專利名稱：流化床爐的不燃物提取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從流化床燃燒器、流化床氣化器或者流化床爐例如循環(huán)流化床鍋爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)(incombustiblewithdrawing system)，特別是涉及一種用于提取從流化床爐中排出的不燃物以及流化介質(zhì)的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐用于燃燒、氣化或者熱解廢物，例如城市垃圾、垃圾衍生燃料(RDF)、廢棄塑料、廢棄纖維加強(qiáng)塑料(廢棄FRP)、生物垃圾、汽車粉碎殘留物/拆車?yán)?ASR)、以及廢油，或者固體可燃物，例如含有不燃物的固體燃料(例如煤)。本發(fā)明還涉及一種具有這種不燃物提取系統(tǒng)和流化床爐的流化床爐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1為示意性地示出了具有不燃物提取系統(tǒng)502和流化床氣化爐(流化床爐)505的傳統(tǒng)流化床氣化系統(tǒng)(流化床爐系統(tǒng))501的剖面圖。該不燃物提取系統(tǒng)502具有不燃物提取滑槽504、不燃物提取輸送器520以及雙調(diào)節(jié)風(fēng)門518。固體可燃物514被輸送到流化床氣化爐505中并在該流化床氣化爐505中部分燃燒或者氣化。不燃物和流化介質(zhì)510一起在流化床512中循環(huán)。不燃物提取滑槽504具有豎直或者傾斜表面，在該表面上，不燃物和流化介質(zhì)510的混合物510a自發(fā)地從爐底511流動(dòng)。混合物510a通過(guò)不燃物提取輸送器520從不燃物提取滑槽504輸送至位于不燃物提取輸送器520的下游的雙調(diào)節(jié)風(fēng)門518內(nèi)，其中所述不燃物提取輸送器520與不燃物提取滑槽504的下端相連。
在流化床氣化爐505中，用于部分燃燒的空氣524從爐底511輸送至流化床512，以形成其中流化介質(zhì)510在350℃至850℃的范圍內(nèi)被流化并進(jìn)行循環(huán)的流化床512。當(dāng)固體可燃物514被輸送至流化床氣化爐505的流化床512中時(shí)，固體可燃物514與被加熱的流化介質(zhì)510和用于部分燃燒的空氣524接觸，然后立即發(fā)生熱解并且被氣化，從而產(chǎn)生氣體、焦油和固體碳。
在流化床512中產(chǎn)生的熱解氣體從位于流化床512的上部處的排放管道522排放。流化介質(zhì)510和不燃物的混合物510a通過(guò)不燃物提取滑槽504從爐底511排放。被排放的流化介質(zhì)510包含硅砂、不燃物(例如鐵、鋼和鋁)以及在氣化過(guò)程中產(chǎn)生的未燃燒的炭。
在上述傳統(tǒng)流化床氣化爐系統(tǒng)501中，重要的是要保持密封性能，從而可在混合物輸送通路516中保持密封狀態(tài)，其中所述混合物輸送通路516從不燃物提取滑槽504延伸至不燃物提取輸送器520。特別地，如果在混合物輸送通路516的密封部分處不能保持密封性能，則流化床氣化爐505中的未燃燒可燃?xì)怏w、一氧化碳以及類似物將從流化床氣化爐505中泄漏，由此產(chǎn)生爆炸或者使人體中毒。當(dāng)部分燃燒的空氣524泄漏到不燃物提取滑槽504中時(shí)，包含在流化介質(zhì)510中的未燃可燃物將在不燃物提取滑槽504中燃燒，從而使不燃物提取滑槽504的溫度升高。因此，硅砂和灰可能會(huì)被熔化而產(chǎn)生熔渣。位于不燃物提取輸送器520的出口處的雙調(diào)節(jié)風(fēng)門218用于補(bǔ)償上述密封性能。
即使在從不燃物提取滑槽504延伸至不燃物提取輸送器520的混合物輸送通路516中保持密封狀態(tài)，混合在將被排放的流化介質(zhì)510中的未燃燒炭也可能與位于不燃物提取滑槽504的上方的一部分、即位于不燃物提取滑槽504的進(jìn)口附近的一部分515處的部分燃燒的彌散空氣發(fā)生反應(yīng)。因此，未燃燒炭將被燃燒，從而升高所述部分515的溫度，并且可能會(huì)產(chǎn)生熔渣。這種熔渣將阻塞不燃物提取滑槽504，由此降低流化床氣化爐505的可用性或有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述缺陷而提出。因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種流化床爐系統(tǒng)，其具有不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)可將不燃物提取到系統(tǒng)的外部，同時(shí)增大流化介質(zhì)和不燃物的混合物中的不燃物的濃度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種不燃物提取系統(tǒng)，其能夠防止未燃燒的氣體從流化床爐系統(tǒng)中泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床。該不燃物提取系統(tǒng)具有混合物輸送通路，以從流化床爐的底部輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物。該不燃物提取系統(tǒng)還具有流化床分離腔，其位于該混合物輸送通路的下游，以通過(guò)流化氣體流化該混合物，并使該混合物分離成具有高濃度的流化介質(zhì)的第一分離混合物和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物。該不燃物提取系統(tǒng)包括使第一分離混合物返回至流化床爐中的返回通道以及使第二分離混合物排放到流化床爐的外部的不燃物排放通道。
這樣，該不燃物提取系統(tǒng)具有混合物輸送通路、流化床分離腔、返回通道和不燃物排放通道。流化介質(zhì)從流化床爐的底部通過(guò)混合物輸送通路輸送并與不燃物混合。流化介質(zhì)和不燃物的混合物被流化床分離腔中的流化氣體流化，以改變混合物中流化介質(zhì)和不燃物的濃度分布。因此，混合物被分離成具有高濃度的流化介質(zhì)的第一分離混合物和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物。第一分離混合物可以通過(guò)返回通道返回到流化床爐中。第二分離混合物可以通過(guò)不燃物排放通道排放到流化床爐的外部。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，不燃物排放通道位于(或布置在)流化床分離腔的下游。該不燃物排放通道可豎直向上地輸送第二分離混合物，并且從比流化床的表面高的位置處將第二分離混合物排放到流化床爐的外部。采用這種不燃物排放通道，第二分離混合物可被豎直向上地輸送并從比流化床的表面高的位置處排放到流化床爐的外部。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，不燃物提取系統(tǒng)還包括在不燃物排放通道中沿豎直方向輸送第二分離混合物的流化介質(zhì)輸送裝置。可替換地，不燃物提取系統(tǒng)可以還包括相對(duì)于水平面至少以流化介質(zhì)的靜止角在所述不燃物排放通道中輸送該第二分離混合物的流化介質(zhì)輸送裝置。采用這種流化介質(zhì)輸送裝置，可以沿豎直方向或者通過(guò)相對(duì)于水平面至少以流化介質(zhì)的靜止角在不燃物排放通道中豎直向上地輸送第二分離混合物。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，流化床分離腔包括與不燃物排放通道相連的通道部分。該通道部分具有向著不燃物排放通道逐漸增大的橫截面積以及向著不燃物排放通道向下傾斜的底面。采用這種布置，混合物可在通道部分中被有效地分離成第一分離混合物和第二分離混合物。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選方面，提供了一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床。該不燃物提取系統(tǒng)具有從流化床爐的底部輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物的混合物輸送通路。該不燃物提取系統(tǒng)還具有不燃物排放通道，其位于混合物輸送通路的下游，以豎直向上地輸送該混合物，并從高于流化床的表面的位置處將該混合物排放到流化床爐的外部。
因此，該不燃物提取系統(tǒng)具有混合物輸送通路和不燃物排放通道。通過(guò)混合物輸送通路從流化床爐的底部輸送的混合物可被豎直向上地輸送，并且通過(guò)不燃物排放通道從高于流化床的表面的位置處排放到流化床爐的外部。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床。該不燃物提取系統(tǒng)具有從流化床爐的底部輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物的混合物輸送通路。該不燃物提取系統(tǒng)還具有位于混合物輸送通路的下游的不燃物排放通道和用于在不燃物排放通道中將混合物豎直向上地輸送到流化床爐的外部的流化介質(zhì)輸送裝置。該不燃物提取系統(tǒng)包括從不燃物排放通道的內(nèi)表面徑向向內(nèi)凸出的凸起。采用這種布置，防止了混合物和旋轉(zhuǎn)螺旋葉片一起沿周向旋轉(zhuǎn)，從而可獲得穩(wěn)定的輸送。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床。該不燃物提取系統(tǒng)具有從流化床爐的底部輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物的混合物輸送通路。該不燃物提取系統(tǒng)還具有位于混合物輸送通路的下游的不燃物排放通道以及螺旋輸送器，該螺旋輸送器具有螺旋葉片，以在不燃物排放通道中豎直向上地將混合物輸送到流化床爐的外部。該螺旋輸送器具有位于螺旋葉片的后表面上的阻塞部件。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床。該不燃物提取系統(tǒng)具有從流化床爐的底部輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物的混合物輸送通路。該不燃物提取系統(tǒng)還具有位于混合物輸送通路的下游的不燃物排放通道以及在不燃物排放通道中將混合物豎直向上地輸送到流化床爐的外部的流化介質(zhì)輸送裝置。該不燃物提取系統(tǒng)包括鼓風(fēng)裝置，以將氣體吹入到流化介質(zhì)輸送裝置的下部，從而提高流化介質(zhì)輸送裝置的下部的壓力。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提高了一種具有流化床爐的流化床爐系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料。該流化床爐系統(tǒng)具有前述不燃物提取系統(tǒng)。采用這種布置，第一分離混合物可被返回至流化床爐中，并且第二分離混合物可被排放至流化床爐的外部。
在結(jié)合以示例方式示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖的同時(shí)，通過(guò)下面的描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


圖1為傳統(tǒng)流化床氣化爐系統(tǒng)的示意性剖面圖；圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣化系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖3A和3B為本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣化系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖4A和4B為本發(fā)明的第三實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖5為本發(fā)明的第四實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖6為本發(fā)明的第五實(shí)施例的流化床氣化以及排渣燃燒爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；
