一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置及其燃燒方法
【專(zhuān)利摘要】一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置及其燃燒方法，涉及一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)及其燃燒方法的研究領(lǐng)域，包括環(huán)流反應(yīng)器、快速流化床反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、“U”型閥；在環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置分隔筒；沿分隔筒外周的環(huán)隙區(qū)底部設(shè)置環(huán)隙區(qū)氣體分布板；在分隔筒內(nèi)腔底部設(shè)置上升導(dǎo)流區(qū)分布板；快速流化床反應(yīng)器的輸入端與環(huán)流反應(yīng)器連通，輸出端與旋風(fēng)分離器連通；在快速流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至少一塊導(dǎo)流板；旋風(fēng)分離器的輸出端通過(guò)返料立管與“U”型閥的輸入端連通，“U”型閥的輸出端通過(guò)返料斜管與環(huán)流反應(yīng)器連通。本發(fā)明燃燒效率提高了2%，反應(yīng)器內(nèi)部溫度得到較好的控制，避免了結(jié)焦現(xiàn)象，解決了脫硫與降低NOx的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置及其燃燒方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)及其燃燒方法的研究領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床燃燒裝置是利用分布器所帶來(lái)的帶壓空氣，將燃燒裝置中的煤層流化，經(jīng)過(guò)流化后的煤在燃燒裝置中進(jìn)行鼓泡、湍動(dòng)流化并與空氣接觸后進(jìn)行劇烈地燃燒，散發(fā)出大量的熱量，這種循環(huán)流化床燃燒裝置稱(chēng)之為燃燒鍋爐。因?yàn)槟軌蜻m應(yīng)不同的煤種，甚至對(duì)于低揮發(fā)份、高灰分、低發(fā)熱量的劣質(zhì)煤以及部分煤矸石，都可以進(jìn)行燃燒。同時(shí)，在這種循環(huán)流化床鍋爐中，可通過(guò)在反應(yīng)段加入伴有石灰石的煤塊，能夠在燃燒反應(yīng)的同時(shí)，充分脫除煤塊中所含有的硫份，既可以減少環(huán)境污染，又能夠避免腐蝕。
[0003]因此循環(huán)流化床鍋爐能夠進(jìn)行高強(qiáng)度的燃燒，燃燒效率高，脫硫能力強(qiáng)，生成氮氧化合物低，對(duì)煤種適用性廣，工況易于調(diào)節(jié)且灰渣易于綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是國(guó)際上最好的潔凈煤技術(shù)之一。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，循環(huán)流化床鍋爐燃燒工藝中的煤塊粒徑范圍較寬，在0~10mm之間。當(dāng)燃燒鍋爐開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，鍋爐中由于煤塊粒徑范圍太寬導(dǎo)致容易在爐膛中形成煤塊的分層，大塊顆粒在底部密相區(qū)，細(xì)粉煤顆粒經(jīng)過(guò)提升后超過(guò)終端夾帶速度后脫離密相區(qū)后進(jìn)入稀相區(qū)。研究表明，煤顆粒在析出揮發(fā)份后形成的焦炭顆粒溫度要比燃燒區(qū)的溫度高出50?200°C，焦炭的熱處理會(huì)引起反應(yīng)活性的下降，而焦炭的反應(yīng)活性會(huì)隨著其在燃燒區(qū)的停留時(shí)間增大而逐漸降低，最終形成失活的現(xiàn)象。很明顯，粒徑在幾毫米的焦炭顆?；旧蠒?huì)一直存在在燃燒區(qū)，而這類(lèi)的顆粒又不太容易被作為碳渣排出，也不會(huì)繼續(xù)燃燒，會(huì)一直在爐子中作為無(wú)效的顆粒，增大了燃燒區(qū)的藏量，給循環(huán)流化床鍋爐帶來(lái)了很大的問(wèn)題，如磨損嚴(yán)重、燃燒效率低、壓降增大、床層不穩(wěn)定、壓頭過(guò)大等問(wèn)題。文獻(xiàn)CN101149146公開(kāi)了一種低床壓降循環(huán)流化床鍋爐燃燒工藝方法，涉及快速循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)，其核心是在反應(yīng)段全部形成快速床流態(tài)，控制床內(nèi)燃燒溫度850?930度，流化風(fēng)速為4?6.2m/s。該技術(shù)由于爐膛類(lèi)似于催化裂化技術(shù)中的提升管反應(yīng)器的型式，顆粒濃度偏低，快速流化床反應(yīng)器中的顆粒與氣體的體積比低于0.1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于湍動(dòng)床或鼓泡床反應(yīng)器的約0.2-0.45，這種條件下固然燃燒效率高，但是整個(gè)鍋爐的處理量收到較大的限制，整個(gè)反應(yīng)器處在富氧的環(huán)境下，對(duì)水冷壁的考驗(yàn)較大，同時(shí)高溫條件不利于脫硫與低NOx，對(duì)環(huán)保不利。