一種燃燒方法和燃燒裝置的製作方法

2023-04-26 06:20:21

專利名稱：一種燃燒方法和燃燒裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在封閉有一流化床的燃燒室中燃燒燃料的方法，包括如下步驟從下面向該床供給含氧氣體；向該床供給燃料和吸收材料；通過分離出固體物料來淨化燃燒氣體；及經過一個通道將所分離出的固體物料再循環回燃燒室。此外，本發明涉及一種燃燒裝置，包括一個燃燒室，它被提供來封閉一流化床，並在供給吸收材料及進行燃料的燃燒時形成燃燒氣體；及一個用於淨化燃燒氣體的淨化裝置，所述淨化裝置包括一個從燃燒氣體中分離顆料物料的分離部件；及一個連接分離部件和燃燒室，並將所分離的物料再循環到燃燒室中的通道。
在由顆料狀的，不可燃的物料構成的床上燃燒不同燃料是公知的，該床被從下面由噴嘴以使該床流化的方式供給燃燒氣體。在流化床燃燒的不同類型之間區別是根據不同原理和在不同條件下工作。首先，一種區別是大氣床和加壓床。相對於大氣床，加壓的流化床的特點是相對於所產生的高效益，其具有較小的結構尺寸，並且，從環境和經濟觀點出發，燃燒是在有利的條件下進行的。加壓床可比大氣床有較大的高度，這是因為其在大的壓差下工作。在大氣床中所謂的循環床經常被使用，在這種床中，材料允許通過一分離裝置循環，使其再循環到床上，在這種方式中未燃燒的燃料可再循環，它改善了燃燒效果，而且不需使用吸收硫化的吸收材料，這就減少了燃燒汙染的排放量。然而這種循環床要在相對高的流化速度下工作，常用情況下是在5-12m/s量級上。如果氣體沒有顆粒存在地流過燃燒室，氣體所具有的速度意味著流化速度。這導致使設置在該床中的氣管路壽命明顯減少的腐蝕問題。此外，可了解到在所謂的沸騰床中流化速度相對較低，常用情況中在0.5-2m/s之間。這種床在垂直方向上相對好確定，並在燃燒室中該床上面形成一個空間，一個所謂緣高區，在緣高區中微小顆粒的數量比循環床的少，但實際上沒有在緣高區的壓差。
近來有人嘗試了通過將燃燒氣體引出燃燒室供給旋流器來分離固體物料的方式在流化床中提供確定的循環，該固體物料再循環回燃燒室。為了獲得理想的效果，該固體物料可從流化床底部供給。該效果與吸收劑的利用率，以及由再循環產生的燃燒效果有關。這意味著人們必需解決在該床和旋流器中出現的壓差，通常情況約0.5巴。
為了克服這種壓差，有建議提供一種最好在再循環管端部垂直設置的定量裝置，如測力供給類型的，它連接該旋流器和燃燒室。該定量裝置包括一個在管中的旋轉活門，其有一定的重量，在通常情況下保持活門在關閉位置。當在管中的物料的量等於該重量，它將克服活門重量，這意味著活門將被打開，物料被釋放出。這種裝置導致固體物料周期性地再循環。然而由於在該床上產生運動，並由運動產生力，這種裝置不會對流化床的環境方面產生影響。此外，這種設備由於侵蝕、腐蝕和鏽蝕很快就被破壞。
另一個解決方法是在該床上安裝L閥，該閥有一垂直位置，在這個位置積累一定量的物料。為了在通道中提供物料流，這種裝置需要氣體從L閥下部注入，並且為了穩定地供給，需要連續測量物料柱的高度，在實際情況下這是很難的，甚至不可能。
SE-B-460148建議了另一種克服壓差的方法，SE-B-460148公開了一種具有燃燒室，它封閉了一產生燃燒氣體的燃燒燃料的加壓流化床的燃燒裝置，該裝置具有用於燃燒氣體的多級淨化器，在第一級中顆粒物料由旋流器從燃燒氣中分離，並被輸送到設置在旋流器後的收集室。為了改善未燃燒燃料和吸收材料的利用率，藉助一水平再循環通道，所收集的微小顆料被送回燃燒室。該再循環由氣動噴射方式將物料吹入燃燒室來完成。然而，這種氣動噴射非常貴，吸收作用和燃燒效益因壓縮機向噴射器提供空氣的作用而降低。另外，該方法還導致腐蝕。