圖7為本發(fā)明的第六實(shí)施例的流化床氣化爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖8為本發(fā)明的第七實(shí)施例的流化床氣化爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖9為本發(fā)明的第八實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖10為本發(fā)明的第九實(shí)施例的氣化系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖；圖11為本發(fā)明的第十實(shí)施例的不燃物提取系統(tǒng)的螺旋輸送器的示意性剖面圖；圖12為本發(fā)明的第十一實(shí)施例的不燃物提取系統(tǒng)的螺旋輸送器的正視圖；圖13為本發(fā)明的第十二實(shí)施例的不燃物提取系統(tǒng)的螺旋輸送器的正視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合圖2至13對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例的不燃物提取系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣化系統(tǒng)(流化床爐系統(tǒng))301中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床爐系統(tǒng)301具有將流化介質(zhì)210保持在其中的流化床爐305和不燃物提取系統(tǒng)302a。流化床爐305包括豎直地位于地面上的圓筒形或者矩形容器。不燃物提取系統(tǒng)302a具有位于流化床爐305的下方的混合物輸送通路316、位于混合物輸送通路316的下游的流化床分離腔390、位于流化床分離腔390的上方作為返回通道的流化介質(zhì)上升腔391、位于流化床分離腔390的下游作為不燃物排放通道的提升腔392、以及位于流化介質(zhì)上升腔391的下游的流化介質(zhì)返回通道394?；旌衔镙斔屯?16具有不燃物提取滑槽或斜槽(chute)307和水平混合物輸送通路316d。不燃物提取滑槽307與流化床爐305的底部311相連并且沿豎直方向布置。水平混合物輸送通路316d與不燃物提取滑槽307相連并且沿水平方向布置。
可燃廢物314通過(guò)位于流化床爐305的上壁處的供給口308被導(dǎo)入到流化床爐305中。具有用于燃燒可燃廢物314的燃燒溫度的高溫流化介質(zhì)310被燃燒空氣324流化，其中所述空氣從爐底311吹出，由此形成循環(huán)流化作用306。這樣，致密的循環(huán)流化床312形成于流化床爐305中。可燃廢物314在循環(huán)流化床312中燃燒。例如，可燃廢物314包括廢物，例如城市垃圾、垃圾衍生燃料(RDF)、廢棄塑料、廢棄纖維加強(qiáng)塑料(廢棄FRP)、生物垃圾、汽車粉碎殘留物(ASR)、廢油，或者可燃物，例如含有不燃物的固體燃料(例如煤)。
供給至流化床爐305中的可燃廢物314在流化床爐305中完全燃燒。已經(jīng)完全燃燒的可燃廢物314形成流化介質(zhì)310和不燃物的混合物310a。混合物310a通過(guò)混合物輸送通路316從流化床爐305的底部311被提取到流化床分離腔390中。由完全燃燒的可燃廢物314產(chǎn)生的氣體通過(guò)位于流化床爐305的上部處的排放管道322被排放，并且例如可被輸送至隨后的排渣燃燒爐系統(tǒng)中。
混合物310a從流化床爐305的底部311向下流動(dòng)至混合物輸送通路316的水平混合物輸送通路316d中。然后，水平混合物輸送通路316d中的混合物310b通過(guò)位于水平混合物輸送通路316d中的螺旋輸送器(未示出)以密封方式經(jīng)由混合物輸送通路316被輸送至流化床分離腔390中。
供給至流化床分離腔390中的混合物310b由通過(guò)供給口330供給的流化氣體331(例如不含氧氣的惰性氣體)分離成具有高濃度的流化介質(zhì)310的第一分離混合物310g和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物310f。第一混合物310g和流化氣體331一起通過(guò)流化介質(zhì)上升腔391上升并通過(guò)流化介質(zhì)返回通道394從流化介質(zhì)排放口393被輸送至流化床爐305的返回口393a。這樣，第一混合物310g被輸送到流化床爐305的干舷(freeboard)處。如果第一混合物310g中具有足夠低濃度的未燃可燃物，則將被供給至流化床分離腔390中的流化氣體331可以包括含有氧氣的氣體，例如空氣。
此外，氣體通過(guò)位于流化介質(zhì)上升腔391的頂部處的流化氣體排放口397從流化介質(zhì)上升腔391排放，并通過(guò)管道從流化床爐305的氣體返回口396輸送至流化床爐305的干舷332處。來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的氣體被有效地用作流化床爐305中的二次燃燒氣體(或副燃燒氣體)。排放口397和流化介質(zhì)排放口393可彼此形成一體。在這種情況下，氣體返回口396和返回口393a也可彼此形成一體。
這樣，流化介質(zhì)上升腔391與流化床爐305的干舷332連通。因此，可防止在流化床爐305和流化介質(zhì)上升腔391之間產(chǎn)生非常大的壓差。
第二混合物310f流入與流化床分離腔390相鄰的作為不燃物排放通道的提升腔392中。第二混合物310f通過(guò)作為流化介質(zhì)輸送裝置的豎直輸送螺旋輸送器378在提升腔392中豎直上升運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)不燃物排放口317作為不燃物被排放到提升腔392的外部或者隨后的排渣燃燒爐系統(tǒng)中(未示出)。在所示的例子中，提升腔392相對(duì)于地面以90°豎直布置。
如上所述，不燃物沿向下方向并接著沿向上方向被提取。這樣，本發(fā)明的不燃物提取系統(tǒng)不同于僅僅沿向下方向提取不燃物的傳統(tǒng)不燃物提取系統(tǒng)。因此，在不需要機(jī)械密封裝置、例如雙調(diào)節(jié)風(fēng)門的情況下，可靠地防止了流化床爐305中的氣體或者燃燒空氣324泄漏到不燃物提取滑槽307中。
此外，在采用傳統(tǒng)不燃物提取系統(tǒng)時(shí)，所提取的不燃物與含有流化介質(zhì)310的第二混合物310f之比為百分之幾到大約百分之十。在采用本發(fā)明的不燃物提取系統(tǒng)302a時(shí)，所提取的不燃物與含有流化介質(zhì)310的第二混合物310f之比可以顯著地提高至30％到50％。即使將含有超過(guò)20％的不燃物的汽車粉碎殘留物供給至流化床爐305中，并且大量的不燃物和流化介質(zhì)310一起被提取到系統(tǒng)的外部，包含在第二混合物310f中的不燃物的比例也可被增大。
例如，為了防止產(chǎn)生熔渣或渣塊，可加入冷卻系統(tǒng)(未示出)，以冷卻流經(jīng)不燃物提取滑槽307的流化介質(zhì)310a。在這種情況下，可以防止熱回收比例由于熱損失而下降，并且由此防止由于不燃物提取滑槽307的下游的高溫流化介質(zhì)所帶來(lái)的麻煩。因此，各種不利的影響、例如增加的輔助燃料的消耗均可被有效防止。此外，大量的流化介質(zhì)310也可被完全冷卻到這樣的水平，從而使得流化介質(zhì)310不會(huì)給不燃物提取滑槽307的下游帶來(lái)問(wèn)題。
圖3A和3B為本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣化系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)302a的示意圖。圖3A為水平剖面圖，圖3B為垂直剖面圖。該不燃物提取系統(tǒng)302a具有混合物輸送通路316、混合物排放口316a、位于混合物排放口316a的下游的流化床分離腔390、作為返回通道位于流化床分離腔390的上方的流化介質(zhì)上升腔391以及作為不燃物排放通道位于流化床分離腔390的下游的提升腔392。
從流化床爐的底部(未示出)提取流化介質(zhì)310和不燃物的混合物310b，其中所述流化介質(zhì)的顆粒物直徑例如大約為幾十微米至幾毫米，所述不燃物的短軸例如為幾毫米至大約200mm?；旌衔?10b通過(guò)螺旋輸送器320經(jīng)由混合物排放口316a被輸送至隨后的流化床分離腔390，其中所述螺旋輸送器320被可旋轉(zhuǎn)地支承在混合物輸送通路316中。
供給至流化床分離腔390中的混合物310b在流化床分離腔390中被流化為粉末狀顆粒物，以形成流化床?；旌衔?10b中的流化介質(zhì)310和不燃物的濃度分布是變化的，從而在流化床的上部處流化介質(zhì)310的濃度高，而在流化床的下部處不燃物的濃度高。這樣，混合物310b被分離成具有高濃度的流化介質(zhì)的第一分離混合物310g和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物310f。
具有高濃度的流化介質(zhì)310的第一混合物310g經(jīng)過(guò)流化介質(zhì)上升腔391被返回至流化床爐(未示出)。具有高濃度的不燃物的第二混合物310f經(jīng)過(guò)提升腔392被排放至流化床爐(未示出)的外部。
該不燃物提取系統(tǒng)302a的流化床分離腔390具有與提升腔392相連的通道部分390c。該通道部分390c具有向著提升腔392向下傾斜的底面390b。供給口330和330a設(shè)置為通道部分390c的底面390b上的流化氣體彌散噴嘴，從而供給口330位于比供給口330a高的位置處。蒸汽作為流化氣體331被吹至流化床分離腔390中，其中該蒸汽為不含氧氣的氣體。流化氣體331可包括二氧化碳，其為不含氧氣的氣體。
因此，不含氧氣的氣體被用作流化氣體331，從而防止出現(xiàn)流化氣體331回流至流化床爐(未示出)而產(chǎn)生熔渣的問(wèn)題。因此，如果流化介質(zhì)具有足夠低濃度的未燃可燃物，則被供給至流化床分離腔390中的流化氣體331可包括含有氧氣的氣體，例如空氣。
為了防止流化介質(zhì)鎖定在流化床分離腔390中，作為流化氣體331的蒸汽通過(guò)鼓風(fēng)裝置、例如鼓風(fēng)機(jī)(未示出)經(jīng)過(guò)供給口330和330a被供給至流化床分離腔390中，從而流化介質(zhì)至少維持其最小的流化速率。為了更加有效地在流化床分離腔390中分離流化介質(zhì)310d和不燃物310c，理想地是，輸送流化氣體331，從而使得流化介質(zhì)至少維持最小的流化速率。流化介質(zhì)的流化使不燃物310c向著流化床分離腔390的底面390b運(yùn)動(dòng)，并且緩慢地使流化介質(zhì)310d運(yùn)動(dòng)到流化床分離腔390的上部，由此分離流化介質(zhì)310d和不燃物310c。
特別地，混合物310b(流化介質(zhì)310d和不燃物310c的混合物)中的不燃物的濃度在流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b處變得比較高，以使不燃物310c濃縮。此外，由于不燃物310c與從供給口330和330a吹送的流化氣體331直接接觸，因此不燃物310c將會(huì)快速冷卻。在通道部分390c的底面390b附近流化并首先與流化氣體331接觸的不燃物310c比流化床分離腔390中的任何其它不燃物更多地被冷卻。
含有流化介質(zhì)310d的第一混合物310g被收集至流化床分離腔390的上部并且和從供給口330和330a吹送的流化氣體331的上升流一起經(jīng)過(guò)位于流化床分離腔390的上方的流化介質(zhì)上升腔391上升。流化介質(zhì)上升腔391在其上部具有流化介質(zhì)排放口393。含有流化介質(zhì)310e的第一混合物310g然后經(jīng)過(guò)返回口(未示出)從流化介質(zhì)排放口393排放到流化床爐(未示出)中。
流化介質(zhì)上升腔391具有位于流化介質(zhì)排放口393的上游的堰395，從而僅僅噴射到預(yù)定高度上方的流化介質(zhì)可以從流化介質(zhì)排放口393排放。堰395用于使流化介質(zhì)排放口393中填充含有流化介質(zhì)31e的第一混合物310g，并用于平衡流化介質(zhì)排放口393和流化床爐(未示出)之間的壓力，其中第一混合物310g被排放至所述流化床爐中。堰395與流化床爐(未示出)的壓力無(wú)關(guān)地對(duì)流化介質(zhì)上升腔391的壓力進(jìn)行有效控制。
另一方面，通道部分390c的底面390b附近的不燃物310c作為含有濃縮的流化介質(zhì)310和不燃物310c的第二混合物310f沿著通道部分390c的底面390b被供給至提升腔392中。如圖3A所示，通道部分390c的橫截面積向著提升腔392的底部逐漸增大。
特別地，即使在具有增大濃度的不燃物的混合物310b中的流化介質(zhì)出現(xiàn)橋接問(wèn)題，混合物310b也可平穩(wěn)地從流化床分離腔390導(dǎo)入到提升腔392中。此外，通道部分390c中的高度差和橫截面積差可有效地防止第二混合物310f從提升腔392回流至流化床分離腔390中。
提升腔392具有作為流化介質(zhì)輸送裝置的螺旋輸送器378，以用于使第二混合物310f豎直向上運(yùn)動(dòng)。為了使第二混合物310f在提升腔392中充滿第二混合物310f的狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，流化介質(zhì)輸送裝置應(yīng)優(yōu)選具有小于100％的輸送效率。
特別地，如果提升腔392未完全充滿含有流化介質(zhì)的第二混合物310f，則對(duì)外部壓力的密封性能將會(huì)降低。在這種情況下，從供給口330供給至流化床分離腔390中的流化氣體331可流入提升腔392中，由此防止流化床分離腔390中出現(xiàn)分離現(xiàn)象。此外，由此將難于保持流化床分離腔390的壓力。因此，流化床爐(未示出)中的氣體可流入流化床分離腔390和提升腔392中，并且最終從提升腔392泄漏出去。因此，流化介質(zhì)輸送裝置應(yīng)優(yōu)選具有小于100％的輸送效率。