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，由于鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，受到燃燒條件的限制，在密相區(qū)的顆?；旌陷^為不均勻，且溫度不易控制。局部富氧會(huì)形成局部高溫，在高溫的條件下，當(dāng)煤塊的環(huán)境溫度超過(guò)灰熔點(diǎn)后，煤塊會(huì)變成液態(tài)，大量的液態(tài)煤塊聚團(tuán)后形成較大的煤渣。這樣的煤渣形成后由于粒徑變大，可能會(huì)直接粘在壁面，影響水冷壁對(duì)爐溫的傳熱與控制；另外一方面，大塊的液態(tài)煤渣，可能會(huì)克服流化風(fēng)的曳力，直接掉入分布板、風(fēng)帽或排渣口附近，多次這樣的情況發(fā)生后，分布板、風(fēng)帽或排渣口都有可能被堵塞，會(huì)逐漸形成分布風(fēng)的不均勻、排渣口堵塞等惡劣情況。文獻(xiàn)CN102997271A公開(kāi)了一種避免循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)渣的方法及其系統(tǒng)，將低壓飽和蒸汽依次通過(guò)風(fēng)箱和布風(fēng)板排擠導(dǎo)入燃燒中的循環(huán)流化床鍋爐爐膛中，其系統(tǒng)包括:帶有風(fēng)箱和布風(fēng)板的循環(huán)流化床鍋爐爐膛、用于輸出低壓飽和蒸汽的低壓蒸汽聯(lián)箱、用于凝結(jié)水回收的疏水箱和直接與地溝連接的外排管道，低壓蒸汽聯(lián)箱通過(guò)汽水管道連接所述風(fēng)箱，低壓蒸汽聯(lián)箱輸出的低壓飽和蒸汽通過(guò)所述風(fēng)箱和布風(fēng)板輸入至所述循環(huán)流化床鍋爐爐膛中，可避免循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)渣，克服原有爐膛易結(jié)渣常常需要停爐清渣的不足以及存在的安全隱患。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，在鍋爐的密相區(qū)的溫度一般在850_900°C左右，在稀相區(qū)的溫度低于密相區(qū)。在這樣的溫度下，脫硫與脫氮的溫度條件都不是太理想。文獻(xiàn)CN202868674U公布了一種高效率低能耗循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝裝置，包括爐膛、二次風(fēng)箱、連接爐膛與二次風(fēng)箱的二次風(fēng)管、與爐膛連接的鍋爐一次風(fēng)機(jī)和鍋爐引風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)箱在爐膛高度方向分層布置，從二次風(fēng)箱上連接出來(lái)的二次風(fēng)管從在爐膛高度方向上分層進(jìn)入爐膛，脫銷(xiāo)效率高，提高鍋爐燃燒效率，不增加脫銷(xiāo)運(yùn)行費(fèi)用，降低廠用電，節(jié)省運(yùn)行成本，可有效降低NOx的生成，達(dá)到控制目的，再經(jīng)過(guò)SNCR煙氣脫硝即可達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放要求。但是還是沒(méi)有從根本上解決高溫較高的客觀條件，且燃燒效率偏低，煤塊的處理量較低。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在著爐膛易形成結(jié)焦、燃燒效率偏低以及脫硫與降低NOx的條件苛刻等問(wèn)題，上述文獻(xiàn)中雖然可能解決了其中的部分問(wèn)題，但是是以犧牲燃燒效率、粉煤(煤塊)的處理量、溫度條件或者環(huán)保條件等其他部分現(xiàn)象作為代價(jià)，而本發(fā)明有針對(duì)性地解決了這些問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種具有粉煤處理量較大、爐膛不易結(jié)焦、燃燒效率高、燃燒條件利于脫硫與降低NOx的排放等特點(diǎn)的高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置及其燃燒方法。
[0009]本發(fā)明的高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置包括環(huán)流反應(yīng)器、快速流化床反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、“U”型閥；在所述環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置分隔筒，所述分隔筒內(nèi)腔形成上升導(dǎo)流區(qū)，所述分隔筒與環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)壁之間形成環(huán)隙區(qū)；沿所述分隔筒外周的環(huán)隙區(qū)底部設(shè)置環(huán)隙區(qū)氣體分布板;在所述分隔筒內(nèi)腔底部設(shè)置上升導(dǎo)流區(qū)分布板，在所述上升導(dǎo)流區(qū)分布板中部設(shè)置排渣管，所述排渣管輸出端伸出環(huán)流反應(yīng)器底部布置;在所述環(huán)隙區(qū)分布板下方的環(huán)流反應(yīng)器上設(shè)置環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口和上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口，所述環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的內(nèi)端與環(huán)隙區(qū)連通，所述上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的內(nèi)端與分隔筒內(nèi)腔連通;在所述環(huán)隙區(qū)分布板上方的環(huán)流反應(yīng)器上設(shè)置含石灰石的粉煤進(jìn)料口 ；