可以注意到，從燃燒氣中分離的固體物料的再循環意味著再循環的細粒部分可佔該床層物料的10-40％，它嚴重影響在該床上的管的熱傳導率。該細粒部分包括最大直徑約300-400微米(μm)的顆粒，而顆粒平均直徑約50-150微米。
US-A-4021184公開了一種用於燃燒廢棄物料的燃燒裝置，該裝置包括一個用於循環流化床的燃燒室。該文獻公開的流化床不被加壓，而是在大氣壓下工作，並是稀相型(稀相流化床)，即流化床充滿整個燃燒室。這種類型的床意味著很大部分的固體的熱的床料將與燃燒中形式的氣體一起從燃燒室中被輸出。這樣，它建議在燃燒室出口提供一個用於從氣體中分離微細顆粒的旋流器，並且分離出的熱微細顆粒藉助連接旋流器和燃燒室的導管再循環回燃燒室。在這種方法中可以回收從燃燒室出來的微細顆粒的熱能。這樣，由於在該床上，即整個燃燒室的壓差較低，可實現再循環。可能需要在導管的端部安裝閥(節流閥)。
EP-B-176293公開了另一種燃燒裝置，它有一個封閉流化床的燃燒室，並且其中燃料在燃燒時形成燃燒氣體。這種床是沸騰型，而燃燒室在大氣壓下工作。此外，該裝置提供有一旋流器，用於從燃燒氣體中分離顆粒物料，並提供給燃燒室。分離出的顆粒物料藉助一個管，通過讓物料經管自由落下而導入該床，因為這個文獻公開的該床有相對低的高度，約1米，而且壓差相對較小。
US-A-4103646公開了一種包括兩個燃燒室的裝置，第一燃燒室具有第一流化床，即流化速度在7和10m/s之間，而第二個床是一個「低速」的沸騰流化床。在第一燃燒室中形成的燃燒氣導入一旋流器，其中固體物料被分離並供給第二燃燒室，在第二燃燒室底部有一個固體物料排放通道，該固體物料然後以空氣注入的方式被再循環回第一較快的燃燒室。
通過將分離的物料再循環回該床，由於該方法中的工作時間被延長，所獲得的供給燃燒室的吸收材料的利用程度被提高。
本發明的目的在於提供一種燃燒方法和裝置，由此可減少不希望的物質的排放。特別是本發明目的在於提高用來吸收不希望的物質的所供給吸收材料的利用程度。
本發明的目的如此實現，即通過前述的方法，其特徵在於氣態介質以受控方式供給在通道中的已分離出來的固體物料，來代替燃燒氣體並產生化學反應。在該吸收材料的加熱中，該吸收料可以是諸如石灰石或白雲石等含石灰的天然材料，在燃燒室中CO2從CaCCO3中脫出，由此形成生石灰。它有很好的吸收在燃燒時產生的硫的能力，並由此生成石膏。然而，為了能夠獲得大量的生石灰，CO2的局部壓力須低於含石灰吸收料周圍的氣體之壓力。根據本發明，氣態介質以受控方式供給在通道中的所分離的固體物料，在通道中的CO2的局部壓力被降低，在所分離的物料中吸收料發生反應並形成生石灰。這樣，通過本發明，吸收材料吸收諸如硫等不希望物質的能力被提高到較高的程度。同時，根據本發明的方法，可實現減少不希望物質的排放，根據本發明的方法還適合於吸收如鹼性化合物、氯化合物、氯和重金屬。
根據本發明的一個實施例，該氣體介質在供給在通道中的被分離物料之前被預熱，在這種方式下，因為吸收材料脫出CO2吸收硫和其他不希望物的能力隨溫度增加而增加，該裝置的環保能力被進一步改善，特別地，該氣體介質被預熱到約600-900℃，最好700-870℃。
根據本發明的又一實施例，氣體介質包括空氣，這是本發明的一個最佳的實施例，它使根據本發明的氣體供給裝置很簡單。該氣體介質還可包括蒸汽。水與生石灰一起生成氫氧化鈣。此外，氣體介質可包括氮，或至少所說物質中兩種的混合物。
根據本發明的另一實施例，氣體介質在不同高度的多個平面上供給入該通道，由此吸收材料的利用程度被進一步提高，在本發明的最佳實施例中，空氣和/或氮氣在較高的平面上供入該通道，而蒸汽在較低的平面上供入通道。