提升腔392具有位于其上部處的不燃物排放口317。不燃物排放口317的最下部位置317a可根據(jù)提升腔392的所需床高度任意設(shè)置。例如，提升腔392的所需床高度為流化介質(zhì)固定床的高度，其能夠獲得所需的密封性能，從而將流化床分離腔390中的壓力保持在所需值處。提升腔392的所需床高度高于流化床爐的表面(未示出)的高度。下文中將不燃物排放口317的最下部位置317a的高度稱為不燃物排放口317的高度。
流化床分離腔390中的所需壓力值根據(jù)位于流化床分離腔390的上游的相連裝置而不同。在流化床爐具有本發(fā)明的流化床爐(未示出)和不燃物提取系統(tǒng)302a的情況下，所需值高于流化床爐的底部附近的不燃物提取部分(未示出)的壓力?？蓪⒉蝗嘉锱欧趴?17的高度設(shè)置為任何值，只要它高于提升腔392的所需床高度。
不燃物排放口317的高度不局限于與流化介質(zhì)固定床的高度相關(guān)的上述例子的情形，其可被設(shè)置成比上述例子中的高。例如，不燃物排放口317的高度可被設(shè)置成比位置392a高，同時(shí)比流化介質(zhì)固定床的高度高，其中所述位置392a沿豎直方向比流化床分離腔390的底部390a高出1m。
這樣，可通過(guò)調(diào)整不燃物排放口317的高度來(lái)任意設(shè)計(jì)對(duì)提升腔392的外部的密封性能。因此，可更加靈活地設(shè)計(jì)流化床爐(未示出)中的流化床高度，而迄今為止所述高度的設(shè)計(jì)是受到限制的。因此，可更靈活地制造流化床爐系統(tǒng)(未示出)。
如圖3B所示，提升腔392應(yīng)優(yōu)選地相對(duì)于地面以90°豎直布置?？商鎿Q地，為了保持輸送效率，提升腔392可以至少80°、優(yōu)選為至少70°、更優(yōu)選為至少60°的升角傾斜布置。當(dāng)升角較小時(shí)，流化介質(zhì)和不燃物的輸送效率可以更高。當(dāng)提升腔392以升角60°傾斜時(shí)，輸送效率將在15至20％的范圍內(nèi)。如果提升腔392過(guò)分傾斜，以至于近乎水平，則作為流化介質(zhì)輸送裝置的螺旋輸送器378的長(zhǎng)度將需要較長(zhǎng)，以達(dá)到預(yù)定高度。因此，提升腔392的過(guò)分傾斜是不合理的。
另一方面，為了維持流化介質(zhì)的分離效果，提升腔392相對(duì)于水平面的傾角應(yīng)優(yōu)選地至少為流化介質(zhì)的靜止角(35°)，更優(yōu)選地至少為60°，更優(yōu)選地至少為80°。
當(dāng)螺旋輸送器378被用作流化介質(zhì)輸送裝置時(shí)，理想地是，提升腔392的傾角被設(shè)置成接近90°，以防止流化介質(zhì)310流入位于螺旋輸送器378的上部處的懸臂式支承的軸密封部分中，并由此造成對(duì)軸密封部分的損害。
當(dāng)螺旋輸送器378具有沿豎直方向的螺桿軸(或螺旋軸)時(shí)，僅僅螺桿軸的上部位于提升腔392的頂部處，從而螺桿軸向下懸垂。采用這種布置，可以消除位于提升腔392的下部處的軸向密封部分。即使發(fā)生熱膨脹，也僅有張應(yīng)力作用于螺桿軸上。此外，由于螺桿軸的下端是可擺動(dòng)的，因此即使硬的和大的不燃物流入提升腔392，螺桿軸的下端也可擺動(dòng)，從而為硬的和大的不燃物提供空間。
流化床分離腔390接收不燃物和流化介質(zhì)310的混合物310b并將不燃物和流化介質(zhì)彼此分離。具有高濃度的不燃物的第二分離混合物310f通過(guò)提升腔392上升。然后，第二混合物310f通過(guò)位于提升腔392的上部處的不燃物排放口317作為不燃物360被排放到隨后的排渣燃燒爐(未示出)或類似物中。
可簡(jiǎn)單地通過(guò)提升腔392中的螺旋輸送器378控制輸送量來(lái)對(duì)流化床分離腔390中的不燃物的濃度比例進(jìn)行調(diào)整。特別地，當(dāng)提升腔392中的螺旋輸送器378的運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))量減小時(shí)，流化床分離腔390中的不燃物的濃度比可以被增大。此外，當(dāng)螺旋輸送器378的螺桿和提升腔392的殼體之間的間隙被設(shè)置成至少為流化介質(zhì)的最大直徑(即0.8mm)的三倍時(shí)，可以預(yù)期，流化介質(zhì)經(jīng)過(guò)該間隙向下滑動(dòng)，以濃縮或聚集不燃物。在傳統(tǒng)不燃物提取系統(tǒng)中，通過(guò)使流化介質(zhì)穿過(guò)適當(dāng)選擇的網(wǎng)篩將流化介質(zhì)補(bǔ)充到流化床爐中。根據(jù)本發(fā)明的不燃物提取系統(tǒng)，采用網(wǎng)篩的這種過(guò)程可通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述間隙而被消除。
流化床爐中的流化介質(zhì)310中的不燃物的比例通常在大約3％至大約5％的范圍內(nèi)。不燃物的濃度被認(rèn)為是使不燃物聚集到流化床312的底部以維持循環(huán)流化床312的良好狀態(tài)的濃度。另一方面，當(dāng)城市垃圾被作為可燃廢物314(可燃固體)輸送到流化床爐305中時(shí)，在流化介質(zhì)310能夠通過(guò)機(jī)械裝置、例如螺旋輸送器378被適當(dāng)?shù)靥崛r(shí)的不燃物的濃度大約為20％。通過(guò)經(jīng)由壓碎等調(diào)節(jié)不燃物的特性(尺寸和形狀)，可以大約30％至大約50％的高濃度提取流化介質(zhì)310。
這樣，在本實(shí)施例中，由于不燃物聚集在流化床分離腔390中，因此由不燃物和流化介質(zhì)組成并被排放到系統(tǒng)的外部的第二混合物310f的量可被減少至傳統(tǒng)系統(tǒng)中的十分之一或者更少。此外，被提取到流化床爐的外部的第二混合物310f的量將被減少，并且第二混合物310f被冷卻。因此，可以簡(jiǎn)化流化介質(zhì)冷卻系統(tǒng)。由于釋放到系統(tǒng)的外部的熱量減少，因此可提高整個(gè)流化床爐系統(tǒng)中的熱回收效率。
如上所述，當(dāng)提升腔392中的螺旋輸送器378的輸送(旋轉(zhuǎn))量降低時(shí)，令人擔(dān)憂的是，流化介質(zhì)和不燃物的混合物310f可能會(huì)以較高的比例回流至流化床分離腔390中。在這種情況下，可以通過(guò)將流化床分離腔390的壓力設(shè)定成比提升腔392的壓力高而防止第二混合物310f回流至流化床分離腔390中。
為了增大流化床分離腔390的壓力，將減少?gòu)牧骰橘|(zhì)上升腔391的側(cè)部供給的流化氣體的量以及流化介質(zhì)上升腔391中稀釋的流化床的孔隙度。此外，當(dāng)經(jīng)過(guò)供給口330和330a從流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b輸送的流化氣體331的量減少?gòu)亩骰瘹怏w331的速度不大于最小流化氣體速度時(shí)，流化床分離腔390中的流化床的粘性將增大，以防止第二混合物310f回流至流化床分離腔390。
圖4A和4B為本發(fā)明的第三實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)301中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。圖4A為該流化床爐系統(tǒng)301的正視剖面圖，圖4B為流化床爐系統(tǒng)301的側(cè)視剖面圖。
該流化床爐系統(tǒng)301具有將流化介質(zhì)310保持于其內(nèi)的流化床爐305和不燃物提取系統(tǒng)302a。流化床爐305具有用于形成流化介質(zhì)310的循環(huán)流化作用306的循環(huán)流化床312。不燃物提取系統(tǒng)302a具有位于循環(huán)流化床312的底部下方的混合物輸送通路316、位于混合物輸送通路316的輸送端處的流化床分離腔390、作為返回通道位于流化床分離腔390的上方的流化介質(zhì)上升腔391、以及作為不燃物排放通道位于流化床分離腔390的下游的提升腔392。流化床分離腔390具有帶有底面390b的通道部分390c。通道部分390c和底面390b以與第二實(shí)施例相同的方式構(gòu)造。
可燃廢物(未示出)被供給至流化床爐305中?？扇紡U物中的不燃物經(jīng)過(guò)混合物輸送通路316和流化介質(zhì)310一起被排放到流化床爐305的外部。螺旋輸送器320基本水平地設(shè)置在混合物輸送通路316中，以將不燃物和流化介質(zhì)310的混合物導(dǎo)入到流化床分離腔390中。
混合物輸送通路316中的螺旋輸送器320被可旋轉(zhuǎn)地支承。用于冷卻流化介質(zhì)的冷卻氣體340從螺旋輸送器320下方的部分供給。蒸汽通常被用作冷卻氣體340。然而，當(dāng)流化介質(zhì)基本上不含有未燃可燃物時(shí)，含有氧氣的氣體、例如空氣可被用作冷卻氣體340。
冷卻氣體340以低于最小流化速度的流速被輸送，從而冷卻氣體340不與位于混合物流化床312的上方的高溫流化介質(zhì)310混合。為了增強(qiáng)螺旋輸送器320的分離功能，有效的是，以兩倍或三倍于最小流化速度的流速供給冷卻氣體340。通過(guò)冷卻位于循環(huán)流化床312的下部處的流化介質(zhì)310，可防止螺旋輸送器320被冷卻。
特別地，如果螺旋輸送器320被冷卻，則濕氣將會(huì)不利地在螺桿的表面上冷凝。另一方面，當(dāng)不燃物的濃度高時(shí)，大量的不燃物和流化介質(zhì)310的混合物將被提取，代替冷卻氣體340，水可從位于螺旋輸送器320的下方的部分被供給。
如上所述，通過(guò)從底面390b供給的流化氣體331，流化床分離腔390使不燃物向著底面390b運(yùn)動(dòng)并使流化介質(zhì)310向著不燃物的上部運(yùn)動(dòng)，且逐漸地將不燃物和流化介質(zhì)彼此分離。收集到流化床分離腔390的上部的第一混合物310g包含作為主要成分的流化介質(zhì)310。第一混合物310g隨著流化氣體331的上升流運(yùn)動(dòng)到位于流化床分離腔390的上方的流化介質(zhì)上升腔391中。通過(guò)流化介質(zhì)上升腔391上升的第一混合物310g流過(guò)位于流化介質(zhì)上升腔391中的堰395a和395b的環(huán)形密封件，并且通過(guò)位于流化床爐305的上部處的返回口393a返回至流化床爐305。
返回口393a和流化介質(zhì)上升腔391的連接部分的最下部位置391a的高度位于致密流化床的分界面(循環(huán)流化床312的上表面)的上方，從而不會(huì)受到流化床爐305中的循環(huán)流化床312的壓力波動(dòng)的影響。流化介質(zhì)上升腔391在流化介質(zhì)排放口393a上具有堰395a和395b。堰395a和395b用于在流化介質(zhì)排放口393a中充填含有作為主要成分的流化介質(zhì)的第一混合物310g并用于密封來(lái)自流化床爐305的壓差，從而防止流化床爐305中的氣體流入流化介質(zhì)上升腔391中。
例如，流化介質(zhì)上升腔391可具有彌散噴嘴，其位于流化介質(zhì)上升腔的側(cè)壁處，以用于將流化氣體398供給至流化介質(zhì)上升腔391中，從而促進(jìn)主要含有流化介質(zhì)的第一混合物310g的噴射。流化氣體398用于使流化介質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)。流化氣體398可增大和減小流經(jīng)流化介質(zhì)上升腔391的流化氣體的流化速度，從而調(diào)整通過(guò)流化介質(zhì)上升腔391的第一混合物310g的上升運(yùn)動(dòng)量。
當(dāng)流化介質(zhì)上升腔391中的流化速度增大時(shí)，流化介質(zhì)上升腔391中的流化介質(zhì)的濃度降低。因此，第一混合物310g可以在不使流化床分離腔390中的產(chǎn)生大的壓力增加的情況下上升。
如上所述，流化介質(zhì)上升腔391在流化介質(zhì)上升腔391的上部處具有流化氣體排放口397。從流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b供給的流化氣體331和從流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)壁供給的流化氣體398通過(guò)流化氣體排放口397被排放。流化氣體331和398被用作流化床爐305中的二次燃燒氣體。在這種情況下，流化氣體排放口397和流化介質(zhì)返回口393a可彼此形成一體，并且至少可將堰395b去掉。
從流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)壁供給的流化氣體398可包括與從流化床分離腔390的通道部分390c的底面390b供給的流化氣體331相同類型的氣體，或者可包括含有氧氣的氣體、例如空氣。