所述快速流化床反應(yīng)器的輸入端與環(huán)流反應(yīng)器連通，輸出端與旋風(fēng)分離器連通;在所述快速流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至少一塊導(dǎo)流板;在所述導(dǎo)流板下方的快速流化床反應(yīng)器上設(shè)有二次風(fēng)進(jìn)氣口；所述旋風(fēng)分離器的輸出端通過(guò)返料立管與“U”型閥的輸入端連通，所述“U”型閥的輸出端通過(guò)返料斜管與環(huán)流反應(yīng)器連通;在所述“U”型閥底部設(shè)置“U”型閥流化風(fēng)口。
[0010]本發(fā)明使用時(shí)由含石灰石的粉煤進(jìn)料口中加入供燃燒使用的原料粉煤，原料粉煤經(jīng)過(guò)環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后進(jìn)行燃燒，并由于重力作用，由環(huán)隙區(qū)底部流入上升導(dǎo)流區(qū)，再由上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后在上升導(dǎo)流區(qū)中進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，形成焦炭與灰的固體顆粒;焦炭與灰經(jīng)過(guò)上升導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分返回環(huán)隙區(qū)與環(huán)隙區(qū)中的空氣繼續(xù)燃燒反應(yīng)，完成循環(huán);另外一部分粉煤與灰進(jìn)入快速流化床反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)來(lái)自二次風(fēng)進(jìn)氣口的二次風(fēng)的接觸，進(jìn)行劇烈的富氧燃燒;未燃燒完全的焦炭、灰以及氣體經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器分離后，細(xì)灰與氣體排除反應(yīng)器，進(jìn)行下一步凈化處理，而經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒則經(jīng)過(guò)返料立管與“U”型閥，返回環(huán)流反應(yīng)器中，低溫的固體顆粒對(duì)環(huán)流反應(yīng)器中的溫度進(jìn)行快速降溫，同時(shí)未反應(yīng)燃燒的焦炭含碳物則繼續(xù)參與燃燒反應(yīng)。
[0011]本發(fā)明所述上升導(dǎo)流區(qū)的直徑與環(huán)隙區(qū)的直徑比為0.1?0.9。
[0012]本發(fā)明所述快速流化床反應(yīng)器與環(huán)流反應(yīng)器的直徑比為0.2?0.5。
[0013]本發(fā)明所述導(dǎo)流板為格柵型式、孔板型式或斜擋板型式中的一種或幾種組合而成，導(dǎo)流板的數(shù)目為I?4塊，所述導(dǎo)流板布置于快速流化床反應(yīng)器高度的10-80%區(qū)間。
[0014]本發(fā)明所述分隔筒的高度為環(huán)流反應(yīng)器高度的1/2?3/4。
[0015]本發(fā)明所述上升導(dǎo)流區(qū)分布板的水平角度為15?35°。
[0016]本發(fā)明的燃燒方法包括以下處理步驟:
1)將粉煤燃燒形成焦炭與灰的固體顆粒:由含石灰石的粉煤進(jìn)料口中加入供燃燒使用的原料粉煤，原料粉煤經(jīng)過(guò)環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后進(jìn)行燃燒，并由于重力作用，由環(huán)隙區(qū)底部流入上升導(dǎo)流區(qū)，再由上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后在上升導(dǎo)流區(qū)中進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，形成焦炭與灰的固體顆粒；
2)在快速流化床反應(yīng)器中進(jìn)行富氧燃燒:步驟I)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng)過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分粉煤與灰進(jìn)入快速流化床反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)來(lái)自二次風(fēng)進(jìn)氣口的二次風(fēng)的接觸，進(jìn)行劇烈的富氧燃燒；
