壁26。入口通道28的外壁26与分离室27的顶壁29连接并一起构成一个近180°的圆形表面。具有多个开口的分离室下壁30是由多个管32组成的，管32上焊有板44以构成若干个邻接的斜槽沟，斜槽沟之间形成气体出口33。如图4所示那样，管32布置成二排呈交错的或Z字形以便强使流过各管32气体改变方向若干次，此时气体流过各管顶部的壁30和40上的斜槽沟35和45之间的开口33和43，固体粒子从中在气体内分离出来。斜槽沟是朝固体粒子回送管路31向下倾斜并在其底部与回送管路31相连接。如图5所示那样，有三个回送管路，配置在中间的那个回送管路将热对流件34分成两个部分。