從流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)壁供給的流化氣體398不會(huì)在流化介質(zhì)上升腔391中向下流動(dòng)，除非壓力平衡被破壞而超過(guò)了最大限度。因此，可采用含有氧氣的氣體，因?yàn)樵摎怏w不會(huì)導(dǎo)致使混合物中出現(xiàn)熔渣的麻煩。
由于可從流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)壁供給含有氧氣的氣體，因此即使第一混合物310g含有例如炭的未燃可燃物，第一混合物310g也能在流化介質(zhì)上升腔391中燃燒。因此，可以預(yù)期，流化介質(zhì)可被凈化，并且未燃可燃物的損失也因此被降低。另外，通過(guò)燃燒第一混合物310g中的未燃可燃物并將其直接返回到流化床爐305中可以增加流化介質(zhì)。因此，可以有利地提高流化床爐305的熱效率。
另一方面，流化介質(zhì)和不燃物的第二混合物310f沿著通道部分390c的底面390b被供給至提升腔392中，其中在所述第二混合物310f中，不燃物聚集在流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b附近。提升腔392具有例如為螺旋輸送器378的流化介質(zhì)輸送裝置，其位于提升腔392中，以用于使流化介質(zhì)和不燃物的第二混合物310f豎直向上運(yùn)動(dòng)。第二混合物310f從位于提升腔392的上部處的不燃物排放口317處排放。
可根據(jù)提升腔392的所需床高度任意設(shè)定不燃物排放口317的最下部位置317a。提升腔392的所需床高度為能夠獲得將流化床分離腔390中的壓力保持在高于流化床爐305中的混合物輸送通路316的內(nèi)部壓力水平的所需密封性能的流化介質(zhì)固定床的高度。通常，提升腔392的所需床高度高于循環(huán)流化床312(致密流化床)的表面的高度。
不燃物排放口317的高度不局限于與流化介質(zhì)固定床的高度相關(guān)的上述例子的情形，其可被設(shè)置成比上述例子中的高。例如，不燃物排放口317的高度可被設(shè)置成比位置392a高，并比流化介質(zhì)固定床的高度高，其中所述位置392a沿豎直方向比流化床分離腔390的底部390a高出1m。
這樣，可通過(guò)調(diào)整不燃物排放口317的高度任意設(shè)計(jì)對(duì)提升腔392外部的密封性能。因此，可更加靈活地設(shè)計(jì)流化床爐305中的流化床高度，而迄今為止所述高度的設(shè)計(jì)是受到限制的。因此，也可更靈活地制造流化床爐系統(tǒng)301。
在提升腔392中，當(dāng)作為流化介質(zhì)輸送裝置的螺旋輸送器378的運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))量減小時(shí)，排放到外部的第二混合物310f中的不燃物的濃度將增大。在這種情況下，令人擔(dān)憂的是，提升腔392中的第二混合物310f以更高的比例回流至流化床分離腔390。
為了防止第二混合物310f回流至流化床分離腔390，從流化介質(zhì)上升腔391供給的流化氣體398的量被減少，流化介質(zhì)上升腔391中的稀釋的流化床的孔隙度將減小，并且流化床分離腔390的壓力將上升。此外，當(dāng)混合物輸送通路316中的螺旋輸送器320的運(yùn)動(dòng)速度(轉(zhuǎn)速)增大時(shí)，流化床分離腔390的壓力增大。
這樣，在該實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)301中，由于提取了不燃物濃度增大的第二混合物310f，因此排放到系統(tǒng)外部并作為不燃物和流化介質(zhì)的混合物的第二混合物310f的量將被減少至傳統(tǒng)系統(tǒng)中的十分之一或更少。
此外，將被提取的不燃物和流化介質(zhì)的第二混合物310f與流化床分離腔390中的流化氣體221接觸并被其直接冷卻。因此，被提取到系統(tǒng)外部的第二混合物310f的量可以被減少，同時(shí)第二混合物310f可以被冷卻。因此，可以簡(jiǎn)化流化介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)。由于釋放到系統(tǒng)外部的熱量減少，因此整個(gè)流化床爐系統(tǒng)301中的熱回收效率將提高。
本實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)不同，不燃物排放口并不位于流化床爐的下方。因此，流化床爐305的高度與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比被減小。因此，可以在不需要在地面上為該爐挖掘深坑的情況下更容易地安裝流化床爐305。
這樣，可以縮短用于安裝流化床爐305所需的時(shí)間(工期)并降低成本，同時(shí)簡(jiǎn)化安裝結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中包括廢物供給系統(tǒng)、即將可燃廢物(未示出)供給至流化床爐304中的供給系統(tǒng)在內(nèi)的所有部件將受到流化床爐305的影響，因?yàn)檫@些部件的安裝高度均可根據(jù)流化床爐305的安裝高度進(jìn)行調(diào)整。這樣，可以顯著縮短構(gòu)造整個(gè)設(shè)施的時(shí)間并降低成本。
圖5為本發(fā)明的第四實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)301中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床爐系統(tǒng)301具有流化床爐305和不燃物提取系統(tǒng)302a。不燃物提取系統(tǒng)302a具有混合物輸送通路316、流化床分離腔390、作為返回通道的流化介質(zhì)上升腔391、以及作為不燃物排放通道的提升腔392。該流化床爐系統(tǒng)301還具有根據(jù)流化床爐305的上部和下部壓力測(cè)量流化床的高度的第一壓差測(cè)量計(jì)406、用于測(cè)量流化床爐305的下游的流化床分離腔390的壓力的壓力檢測(cè)器415、根據(jù)流化床爐305的下部壓力和流化床分離腔390的壓力測(cè)量密封壓差的第二壓差測(cè)量計(jì)413、與溫度控制器416相連以用于將冷卻氣體340供給至位于流化床爐305的下方的混合物輸送通路316的第一控制閥420、與流化床分離腔390中的壓力檢測(cè)器415相連以用于將流化氣體331供給至流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b的第二控制閥418、與第二壓差測(cè)量計(jì)413相連以用于將流化氣體398供給至流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)部的第三控制閥412、用于將流化氣體398供給至位于流化介質(zhì)上升腔391的上部處的堰395b的附近的第四控制閥408、用于控制流化床分離腔390中的流化介質(zhì)的溫度的溫度控制器416、用于從流化床爐305的底部提取流化介質(zhì)的被可旋轉(zhuǎn)地支承的螺旋輸送器320、用于驅(qū)動(dòng)該螺旋輸送器320的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400、用于響應(yīng)來(lái)自流化床分離腔390中的溫度控制器416和壓力檢測(cè)器415的控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400的轉(zhuǎn)速的第一轉(zhuǎn)速控制器419，位于流化床分離腔390的下游作為提升腔392中的流化介質(zhì)輸送裝置的被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的螺旋輸送器378、用于驅(qū)動(dòng)螺旋輸送器378的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)401、以及用于控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)401的轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速控制器402?，F(xiàn)在，將參照?qǐng)D5對(duì)流化床爐系統(tǒng)301的操作說(shuō)明如下。
第一壓差測(cè)量計(jì)406與用于測(cè)量流化床爐305的上部壓力的第一壓力檢測(cè)器404相連，并且還與用于測(cè)量流化床爐305的底部壓力的第二壓力檢測(cè)器407相連。第一壓差測(cè)量計(jì)406根據(jù)流化床爐305的上部和底部的壓力測(cè)量流化床的高度，其中所述壓力由第一和第二壓力檢測(cè)器404和407發(fā)送。
第二壓差測(cè)量計(jì)413根據(jù)流化床爐305的底部壓力和分離腔390的壓力測(cè)量密封壓力，其中所述底部壓力由第二壓力檢測(cè)器407發(fā)送，所述分離腔的壓力由第三壓力檢測(cè)器415發(fā)送。第二壓差測(cè)量計(jì)413還根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)控制第三控制閥412的開(kāi)閉。
第三壓力測(cè)量計(jì)415測(cè)量流化床分離腔390的壓力并控制第二控制閥418的開(kāi)閉，其中所述流化床分離腔390接收從流化床爐305的底部提取的流化介質(zhì)。
轉(zhuǎn)速控制器419(SIC1)將轉(zhuǎn)速控制信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400，以使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)400旋轉(zhuǎn)。這樣，轉(zhuǎn)速控制器419將控制螺旋輸送器320的旋轉(zhuǎn)，其中所述螺旋輸送器320的旋轉(zhuǎn)軸水平延伸。
溫度控制器416(TIC1)檢測(cè)部分411處的流化介質(zhì)的溫度，其中在所述部分411處，流化介質(zhì)從螺旋輸送器320的輸送端被導(dǎo)入到流化床分離腔390中。溫度控制器416將與檢測(cè)到的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送給作為第一控制閥的控制閥420(CV1)，以控制冷卻氣體340的量，其中所述冷卻氣體340用于冷卻從位于螺旋輸送器320的底部處的多個(gè)供給口供給的流化介質(zhì)。
這樣，通過(guò)由此被控制的冷卻氣體340將位于部分411處的流化介質(zhì)的溫度維持在450℃以下，其中在所述部分411處，流化介質(zhì)被導(dǎo)入到流化床分離腔390中。在本實(shí)施例中，蒸汽被用作冷卻氣體340。在水、而不是蒸汽被用作冷卻劑340的情況下，可采用類似的控制方法。當(dāng)未燃的碳的量在流化介質(zhì)中很小時(shí)，含有氧氣的氣體、例如空氣或者燃燒廢氣可以被用作冷卻氣體340。
壓力檢測(cè)器407(PIR2)獲得循環(huán)流化床的內(nèi)部409的壓力。壓力檢測(cè)器415(PIR3)獲得部分410處的壓力，其中在所述部分410處，流化介質(zhì)被導(dǎo)入到流化床分離腔390中。由壓力檢測(cè)器407獲得的壓力和由壓力檢測(cè)器415獲得的壓力被輸入到減法器414中，以產(chǎn)生內(nèi)部409和部分410之間的壓差。然后，該壓差被輸入到壓差測(cè)量計(jì)413(DPIA2)中。壓差測(cè)量計(jì)413控制控制閥412(CV3)，從而使部分410處的壓力(PIR3)持續(xù)地保持在比循環(huán)流化床的內(nèi)部(底部)409處的壓力高的水平。
特別地，由壓差測(cè)量計(jì)413對(duì)流化床爐305和流化床分離腔390的壓力進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。循環(huán)流化床的部分410和內(nèi)部409之間的壓力關(guān)系主要通過(guò)控制用于從流化介質(zhì)上升腔391的側(cè)部供給的流化氣體的控制閥412來(lái)調(diào)整，以減少流化氣體的量。在本實(shí)施例中，空氣可被用作流化氣體398。
如果部分410的壓力(PIR3)變得比給定值低，則第二混合物310f可能從提升腔392回流，其中在所述部分410處，流化介質(zhì)從螺旋輸送器320處導(dǎo)入到流化床分離腔390中。因此，當(dāng)部分410的壓力(PIR3)低于預(yù)定值時(shí)，控制閥418(CV2)將被節(jié)流或抑制，以控制將從底面390b供給至流化床分離腔390中的通道部分390c中的流化氣體331的量。這樣，流化床分離腔390的流化作用將被削弱，從而防止第二混合物310f從提升腔392回流?？商鎿Q地，轉(zhuǎn)速控制器419控制螺旋輸送器320，以增大螺旋輸送器320的轉(zhuǎn)速。這樣，流化介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)量將增大，從而防止第二混合物310f從提升腔392回流。