3)返回環(huán)隙區(qū)再次燃燒:步驟I)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng)過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分粉煤與灰返回環(huán)隙區(qū)與環(huán)隙區(qū)中的空氣繼續(xù)燃燒反應(yīng)；
4)通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離:將步驟2)中未燃燒完全的焦炭、灰以及氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器分離出細(xì)灰、氣體和經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒;并將細(xì)灰、氣體排出反應(yīng)器；
5)對(duì)環(huán)流反應(yīng)器降溫:步驟4)中經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒經(jīng)過(guò)返料立管與“U”型閥，返回環(huán)流反應(yīng)器中，對(duì)環(huán)流反應(yīng)器中的溫度進(jìn)行快速降溫；
6)循環(huán)燃燒:環(huán)流反應(yīng)器在降溫的同時(shí)，未反應(yīng)燃燒的焦炭(含碳物)則繼續(xù)參與燃燒反應(yīng)。
[0017]本發(fā)明步驟I)中的環(huán)流反應(yīng)器中為貧氧燃燒，溫度為810?860°C;步驟2)中的快速流化床反應(yīng)器中為富氧燃燒，溫度為860?950°C。
[0018]本發(fā)明所述上升導(dǎo)流區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.5-2.5 m/s，所述環(huán)隙區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.2?1.5 m/s，所述快速反應(yīng)流化床反應(yīng)器內(nèi)的氣體線速為I?8 m/s。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)方案，比現(xiàn)有技術(shù)燃燒裝置中的燃燒效率提高了2%，反應(yīng)器內(nèi)部溫度得到較好的控制，避免了結(jié)焦現(xiàn)象，同時(shí)解決了脫硫與降低NOx的問(wèn)題，取得了較好的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，包括環(huán)流反應(yīng)器1、快速流化床反應(yīng)器2、旋風(fēng)分離器3、“U”型閥4;快速流化床反應(yīng)器2與環(huán)流反應(yīng)器I的直徑比為0.2?0.5;在環(huán)流反應(yīng)器I內(nèi)設(shè)置分隔筒5，分隔筒5的高度為環(huán)流反應(yīng)器高度I的1/2?3/4;分隔筒5內(nèi)腔形成上升導(dǎo)流區(qū)6，分隔筒5與環(huán)流反應(yīng)器I內(nèi)壁之間形成環(huán)隙區(qū)7，上升導(dǎo)流區(qū)6的直徑與環(huán)隙區(qū)7的直徑比為0.1?0.9;沿分隔筒5外周的環(huán)隙區(qū)7底部設(shè)置環(huán)隙區(qū)氣體分布板8;在分隔筒5內(nèi)腔底部設(shè)置上升導(dǎo)流區(qū)分布板9，上升導(dǎo)流區(qū)分布板9的水平角度為15?35°;在上升導(dǎo)流區(qū)分布板9中部設(shè)置排渣管10，排渣管10輸出端伸出環(huán)流反應(yīng)器I底部布置;在環(huán)隙區(qū)分布板8下方的環(huán)流反應(yīng)器I上設(shè)置環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口 11和上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口 12，環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口 11的內(nèi)端與環(huán)隙區(qū)7連通，上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口 12的內(nèi)端與分隔筒5內(nèi)腔連通;在環(huán)隙區(qū)分布板8上方的環(huán)流反應(yīng)器I上設(shè)置含石灰石的粉煤進(jìn)料口 13。
[0022]快速流化床反應(yīng)器2的輸入端與環(huán)流反應(yīng)器I連通，輸出端與旋風(fēng)分離器3連通;在快速流化床反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)有三塊格柵式導(dǎo)流板14;兩塊格柵式導(dǎo)流板14分別設(shè)置于快速流化床反應(yīng)器2高度的10-80%區(qū)間;在兩塊格柵式導(dǎo)流板14下方的快速流化床反應(yīng)器2上設(shè)有二次風(fēng)進(jìn)氣口 15;旋風(fēng)分離器3的輸出端通過(guò)返料立管16與“U”型閥4的輸入端連通，“U”型閥4的輸出端通過(guò)返料斜管17與環(huán)流反應(yīng)器I連通;在“U”型閥4底部設(shè)置“U”型閥流化風(fēng)口18。
[0023]通過(guò)如圖1所示的燃燒裝置進(jìn)行燃燒的方法為:
I)將粉煤燃燒形成焦炭與灰的固體顆粒:由含石灰石的粉煤進(jìn)料口中加入供燃燒使用的原料粉煤，原料粉煤經(jīng)過(guò)環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后進(jìn)行燃燒，并由于重力作用，由環(huán)隙區(qū)底部流入上升導(dǎo)流區(qū)，再由上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后在上升導(dǎo)流區(qū)中進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，形成焦炭與灰的固體顆粒，環(huán)流反應(yīng)器中為貧氧燃燒，溫度為810?860°C，上升導(dǎo)流區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.5?2.5 m/s，環(huán)隙區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.2?1.5 m/s。
[0024]2)在快速流化床反應(yīng)器中進(jìn)行富氧燃燒:步驟I)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng)過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分粉煤與灰進(jìn)入快速流化床反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)來(lái)自二次風(fēng)進(jìn)氣口的二次風(fēng)的接觸，進(jìn)行劇烈的富氧燃燒，溫度為860?950 °C，快速反應(yīng)流化床反應(yīng)器內(nèi)的氣體線速為I?8 m/s。
[0025]3)返回環(huán)隙區(qū)再次燃燒:步驟I)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng)過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分粉煤與灰返回環(huán)隙區(qū)與環(huán)隙區(qū)中的空氣繼續(xù)燃燒反應(yīng)。
[0026]4)通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離:將步驟2)中未燃燒完全的焦炭、灰以及氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器分離出細(xì)灰、氣體和經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒;并將細(xì)灰、氣體排出反應(yīng)器。
[0027]5)對(duì)環(huán)流反應(yīng)器降溫:步驟4)中經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒經(jīng)過(guò)返料立管與“U”型閥，返回環(huán)流反應(yīng)器中，對(duì)環(huán)流反應(yīng)器中的溫度進(jìn)行快速降溫。
[0028]6)循環(huán)燃燒:環(huán)流反應(yīng)器在降溫的同時(shí)，未反應(yīng)燃燒的焦炭(含碳物)則繼續(xù)參與燃燒反應(yīng)。
[0029]經(jīng)過(guò)本實(shí)施例處理后，燃燒裝置的燃燒效率提高了2%，反應(yīng)器內(nèi)部溫度得到較好的控制，避免了結(jié)焦現(xiàn)象，同時(shí)解決了脫硫與降低NOx的問(wèn)題，取得了較好的技術(shù)效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置，包括環(huán)流反應(yīng)器、快速流化床反應(yīng)器、旋風(fēng)分離 器、“U”型閥；其特征在于:在所述環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置分隔筒，所述分隔筒內(nèi)腔形成上升導(dǎo)流 區(qū)，所述分隔筒與環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)壁之間形成環(huán)隙區(qū)；沿所述分隔筒外周的環(huán)隙區(qū)底部設(shè)置 環(huán)隙區(qū)氣體分布板;在所述分隔筒內(nèi)腔底部設(shè)置上升導(dǎo)流區(qū)分布板，在所述上升導(dǎo)流區(qū)分 布板中部設(shè)置排渣管，所述排渣管輸出端伸出環(huán)流反應(yīng)器底部布置;在所述環(huán)隙區(qū)分布板 下方的環(huán)流反應(yīng)器上設(shè)置環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口和上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口，所述環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的內(nèi)端與 環(huán)隙區(qū)連通，所述上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的內(nèi)端與分隔筒內(nèi)腔連通;在所述環(huán)隙區(qū)分布板上方 的環(huán)流反應(yīng)器上設(shè)置含石灰石的粉煤進(jìn)料口；所述快速流化床反應(yīng)器的輸入端與環(huán)流反應(yīng)器連通，輸出端與旋風(fēng)分離器連通;在所 