當(dāng)提高螺旋輸送器320的轉(zhuǎn)速時(shí)，部分410處的溫度(TIC1)將上升到預(yù)定值以上。因此，有利地是，從流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b供給的流化氣體331的量將首先被減小，以削弱混合物的流化作用。
第一壓差測(cè)量計(jì)406(DPIR1)通過(guò)減法器405與第一壓力檢測(cè)器404(PIR1)和第二壓力檢測(cè)器407(PIR2)相連。第一壓差測(cè)量計(jì)406檢測(cè)流化床爐5的干舷的上部403的壓力(PIR1)和循環(huán)流化床內(nèi)部(底部)409的壓力(PIR1)之間的壓差。
當(dāng)打開(kāi)第四控制閥408(CV4)時(shí)，流化氣體398(空氣)被供給至位于返回口393a的上游的環(huán)形密封件中，以將來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的流化介質(zhì)返回到流化床爐305中。該環(huán)形密封件用于將流化介質(zhì)上升腔391和流化床爐305隔離，并包括位于流化介質(zhì)上升腔391的上部處的堰395a和395b。環(huán)形密封件主要被供給有作為流化氣體398并以固定流速流動(dòng)的空氣。例如，流速可被固定成大約為最小流化速度的兩倍。
螺旋輸送器378從提升腔392的頂部懸垂并以懸臂方式布置。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)401與螺旋輸送器378相連。第二轉(zhuǎn)速控制器402(SIC2)將轉(zhuǎn)速控制信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)401，以將其驅(qū)動(dòng)。這樣，第二轉(zhuǎn)速控制器402對(duì)螺旋輸送器378的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。通常，螺旋輸送器378以固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
在本實(shí)施例中，底面390b相對(duì)于提升腔392向下傾斜。通道部分390c具有向著提升腔392逐漸加寬的豎直橫截面。采用這種布置，混合物可平穩(wěn)地被輸送到提升腔392的下部。
流化氣體331從流化床分離腔390中的通道部分390c的底面390b處被供給，從而在流化床分離腔390的上部處形成稀釋的流化床。流化氣體398從流化介質(zhì)上升腔391的中間部分供給。在流化介質(zhì)上升腔391的上部處設(shè)置有作為與流化床爐305連通的開(kāi)口的返回口393a。主要含有在流化介質(zhì)上升腔391中噴射的流化介質(zhì)的第一混合物310g通過(guò)返回口393a返回到流化床爐305中。
圖6為本發(fā)明的第五實(shí)施例的流化床氣化和排渣燃燒爐系統(tǒng)301a中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床氣化和排渣燃燒爐系統(tǒng)301a具有作為流化床爐的流化床氣化爐305a和不燃物提取系統(tǒng)302a。不燃物提取系統(tǒng)302a具有位于流化床氣化爐305a的下方的混合物輸送通路316、位于混合物輸送通路316的下游作為返回通道的流化介質(zhì)上升腔391、作為不燃物排放通道的提升腔392、以及向下與流化床氣化爐305a的排放管道322相連的排渣燃燒爐431。流化床氣化爐305a、混合物輸送通路316、流化介質(zhì)上升腔391以及提升腔392具有與第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，因此這里不再重復(fù)描述。圖6所示的流化床氣化爐305a與圖2中的流化床爐305對(duì)應(yīng)。
排渣燃燒爐431具有主腔(初級(jí)腔)429、副腔(次級(jí)腔)428和第三腔430。熱解氣體通過(guò)管子424從流化床氣化爐305a的排放管道322導(dǎo)入到氣體導(dǎo)入口423中。該熱解氣體在主腔429和副腔428中完全燃燒，從而將灰熔化為爐渣。未燃燒的可燃?xì)怏w在第三腔430中完全燃燒。
理想地是，來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣通過(guò)管道422從流化氣體排放口397供給至排渣燃燒爐431的第三腔430中。由于來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣的氧氣濃度低，因此它不適合作為燃燒的氧化劑。如果來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣被供給至流化床氣化爐305a或者排渣燃燒爐431的主腔429或者副腔428，則它將抑止溫度上升到將灰燃燒為爐渣的所需溫度。
本發(fā)明并不局限于這種布置，其中在所述布置中，廢氣通過(guò)管道422被供給至排渣燃燒爐431的第三腔430。例如，由于來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣已經(jīng)由流化介質(zhì)通過(guò)熱交換被加熱到大約500℃，因此，來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣對(duì)溫度的升高將具有很小的不利影響。這樣，如果來(lái)自流化介質(zhì)上升腔391的廢氣的氧氣濃度至少為15％，則它可通過(guò)管道421被供給至排渣燃燒爐431的主腔429或副腔428中。當(dāng)流化介質(zhì)中的未燃可燃物的量小時(shí)，流化床爐系統(tǒng)可采用這種布置。在任一情況下，本發(fā)明與提取高溫流化介質(zhì)和利用熱損耗處理流化介質(zhì)的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比均具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
在排渣燃燒爐431中，熱解氣體在主腔429和副腔428中熔化為爐渣，并且爐渣落到排渣燃燒爐431的爐底433。爐底433上的爐渣434從爐底433排放。
如上所述，本實(shí)施例中的流化床氣化和排渣燃燒爐系統(tǒng)301a具有位于流化床分離腔390的下游以用于沿向上方向輸送流化介質(zhì)和不燃物的提升腔392。這樣，具有高濃度的不燃物的第二混合物310f可從比流化床氣化爐305的循環(huán)流化床312(致密流化床)的表面高的位置處被排放到系統(tǒng)的外部。
在本實(shí)施例中，理想地是，用于沿豎直向上方向使第二混合物310f運(yùn)動(dòng)的懸置式螺旋輸送器378被用作位于提升腔392中的流化介質(zhì)輸送裝置，所述提升腔基本上具有圓筒形的壁，其相對(duì)于水平面成大約90°的角度。
圖7為本發(fā)明的第六實(shí)施例的流化床氣化爐系統(tǒng)301b中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床氣化爐系統(tǒng)301b具有流化床氣化爐305a和不燃物提取系統(tǒng)302a(部分示出)。流化床氣化爐305a將流化介質(zhì)310保持于其中，其中所述流化介質(zhì)形成基本上呈圓筒形容器的循環(huán)流化作用306。不燃物提取系統(tǒng)302a具有作為混合物輸送通路以用于提取形成來(lái)自爐底311的循環(huán)流化作用306的流化介質(zhì)310的不燃物提取滑槽307、位于不燃物提取滑槽307的下方作為混合物輸送通路的水平流化介質(zhì)提取通路316d、以及位于水平流化介質(zhì)提取通路316d中的螺旋輸送器320。水平流化介質(zhì)提取通路316d包括形成于螺旋輸送器320的輸送端附近處的混合物排放口440。不燃物提取系統(tǒng)302a還具有用于接收從混合物排放口440排放的流化介質(zhì)和不燃物的混合物的流化床分離腔(未示出)、作為返回通道的流化介質(zhì)上升腔(未示出)、以及作為不燃物排放通道的提升腔(未示出)。流化床氣化爐系統(tǒng)301b具有位于某一區(qū)域處的壓力傳感器437、位于不燃物提取滑槽307的外壁上的溫度檢測(cè)器435、與壓力傳感器437相連以用于測(cè)量流化床氣化爐305a的底部的壓力的壓力傳感器438(PIR2)、以及與溫度檢測(cè)器435相連以用于檢測(cè)不燃物提取滑槽307的外壁的溫度的溫度測(cè)量裝置436(TIA)，其中氣體被供給至所述區(qū)域處，以形成流化介質(zhì)的循環(huán)流化作用306。
在圖7中，不燃物提取滑槽307的進(jìn)口附近的部分315具有高分壓的氧氣。因此，不燃物和流化介質(zhì)的溫度可能被升高。這樣，蒸汽439作為凈化氣體從部分315的附近的側(cè)表面輸入，以對(duì)不燃物提取滑槽307中的部分315進(jìn)行流化，從而防止產(chǎn)生渣塊。凈化氣體439還用于冷卻不燃物提取滑槽307，以降低流化介質(zhì)和不燃物的溫度。
壓力測(cè)量裝置438(PIR2)測(cè)量流化床爐305的壓力并控制凈化氣體439的壓力，因此不燃物提取滑槽307的壓力高于流化床爐5的壓力。
此外，溫度測(cè)量裝置436檢測(cè)不燃物提取滑槽307的外壁的溫度，并對(duì)不燃物提取滑槽307的溫度進(jìn)行監(jiān)控，從而在定性地使該溫度不超過(guò)渣塊產(chǎn)生溫度。如果與溫度測(cè)量裝置436相連的溫度檢測(cè)器435從側(cè)壁凸出至不燃物提取滑槽307中，則它能夠防止流化介質(zhì)和不燃物由于重力的原因向下流動(dòng)并防止其被排放。因此，溫度檢測(cè)器435設(shè)置在不燃物提取滑槽307的外壁上，并且溫度測(cè)量裝置436檢測(cè)不燃物提取滑槽307的外壁的溫度。
圖8為本發(fā)明的第七實(shí)施例的流化床氣化爐系統(tǒng)301b中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床氣化爐系統(tǒng)301b具有流化床氣化爐305a和不燃物提取系統(tǒng)302a(部分示出)。流化床氣化爐305a具有循環(huán)流化床312和干舷348，它們位于爐底346的上方。不燃物提取系統(tǒng)302a具有作為混合物輸送通路位于爐底346的下方的流化介質(zhì)提取通路316以及位于流化介質(zhì)提取通路316的下部水平部分316d中的螺旋輸送器320。不燃物提取系統(tǒng)302a還具有用于接收從混合物排放口440排放的流化介質(zhì)和不燃物的混合物的流化床分離腔(未示出)、作為返回通道的流化介質(zhì)上升腔(未示出)、以及作為不燃物排放通道的提升腔(未示出)。流化介質(zhì)提取通路316具有在螺旋輸送器320的輸送端附近位于下部水平部分316上的混合物排放口440。流化介質(zhì)提取通路316包括沿豎直方向設(shè)置的不燃物提取滑槽307和下部水平部分316d。
高溫燃燒空氣324從爐底346供給。燃燒空氣324在循環(huán)流化床312中產(chǎn)生流化介質(zhì)310的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)流。廢物314被供給至流化床氣化爐305a中并與溫度為450℃至650℃的循環(huán)流化床312接觸。因此，廢物314被熱解并氣化，以產(chǎn)生可燃?xì)怏w。可燃?xì)怏w作為廢氣從位于干舷348的上部處的排放管道322排放到流化床氣化爐305a的外部。
流化介質(zhì)提取通路316用于從爐底346提取流化介質(zhì)310并且通過(guò)螺旋輸送器320將流化介質(zhì)沿水平方向向著圖8的右側(cè)輸送。被輸送的流化介質(zhì)310從混合物排放口440排放并且被輸送到流化床分離腔(未示出)中。
凈化氣體供給口330位于流化介質(zhì)提取通路316的最下部364和爐底346之間，以用于供給例如蒸汽的凈化氣體。例如，當(dāng)循環(huán)流化床312的內(nèi)部壓力P0被設(shè)定為15kPa時(shí)，從凈化氣體供給口330供給凈化氣體，從而凈化氣體供給口330附近的壓力P1大約為17kPa，該壓力比壓力P0高。
流化介質(zhì)提取通路316的出口附近的壓力P2可通過(guò)流化介質(zhì)上升腔(未示出)和提升腔(未示出)的密封性能被維持成幾千帕，其比大氣壓力稍高。流化介質(zhì)提取通路316的出口附近的壓力P2可為大氣壓，只要凈化氣體供氣口330附近的壓力P1可以維持為大約17kPa。
在上述壓力條件下，凈化氣體從凈化氣體供給口330供給至流化介質(zhì)提取通路316中，從而對(duì)來(lái)自流化介質(zhì)提取通路316和循環(huán)流化床312的底部346附近處的包含于流化介質(zhì)310中的燃燒氣體324和未燃?xì)怏w進(jìn)行凈化(或清潔)。
在這種情況下，在循環(huán)流化床312的內(nèi)部壓力P0、流化介質(zhì)提取通路316的內(nèi)部壓力P1以及流化介質(zhì)提取通路316的排放口附近的內(nèi)部壓力P2之間應(yīng)維持以下關(guān)系P0＜P1＞P2在本實(shí)施例中，當(dāng)凈化氣體從凈化氣體供給口330供給時(shí)，流化介質(zhì)提取通路316的出口可被流化介質(zhì)上升腔(未示出)和提升腔(未示出)密封，從而維持上面的關(guān)系(P0＜P1＞P2)。
在本實(shí)施例中，帶式輸送器或者鏈?zhǔn)捷斔推骺捎米魑挥诹骰橘|(zhì)提取通路316中的輸送器320。此外，硅砂可用作流化介質(zhì)310。
惰性氣體、例如氮?dú)饣蛘叨趸伎捎米鲀艋瘹怏w。即使凈化氣體在流化介質(zhì)提取通路316中被冷卻，這種氮?dú)饣蛘叨趸家膊粫?huì)產(chǎn)生濕氣。因此，這種氮?dú)饣蛘叨趸伎梢员３指稍锏沫h(huán)境并且不產(chǎn)生煙氣(蒸汽)，即使其被釋放到流化介質(zhì)提取通路316的外部。
由于流化介質(zhì)和不燃物的混合物被冷卻，流化介質(zhì)上升腔(未示出)和作為不燃物排放通道的提升腔(未示出)在它們的設(shè)計(jì)中也有裕度，因此可有效地保持密封性能。
因此，不需要加長(zhǎng)不燃物提取滑槽307以確?；旌衔锏牟牧厦芊庑Ч?。即使不燃物提取滑槽307安裝到地面上，流化床氣化爐305a也可具有與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比減小的高度。因此，可以降低流化床爐系統(tǒng)的安裝成本。
圖9為本發(fā)明的第八實(shí)施例的流化床爐系統(tǒng)301中的不燃物提取系統(tǒng)的示意圖。該流化床爐系統(tǒng)301具有流化床爐350和不燃物提取系統(tǒng)302b。流化床爐350具有形成于流化床爐350的底部346的上方的循環(huán)流化床342和干舷348。不燃物提取系統(tǒng)302b具有位于爐底346的下方作為混合物輸送通路的流化介質(zhì)提取通路316、作為不燃物提取通道的豎直通路376以及作為與豎直通路376的上部相連的不燃物排放通道的水平通路376a。豎直通路376具有相對(duì)于豎直方向以30°傾斜的提升部344、排放管道352和用于排放來(lái)自豎直通路376的流化介質(zhì)310和不燃物360的不燃物排放口358。提升部344充填有流化介質(zhì)310和不燃物360的混合物。流化介質(zhì)310和不燃物360通過(guò)不燃物排放口358從豎直通路376被排放，并被導(dǎo)入到水平通路376a中，然后被排放到系統(tǒng)的外部。
在循環(huán)流化床312中，高溫燃燒空氣324通過(guò)擴(kuò)散板362從爐底346供給，以產(chǎn)生流化介質(zhì)的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)流342。流化床爐350和流化介質(zhì)提取通路316可具有與第七實(shí)施例相同的布置，因此不再重復(fù)說(shuō)明。
不燃物排放口358位于豎直通路376中的提升部344的端部處?；旌衔锿ㄟ^(guò)水平方向的不燃物排放口358從豎直通路376排放。不燃物排放口358的最下部位置358a位于比循環(huán)流化床312的表面366的頂部或者平均高度高的位置處，因此流化介質(zhì)310由于其重力充填或者聚集在提升部344中，直至到達(dá)豎直通路376的不燃物排放口358。
不燃物提取系統(tǒng)302b還具有作為豎直通路376中的流化介質(zhì)輸送裝置的螺旋輸送器378。螺旋輸送器378具有豎直軸。被輸送到豎直通路376的底部的流化介質(zhì)310被卷入旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器378中，并通過(guò)該螺旋輸送器378被輸送到豎直通路376的上部。
豎直通路376中的流化介質(zhì)310充填或聚集于豎直通路376的上升部344中。被充填的流化介質(zhì)310可保持密封性能，以防止凈化氣體供給口330附近的壓力P1降低，其中凈化氣體341從所述供給口330供給。
代替作為密封裝置的雙調(diào)節(jié)風(fēng)門或者鎖定料斗，流化介質(zhì)310被充填到豎直通路376的提升部344中。因此，提高了密封效果。同時(shí)，不需要在流化介質(zhì)提取通路316的下方挖掘用于容納雙調(diào)節(jié)風(fēng)門的深坑，因此可降低流化床爐系統(tǒng)301的高度。因而，可縮短安裝流化床爐系統(tǒng)301的時(shí)間和并降低成本。
凈化氣體341可防止包含于循環(huán)流化床312中的未燃?xì)怏w被導(dǎo)入到流化介質(zhì)提取通路316或豎直通路376的導(dǎo)入部分。不需要提供用于防止凈化氣體泄漏的特殊密封裝置。因此，可以簡(jiǎn)化挖掘用于容納這種密封裝置的工序。因此，流化床爐350與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比可安裝到更低的位置處，并且可以降低構(gòu)造流化床爐350的成本。
從豎直通路376排放的流化介質(zhì)310然后通過(guò)水平通路376a排放到不燃物排放口358的外部。排放的流化介質(zhì)310和不燃物360將在排渣燃燒爐(未示出)或類似物中進(jìn)行分離過(guò)程，所述排渣燃燒爐位于用于處理不燃物360的流化床爐350的外部。然后，流化介質(zhì)310和不燃物360分別被回收。
另一方面，凈化氣體341從排放管道352排放并且通過(guò)供給通路354被供給至廢氣鍋爐356中。這樣，凈化氣體341可以被再次用作熱源。另外，從排放管道352排放的一部分蒸汽被供給至干舷348處，從而在干舷348中與可燃?xì)怏w一起發(fā)生水氣反應(yīng)。在水氣反應(yīng)中的吸熱反應(yīng)可以將干舷348的溫度降至適當(dāng)值。
這樣，在本實(shí)施例中，理想地是，位于豎直通路376中的流化介質(zhì)輸送裝置包括螺旋輸送器378，其用于以相對(duì)于水平面至少成60°的內(nèi)角沿傾斜方向輸送混合物。
圖10為本發(fā)明的第九實(shí)施例的在氣化系統(tǒng)中的不燃物提取系統(tǒng)302b的示意圖。該不燃物提取系統(tǒng)302b具有包括用于大致沿水平方向輸送流化介質(zhì)310的水平部分372a、沿水平方向可旋轉(zhuǎn)地支承在混合物輸送通路372的水平部分372a中的螺旋輸送器372a、位于混合物輸送通路372的水平部分372a的輸送端部處的傾斜通路374、從傾斜通路374的下端豎直延伸作為不燃物排放通道的豎直通路376、作為流化介質(zhì)輸送裝置的被可旋轉(zhuǎn)地支承的螺旋輸送器378、以及用于排放來(lái)自豎直通路376的最上部處的流化介質(zhì)310和不燃物360的不燃物排放口358。螺旋輸送器378在豎直通路376的頂部懸垂并以懸臂方式設(shè)置。
通過(guò)螺旋輸送器377的水平軸的旋轉(zhuǎn)，混合物輸送通路372的水平部分372a用于沿水平方向?qū)⒘骰橘|(zhì)310向著圖10中的右側(cè)輸送?；旌衔镙斔屯?72用于將流化介質(zhì)310輸送至傾斜通路374的上部，其中所述傾斜通路374位于混合物輸送通路372的右端。由于其重力作用，流化介質(zhì)310通過(guò)傾斜通路374流向豎直通路376的底部。
通過(guò)螺旋輸送器378的旋轉(zhuǎn)，豎直通路376用于將位于螺旋輸送器378的螺旋葉片和豎直通路376的內(nèi)部之間的豎直通路376的底部聚集的流化介質(zhì)包含于其中，從而將流化介質(zhì)310向上輸送到豎直通路376的上部。通過(guò)豎直螺旋輸送器378向著豎直通路376的頂部輸送的流化介質(zhì)310然后由于其重力作用與不燃物360一起從不燃物排放口358被排放到豎直通路376的外部。在流化床爐350的外部，被排放的不燃物360被回收并且可被有效利用(參見(jiàn)圖9)。
例如，被回收的不燃物360可被用作與瀝青一起用于鋪路材料的砂子。可再利用的硅砂被返回到流化床爐中。由于回收的不燃物360基本上不含有未燃?xì)怏w，因此沒(méi)有未燃?xì)怏w被釋放到大氣中。
如圖10所示，不燃物排放口358的最下部位置358a位于基本上與作為不燃物排放通道的混合物輸送通路372的水平部分372a等高的位置處。如果流化介質(zhì)310可被充填到上升部分344中以密封凈化氣體341(參見(jiàn)圖9)，則不燃物排放口358的最下部位置可位于圖10所示的位置358a處。只要流化介質(zhì)310可被充填到提升部344以密封凈化氣體341，則不燃物排放口358的最下部位置可位于如圖9所示的位置358a處，其中所述位置358a比循環(huán)流化床312的表面366的高度高。
豎直通路376在其上部處具有粗糙化內(nèi)表面382。該粗糙化內(nèi)表面382的粗糙度比下部?jī)?nèi)表面的粗糙度高。豎直螺旋輸送器378的螺旋葉片被設(shè)計(jì)成在面對(duì)粗糙化內(nèi)表面382的范圍內(nèi)具有小的水平橫截面，從而在螺旋葉片和粗糙化內(nèi)表面382之間具有大的間隙。例如，螺旋葉片和粗糙化內(nèi)表面382之間的間隙可被設(shè)定成至少為流化介質(zhì)的最大顆粒直徑的三倍。采用這種布置，由于流化介質(zhì)310和不燃物360可能由于其重力而在豎直通路376中向下流動(dòng)，因此密封效果可以得到提高。
另一方面，豎直通路376在其下部處具有光滑的內(nèi)襯380。內(nèi)襯380的粗糙度低于上部?jī)?nèi)表面的粗糙度。豎直螺旋輸送器378的螺旋葉片被設(shè)計(jì)成在面對(duì)內(nèi)襯380的范圍內(nèi)具有大的水平橫截面，從而在螺旋葉片和粗糙內(nèi)表面382之間具有小的間隙。例如，螺旋葉片和內(nèi)襯380之間的間隙優(yōu)選地可被設(shè)定成比流化介質(zhì)的最大顆粒直徑的三倍小。
豎直通路376中的提升部344的上部?jī)?nèi)表面和下部?jī)?nèi)表面以連續(xù)方式形成。提升部344的上部?jī)?nèi)表面被設(shè)計(jì)成在上部?jī)?nèi)表面和螺旋葉片之間具有大的間隙(例如，至少為流化介質(zhì)的最大顆粒直徑的三倍)。提升部344的下部?jī)?nèi)表面被設(shè)計(jì)成在下部?jī)?nèi)表面和螺旋葉片之間具有小的間隙(例如，比流化介質(zhì)的最大顆粒直徑的三倍小)。
接下來(lái)，以下將對(duì)豎直通路376的操作進(jìn)行描述。由于豎直通路376的上部和面對(duì)粗糙化內(nèi)表面382的螺旋葉片之間的間隙大，因此流化介質(zhì)310的輸送效率低。另一方面，由于豎直通路376的下部和面對(duì)內(nèi)襯380的螺旋葉片之間的間隙小，因此流化介質(zhì)310的輸送效率高。
豎直通路376中的輸送效率的差異允許位于其下部處的流化介質(zhì)310推動(dòng)位于其上部處的流化介質(zhì)310，從而當(dāng)流化介質(zhì)310新近被供給至豎直通路376的下部處時(shí)，位于豎直通路376的上部處的流化介質(zhì)310被排放到不燃物排放口358處。
當(dāng)流化介質(zhì)310新近未被供給至豎直通路376的下部時(shí)，不能將流化介質(zhì)10向著不燃物排放口358推動(dòng)。然而，由于流化介質(zhì)310聚集或者充填到連續(xù)地從豎直通路376的上部延伸到下部的提升部344中，因此如圖10所示，在提升部344的下方形成氣隙384。當(dāng)流化介質(zhì)310沒(méi)有充分地從傾斜通路374供給時(shí)，該氣隙384作為將充填凈化氣體的空間，其形成于豎直通路376的底部。
可提供流化介質(zhì)容納腔(未示出)，從而在連接混合物輸送通路372和豎直通路376的部分處確定地形成氣隙。流化介質(zhì)容納腔可包括具有一定容積的槽。
由于流化介質(zhì)310聚集或者充填于豎直通路376的提升部344中，因此從混合物輸送通路372導(dǎo)入的凈化氣體可以被密封，從而將該凈化氣體保持于氣隙384中。因此，即使豎直螺旋輸送器378以較寬范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，上升部344中也可聚集并充填足夠量的流化介質(zhì)310。
當(dāng)氣隙384中的凈化氣體包含在從傾斜通路374供給的流化介質(zhì)中并向上運(yùn)動(dòng)至豎直通路376的上部時(shí)，可將排放管道(參見(jiàn)圖9)設(shè)置在豎直通路376的上部，以排放凈化氣體。
當(dāng)位于豎直通路376的下部?jī)?nèi)表面處的內(nèi)襯的粗糙度低并且螺旋葉片和內(nèi)襯380之間的間隙被設(shè)定得小時(shí)，可使用懸置式豎直輸送器，從而豎直螺旋輸送器378從豎直通路376的上部懸置。
在這種情況下，可在豎直通路376的頂部設(shè)置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)，并且豎直螺旋輸送器378可由上部軸承可旋轉(zhuǎn)地支承在豎直軸的上端處。豎直螺旋輸送器378的下端由豎直通路376的內(nèi)表面可旋轉(zhuǎn)地支承。豎直螺旋輸送器378可由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
上述豎直螺旋輸送器378可以消除位于豎直通路376的底部處以用于可旋轉(zhuǎn)地支承豎直螺旋輸送器378的下端的下部軸承。然而，為了增強(qiáng)可靠性，可以使用下部軸承，以減小由豎直螺旋輸送器378的旋轉(zhuǎn)造成的該豎直螺旋輸送器378的橫向振動(dòng)。
這樣，豎直通路376的維護(hù)間隔可變得較長(zhǎng)，從而提高了不燃物提取系統(tǒng)302b的運(yùn)行率。在本實(shí)施例中，由于提供了具有光滑表面和抗磨性的內(nèi)襯380以替代下部軸承，因此可有效地減小豎直螺旋輸送器378的橫向振動(dòng)。