述快速流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有至少一塊導(dǎo)流板;在所述導(dǎo)流板下方的快速流化床反應(yīng)器上設(shè) 有二次風(fēng)進(jìn)氣口；所述旋風(fēng)分離器的輸出端通過(guò)返料立管與“U”型閥的輸入端連通，所述 “U”型閥的輸出端通過(guò)返料斜管與環(huán)流反應(yīng)器連通;在所述“U”型閥底部設(shè)置“U”型閥流化 風(fēng)口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置，其特征在于:所述上升導(dǎo) 流區(qū)的直徑與環(huán)隙區(qū)的直徑比為0.1?0.9。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置，其特征在于:所述快速流化床反 應(yīng)器與環(huán)流反應(yīng)器的直徑比為0.2?0.5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流板為格柵 型式、孔板型式或斜擋板型式中的一種或幾種組合而成，導(dǎo)流板的數(shù)目為1?4塊，所述導(dǎo)流 板布置于快速流化床反應(yīng)器高度的10-80%區(qū)間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒方法，其特征在于:所述分隔筒 的高度為環(huán)流反應(yīng)器高度的1/2?3/4。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒方法，其特征在于:所述上升導(dǎo) 流區(qū)分布板的水平角度為15?35°。7.—種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒方法，其特征在于包括以下處理步驟:1)將粉煤燃燒形成焦炭與灰的固體顆粒:由含石灰石的粉煤進(jìn)料口中加入供燃燒使用 的原料粉煤，原料粉煤經(jīng)過(guò)環(huán)隙區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后進(jìn)行燃燒，并由于重力作用，由環(huán)隙 區(qū)底部流入上升導(dǎo)流區(qū)，再由上升導(dǎo)流區(qū)進(jìn)氣口的空氣流化后在上升導(dǎo)流區(qū)中進(jìn)行進(jìn)一步 的燃燒，形成焦炭與灰的固體顆粒；2)在快速流化床反應(yīng)器中進(jìn)行富氧燃燒:步驟1)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng) 過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣提升后，一部分粉煤與灰進(jìn)入快速流化床反應(yīng)器中，經(jīng)過(guò)來(lái)自二次風(fēng)進(jìn)氣 口的二次風(fēng)的接觸，進(jìn)行劇烈的富氧燃燒；3)返回環(huán)隙區(qū)再次燃燒:步驟1)中燃燒得到的焦炭與灰的固體顆粒經(jīng)過(guò)導(dǎo)流區(qū)的空氣 提升后，一部分粉煤與灰返回環(huán)隙區(qū)與環(huán)隙區(qū)中的空氣繼續(xù)燃燒反應(yīng)；4)通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離:將步驟2)中未燃燒完全的焦炭、灰以及氣體通過(guò)旋風(fēng)分 離器分離出細(xì)灰、氣體和經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒;并將細(xì)灰、氣體排出反應(yīng)器；5)對(duì)環(huán)流反應(yīng)器降溫:步驟4)中經(jīng)過(guò)換熱后的低溫固體顆粒經(jīng)過(guò)返料立管與“U”型閥， 返回環(huán)流反應(yīng)器中，對(duì)環(huán)流反應(yīng)器中的溫度進(jìn)行快速降溫；6)循環(huán)燃燒:環(huán)流反應(yīng)器在降溫的同時(shí)，未反應(yīng)燃燒的焦炭(含碳物)則繼續(xù)參與燃燒反應(yīng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒方法，其特征在于:步驟I)中的環(huán)流反應(yīng)器為貧氧燃燒，溫度為810?860°C ;步驟2)中的快速流化床反應(yīng)器為富氧燃燒，溫度為860?950 °C。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效環(huán)保循環(huán)流化床燃燒方法，其特征在于:所述上升導(dǎo)流區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.5?2.5 m/s，所述環(huán)隙區(qū)內(nèi)的氣體線速為0.2?1.5 m/s，所述快速反應(yīng)流化床反應(yīng)器內(nèi)的氣體線速為I?8 m/s。
【文檔編號(hào)】F23C10/10GK105972584SQ201610504187
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】盧春, 馬世勤, 沙勇軍
【申請(qǐng)人】南通聯(lián)發(fā)熱電有限公司