此外，可通過(guò)調(diào)整位于混合物輸送通路372和豎直通路376之間的流化介質(zhì)310的輸送能力來(lái)對(duì)產(chǎn)生氣隙384的時(shí)間段進(jìn)行調(diào)整。例如，當(dāng)水平螺旋輸送器和豎直螺旋輸送器具有相同的輸送流化介質(zhì)的能力時(shí)，將水平螺旋輸送器377的轉(zhuǎn)速設(shè)定為比豎直螺旋輸送器378的轉(zhuǎn)速低。因此，水平螺旋輸送器377的輸送能力將低于豎直螺旋輸送器378的輸送能力。在這種情況下，在連接豎直通路376和傾斜通路374的部分處出現(xiàn)氣隙384的時(shí)間段將變長(zhǎng)，并且凈化氣體的密封效果將提高。
在上述例子中，水平和豎直螺旋輸送器377和378的轉(zhuǎn)速被調(diào)整。然而，為了將水平螺旋輸送器377的輸送能力設(shè)定為比豎直螺旋輸送器378的輸送能力低，可將水平螺旋輸送器377的螺距設(shè)定為比豎直螺旋輸送器378的螺距寬，或者可將水平螺旋輸送器377的螺桿直徑設(shè)定為比豎直螺旋輸送器378的螺桿直徑小。采用這種布置，氣隙384可用作不燃物提取通路中的緩沖器，以防止凈化氣體泄漏并保持混合物輸送通路372中的凈化氣體的壓力。
在水平螺旋輸送器中，作為沿垂直于螺桿軸的預(yù)定方向作用的作用力的重力作用于將被輸送的物料上。然而，在其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器中，小的力沿垂直于螺桿軸的預(yù)定方向作用。沿垂直于螺桿軸的預(yù)定方向作用的力用于防止所述物料和螺桿軸一起旋轉(zhuǎn)，并因此對(duì)于穩(wěn)定的輸送來(lái)說(shuō)是很重要的。因此，為了在其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器中保持輸送效率，需要防止所述物料在無(wú)重力的作用下與螺桿軸一同旋轉(zhuǎn)。
為了防止物料相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的螺桿沿周向旋轉(zhuǎn)，可以利用固定螺紋殼體的內(nèi)表面與所述物料之間的摩擦力。理想地是，摩擦力作用在周向上，而不是作用在輸送方向、即螺桿軸的軸向上。特別理想地是，在螺紋殼體的內(nèi)表面上設(shè)置平行于螺桿軸連續(xù)延伸的不規(guī)則部。
圖11為本發(fā)明的螺旋輸送器450的剖面圖。圖11示出了垂直于螺旋輸送器450的螺桿軸451的剖面圖。如圖11所示，該螺旋輸送器450具有六個(gè)平行于螺桿軸451延伸的凸起452。凸起452從螺紋殼體453的內(nèi)表面徑向向內(nèi)凸出。在圖11中，凸起452包括通過(guò)焊接固定在螺紋殼體453的內(nèi)表面上的C形通道。替代C形通道，還可采用L形的鋼板或者條鋼作為凸起452。采用這種布置，可防止物料與旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片454一起沿周向旋轉(zhuǎn)。因此，可獲得穩(wěn)定的輸送。
然而，根據(jù)將被輸送的不燃物的特性(尺寸和形狀)，采用如圖11所示的布置，不燃物可能會(huì)與凸起452或者螺旋葉片454的頂端接合。為了防止不燃物的這種接合，需要適當(dāng)選擇凸起452與螺旋葉片454的頂端之間的間隙。在輸送城市固體垃圾的情況下，凸起452與螺旋葉片454的頂端之間的間隙優(yōu)選地至少為20mm，根據(jù)需要也可在20mm至75mm之間。
另外，在沒(méi)有平行于螺桿軸451延伸的凸起452的情況下，當(dāng)將螺紋殼體453的內(nèi)表面與螺旋葉片454的頂端之間的間隙適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)成小的值時(shí)，也可獲得相同的效果。特別地，如果不燃物的尺寸小于凸起452的橫截面積，則不燃物會(huì)聚集在相鄰?fù)蛊?52之間的空間中。這樣，在相鄰?fù)蛊?52之間將基本上沒(méi)有空間。在這種情況下，可以不設(shè)置凸起452而簡(jiǎn)單地將螺紋殼體453的內(nèi)表面與螺旋葉片454的頂端之間的間隙調(diào)整為適當(dāng)小的值。
雖然螺紋殼體453的內(nèi)表面與螺旋葉片454的頂端之間適當(dāng)間隙取決于將被輸送的不燃物的特性(尺寸和形狀)，但是它優(yōu)選地至多為75mm，更優(yōu)選地至多為50mm，在輸送城市固體垃圾的情況下，更優(yōu)選地至多為25mm。當(dāng)該間隙被設(shè)定為更小時(shí)，不燃物將更可能接合到螺旋葉片454與螺紋殼體453之間。因此，該間隙不應(yīng)被過(guò)多地減小。在輸送城市固體垃圾的情況下，該間隙優(yōu)選地應(yīng)至少為5mm，更優(yōu)選地至少為10mm，更加優(yōu)選地至少為15mm。
其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器已經(jīng)被獨(dú)創(chuàng)地發(fā)明，以使將被輸送的物料填充在螺旋輸送器中并防止氣體泄漏到爐外。本發(fā)明的發(fā)明人確定具有傾斜螺桿軸的螺旋輸送器具有以下性能。傾角相對(duì)于水平面越大，則在螺旋葉片的后表面處越有可能產(chǎn)生輸送物料的空間。因此，氣體趨于通過(guò)這些空間泄漏出去。因此，為了保持氣體密封性能，需要將產(chǎn)生于螺旋葉片的后表面上的空間(氣道)阻塞。
為了阻塞產(chǎn)生于螺旋葉片的后表面上的空間，可采用經(jīng)常用于加強(qiáng)葉片的后葉片。特別地，可通過(guò)焊接在螺旋葉片的后表面上以對(duì)角方式連續(xù)設(shè)置加強(qiáng)件?？商鎿Q地，也可在螺旋葉片的后表面上基本上垂直于螺旋葉片和基本上垂直于螺桿軸地設(shè)置肋部。
與后葉片相比，肋部將更加有利于阻塞形成于螺旋葉片的后表面上的氣道，因?yàn)槔卟吭谄渥鳛楣尾疗鞴尾敛蝗嘉锏臓顟B(tài)下與不燃物接觸。被刮下的不燃物用于可靠地將產(chǎn)生于螺旋葉片的后表面上的空間填充。這樣，肋部與后葉片相比更有利于阻塞氣道，其中所述后葉片與不燃物線接觸。
此外，肋部通過(guò)與砂子接觸而被磨損。因此，肋部的理想形狀通過(guò)磨損最終自動(dòng)形成。一旦設(shè)置大的肋部，則可以保持密封性能并將該肋部形成為理想形狀。
然而，當(dāng)肋部的高度被增加以提高密封性能并且該肋部與砂子的接觸程度提高時(shí)，可能會(huì)促使不燃物與螺旋葉片一同旋轉(zhuǎn)，或者載荷可能會(huì)超過(guò)馬達(dá)允許的功率，由此出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。因此，需要盡可能地將肋部形成為適當(dāng)?shù)男螤睢?br> 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，肋部的最佳形狀可根據(jù)螺旋輸送器相對(duì)于水平面的傾角和螺旋葉片上的流化介質(zhì)的靜止角(angle of repose)來(lái)確定。特別地，肋部的基本形狀為基本上與螺旋葉片和螺桿軸垂直布置的直角三角形，以阻塞由螺旋葉片的后表面上的空間形成的氣道。該直角三角形具有沿著螺旋葉片的高度從螺桿軸延伸的側(cè)邊。理想地是，由螺旋葉片和三角形的底邊形成的角度為((90-A)+B)°，這里，A為螺旋輸送器相對(duì)于水平面的傾角(度)，B為將被輸送的流化介質(zhì)的靜止角(度)。
當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述例子。考慮到將被輸送的物料的特性，可以調(diào)整側(cè)邊沿著螺旋葉片的長(zhǎng)度，從而使得其比螺旋葉片的高度更長(zhǎng)或更短。該肋部可以不垂直于螺旋葉片或者螺桿軸。該肋部可由平板或者彎曲板形成。在將被輸送的物料主要包括從流化床燃燒爐或者流化床氣化爐排放的流化介質(zhì)的情況下，理想地是，流化介質(zhì)的靜止角B在30至50°的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在30至40°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在30至35°的范圍內(nèi)。
在圖12示出的例子中，螺旋輸送器450a的螺桿軸451相對(duì)于水平面傾斜75°，并且將被輸送的物料的靜止角為30°。這樣，連接在螺旋葉片454的后表面上的每個(gè)三角形肋部455相對(duì)于螺旋葉片454具有45°(＝90°-75°+30°)的底角。
理想地是，肋部455不以180°或者360°的間隔設(shè)置在螺桿軸451的周圍。如果肋部455以180°或者360°的間隔設(shè)置在螺桿軸451的周圍，則肋部455的密封效果將會(huì)與螺桿軸451的旋轉(zhuǎn)同步，從而造成脈動(dòng)。
圖13為本發(fā)明的另一實(shí)施例的螺旋輸送器450b的正視圖。該螺旋輸送器450b具有連續(xù)設(shè)置于螺旋葉片454的后表面上的后葉片456。與圖12所示的肋部455一樣，后葉片456相對(duì)于螺旋葉片454具有45°(＝90°-75°+30°)的底角。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)除了螺桿軸的轉(zhuǎn)速之外能夠控制其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器的輸送量的一些參數(shù)。通常，螺旋輸送器被設(shè)計(jì)成減輕部件的磨損，即螺旋葉片的頂端的磨損，其中所述部件相對(duì)于物料的相對(duì)速度比任何其它部件高。因此，可自動(dòng)確定最大輸送量。特別地，當(dāng)螺桿軸的轉(zhuǎn)速或者螺旋葉片的直徑增大以提高輸送能力時(shí)，螺旋葉片的頂端的速度也會(huì)成比例地提高。因此，已經(jīng)知道，螺旋輸送器具有有限的輸送量。
根據(jù)本發(fā)明人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器的輸送效率被大大降低為至多為水平螺旋輸送器的30％。因此，其螺桿軸相對(duì)于水平面以至少60°的升角傾斜的螺旋輸送器需要提高輸送能力的裝置。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)增大螺旋輸送器的下部、即位于物料流的上游側(cè)的部分的壓力可增大螺旋輸送器的輸送能力。
如上所述，為了增大螺旋輸送器的下部的壓力，例如空氣的氣體可被吹入螺旋輸送器中。例如，在圖3B中，流化氣體331可被吹入位于螺旋輸送器378的上游的流化介質(zhì)分離腔390中。通過(guò)調(diào)整流化氣體331的量，可以調(diào)整螺旋輸送器378的下部的壓力。流化氣體331可以包括例如蒸汽或氮?dú)狻⒍趸?、氧氣或者它們的組合物的惰性氣體。由于螺旋輸送器378的下部的壓力與將被吹入的流化氣體331的量成比例地變化，可以很容易地調(diào)整該壓力。
根據(jù)將空氣作為被吹入氣體的實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人確認(rèn)，輸送能力比不吹入氣體的情況增大兩倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，可以設(shè)計(jì)這樣的螺旋輸送器，其螺旋葉片的頂端的周向速度受到限制，從而可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)防止磨損。
雖然已經(jīng)詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離所附權(quán)利要求范圍的情況下可對(duì)其進(jìn)行各種改變和修正。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適合用于不燃物提取系統(tǒng)中，該不燃物提取系統(tǒng)用于提取從流化床爐排出的不燃物和流化介質(zhì)，該流化床爐用于燃燒、氣化或者熱解廢物，例如城市垃圾、垃圾衍生燃料(RDF)、廢棄塑料、廢棄纖維加強(qiáng)塑料(廢棄FRP)、生物垃圾、汽車粉碎殘留物(ASR)以及廢油，或者固體可燃物，例如含有不燃物的固體燃料(例如煤)。
權(quán)利要求
1.一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，所述不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從該流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；流化床分離腔，其位于所述混合物輸送通路的下游，以通過(guò)流化氣體流化該混合物，并使該混合物分離成具有高濃度的流化介質(zhì)的第一分離混合物和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物；返回通道，以使該第一分離混合物返回至該流化床爐中；以及不燃物排放通道，以使該第二分離混合物排放到該流化床爐的外部。
2.如權(quán)利要求1所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道位于所述流化床分離腔的下游。
3.如權(quán)利要求2所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道豎直向上地輸送該第二分離混合物，并且從比該流化床的表面高的位置處將該第二分離混合物排放到該流化床爐的外部。
4.如權(quán)利要求3所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中沿豎直方向輸送該第二分離混合物。
5.如權(quán)利要求3所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以相對(duì)于水平面至少以該流化介質(zhì)的靜止角在所述不燃物排放通道中輸送該第二分離混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述流化床分離腔包括與所述不燃物排放通道相連的通道部分，其中所述通道部分具有向著所述不燃物排放通道逐漸增大的橫截面積以及向著所述不燃物排放通道向下傾斜的底面。
7.一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，所述不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從該流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；以及不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游，以豎直向上地輸送該混合物，并且從高于該流化床的表面的位置處將該混合物排放到該流化床爐的外部。
8.如權(quán)利要求7所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中沿豎直方向輸送該混合物。
9.如權(quán)利要求7所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以相對(duì)于水平面至少以該流化介質(zhì)的靜止角在所述不燃物排放通道中輸送該混合物。
10.如權(quán)利要求9所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道被設(shè)置成使得在所述不燃物排放通道的內(nèi)表面和所述流化介質(zhì)輸送裝置之間產(chǎn)生小的間隙。
11.如權(quán)利要求10所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，該間隙在大約5mm至大約75mm的范圍內(nèi)。
12.一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，所述不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從該流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中將該混合物豎直向上地輸送到該流化床爐的外部；以及從所述不燃物排放通道的內(nèi)表面徑向向內(nèi)地凸出的凸起。
13.如權(quán)利要求12所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起被設(shè)置成使得在所述凸起和所述流化介質(zhì)輸送裝置之間形成至少大約20mm的間隙。
14.一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，所述不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從該流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；以及螺旋輸送器，其具有螺旋葉片，以在所述不燃物排放通道中豎直向上地將該混合物輸送到該流化床爐的外部，所述螺旋輸送器具有設(shè)置于所述螺旋葉片的后表面上的阻塞部件。
15.如權(quán)利要求14所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件包括連續(xù)設(shè)置于所述螺旋葉片的所述后表面上的后葉片。
16.如權(quán)利要求14所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件包括連接在所述螺旋葉片的所述后表面上的多個(gè)肋部。
17.如權(quán)利要求14所述的不燃物提取系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件具有相對(duì)于所述螺旋葉片成(90-A+B)的角度，這里A為所述螺旋輸送器的傾角，B為該混合物的靜止角。
18.一種用于從流化床爐中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)，其中所述流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，所述不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從該流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中豎直向上地將該混合物輸送到該流化床爐的外部；以及鼓風(fēng)裝置，以將氣體吹入所述流化介質(zhì)輸送裝置的下部，從而增大所述流化介質(zhì)輸送裝置的下部的壓力。
19.一種流化床爐系統(tǒng)，包括流化床爐，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料；以及不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從所述流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；流化床分離腔，其位于所述混合物輸送通路的下游，以通過(guò)流化氣體流化該混合物，并且使該混合物分離成具有高濃度的流化介質(zhì)的第一分離混合物和具有高濃度的不燃物的第二分離混合物；返回通道，以使該第一分離混合物返回至所述流化床爐中；以及不燃物排放通道，以使該第二分離混合物排放到所述流化床爐的外部。
20.如權(quán)利要求19所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道位于所述流化床分離腔的下游。
21.如權(quán)利要求20所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道豎直向上地輸送該第二分離混合物，并且從比所述流化床的表面高的位置處將該第二分離混合物排放到所述流化床爐的外部。
22.如權(quán)利要求21所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中沿豎直方向輸送該第二分離混合物。
23.如權(quán)利要求21所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以相對(duì)于水平面至少以該流化介質(zhì)的靜止角在所述不燃物排放通道中輸送該第二分離混合物。
24.如權(quán)利要求19所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述流化床分離腔包括與所述不燃物排放通道相連的通道部分，其中所述通道部分具有向著所述不燃物排放通道逐漸增大的橫截面積以及向著所述不燃物排放通道向下傾斜的底面。
25.一種流化床爐系統(tǒng)，包括流化床爐，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料；以及不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從所述流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；以及不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游，以豎直向上地輸送該混合物，并且從高于所述流化床的表面的位置處將該混合物排放到所述流化床爐的外部。
26.如權(quán)利要求25所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中沿豎直方向輸送該混合物。
27.如權(quán)利要求25所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，還包括流化介質(zhì)輸送裝置，以相對(duì)于水平面至少以該流化介質(zhì)的靜止角在所述不燃物排放通道中輸送該混合物。
28.如權(quán)利要求27所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述不燃物排放通道被設(shè)置成使得在所述不燃物排放通道的內(nèi)表面和所述流化介質(zhì)輸送裝置之間產(chǎn)生小的間隙。
29.如權(quán)利要求28所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，該間隙在大約5mm至大約75mm的范圍內(nèi)。
30.一種流化床爐系統(tǒng)，包括流化床爐，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料；以及不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從所述流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中將該混合物豎直向上地輸送到所述流化床爐的外部；以及從所述不燃物排放通道的內(nèi)表面徑向向內(nèi)凸出的凸起。
31.如權(quán)利要求30所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起被設(shè)置成使得在所述凸起和所述流化介質(zhì)輸送裝置之間形成至少大約20mm的間隙。
32.一種流化床爐系統(tǒng)，包括流化床爐，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料；以及不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從所述流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；以及螺旋輸送器，其具有螺旋葉片，以在所述不燃物排放通道中豎直向上地將該混合物輸送到所述流化床爐的外部，所述螺旋輸送器具有設(shè)置于所述螺旋葉片的后表面上的阻塞部件。
33.如權(quán)利要求32所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件包括連續(xù)設(shè)置于所述螺旋葉片的所述后表面上的后葉片。
34.如權(quán)利要求32所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件包括連接在所述螺旋葉片的所述后表面上的多個(gè)肋部。
35.如權(quán)利要求32所述的流化床爐系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞部件具有相對(duì)于所述螺旋葉片成(90-A+B)的角度，這里A為所述螺旋輸送器的傾角，B為該混合物的靜止角。
36.一種流化床爐系統(tǒng)，包括流化床爐，該流化床爐中具有由流化介質(zhì)形成的流化床，以燃燒、氣化或者熱解含有不燃物的物料；以及不燃物提取系統(tǒng)，該不燃物提取系統(tǒng)包括混合物輸送通路，以從所述流化床爐的底部輸送該流化介質(zhì)和該不燃物的混合物；不燃物排放通道，其位于所述混合物輸送通路的下游；流化介質(zhì)輸送裝置，以在所述不燃物排放通道中豎直向上地將該混合物輸送到所述流化床爐的外部；以及鼓風(fēng)裝置，以將氣體吹入所述流化介質(zhì)輸送裝置的下部，從而增大所述流化介質(zhì)輸送裝置的下部的壓力。
全文摘要
一種用于從流化床爐(305)中提取不燃物的不燃物提取系統(tǒng)(302a)，其中所述流化床爐(305)中具有由流化介質(zhì)(310)形成的流化床(312)。該不燃物提取系統(tǒng)(302a)具有從流化床爐(305)的底部(311)輸送流化介質(zhì)和不燃物的混合物(310b)的混合物輸送通路(316)。該不燃物提取系統(tǒng)(302a)還具有位于混合物輸送通路(316)的下游的流化床分離腔(390)，該流化床分離腔(390)通過(guò)流化氣體(331)流化混合物(310b)并將該混合物分離成第一分離混合物(310g)和第二分離混合物(310f)。該不燃物提取系統(tǒng)(302a)包括將第一分離混合物(310g)返回至流化床爐(305)的返回通道(391，394)以及將第二分離混合物(310f)排放到流化床爐(305)的外部的不燃物排放通道(392)。
文檔編號(hào)F23J1/06GK1856681SQ20048002768
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
發(fā)明者三好敬久, 澤田靖博, 長(zhǎng)谷川龍也, 佐佐木浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所