根據本發明的又一實施例，該吸收材料包括含石灰材料，如石灰石或白雲石。
根據本發明的又一實施例，分離出的物料以在該通道中形成料柱的方式供入其中，並由於其重量，該料柱經過一導管以連續流方式再循環該分離的物料，該導管有一恆定開口區域，並設置在該通道下部。這樣向燃燒室排放物料由料柱重量完成，而沒有任何諸如噴嘴或類似的以前使用的軸向裝置從外面產生影響。該裝置工作保證了料柱從上面進入分離部件，特別有利的是所構成的料柱的高度超過了該床的高度。另外，從下面來的氣體被阻止進入該通道。在這種方式中，在通道中的物料可不產生流化，並且物料的再循環將不受影響。
上述的目的還可通過前面限定的燃燒裝置實現，該裝置的特徵在於至少一個部件連接該通道，並向通道中的分離的物料提供氣體介質。
該燃燒裝置的最佳實施例由權利要求15-31限定。
更好地，加熱部件用於加熱該氣體介質，該加熱部件可包括一個在燃燒室中的熱交換器。
根據一個最佳實施例，該通道具有一擴大部分，用於提供料柱的一增大的體積，由這個擴大部分，分離物料形成料柱的時間可被進一步延長。
根據本發明的另一最佳實施例，氣體供給部件包括至少一個提供於通道側壁上的氣體供給裝置。最好地，這個裝置可具有一個提供於該通道周圍的筒體，並具有上、下限定壁，使得該通道和筒體之間構成一個封閉的環形空間，並且該通道的側壁可具有一個在通道和環形空間之間的導管。
根據本發明的另一最佳實施例，該通道具有一個無源裝置，它以當該燃燒裝置工作時在通道內構成料柱的方式被提供，並且它在通道的下部構成一個導管，該導管允許料柱以其重量以連續流形式排放該物料，該導管的流動區域是恆定的，這樣該料柱以其重量將向燃燒室中提供連續均勻的分離固體顆粒物料的再循環。由於根據本發明的再循環裝置具有一無源裝置，它不需要任何加壓器或其他驅動裝置來克服壓力差並從料柱供給出物料，該裝置的價格相對製造和操作都是很合適的。此外，就供給物料的噴嘴而言腐蝕問題被避免。這樣，由於該再循環通道不包括任何所運動的結構部件，其穩定性非常高。再者，該無源裝置可具有一個表面，它提供於通道的下端，並從下面看覆蓋著通道橫截面區域的至少大部分，這個表面可與垂直軸線構成一傾斜夾角，它在約20-90°之間，最好是21-39°。由這種傾斜表面，氣體被阻止進入該通道，同時該表面有助於物料再循環到燃燒室內。有這種傾斜角度的表面將起物料的引導面或斜槽類型的作用。
本發明將參照附圖通過不同實施例來說明。


圖1簡要公開了一PFBC發電裝置，具有一空氣和蒸汽結合的工作過程(後者沒有示出)。
圖2-5公開了根據本發明的發電裝置的一燃燒室和一再循環通道的不同的實施例，用於從燃燒氣中分離的固體物料。
圖6-12公開了再循環通道的不同實施例。
本發明將參照所謂的PFBC發電裝置(加壓流化床燃燒)來描述，然而，可以看到，本發明還可以是其他類型的裝置，特別是沒有發電裝置的燃燒裝置。一PFBC發電裝置，即在加壓流化床中燃燒顆料燃料的裝置，在圖1中簡要公開，該裝置包括一個封閉在加壓罐2中的燃攻室1，該罐有約104m3的體積並可被加壓到如7和30巴(絕對值)之間。壓縮的含氧氣體，在該實施例中公開了空氣，在3處供入加壓罐2，來加壓燃燒室1並流化該燃燒室1中的該床4。該壓縮空氣藉助提供於燃燒室1底部的簡要標示的流化噴嘴5供入該燃燒室1，來流化封閉在燃燒室1內的該床4。該空氣以流化速度約0.5-2.0m/s的速度被提供，該床4是旋流類型的，並可有約2-6米的高度。它包括一未燃燒的顆粒床料、顆粒吸收料和顆粒燃料，該床料的顆粒尺寸不循環，該吸收料和燃料在約0.5和7mm之間，該床料包括諸如煤渣和/或沙石及含石灰材料的吸收料，如石灰石或白雲石，用於在燃燒時吸收放出的不希望的物質，如鹼、氯、重金屬、鹼性化合物等。該燃料以約床料的1％的量被提供，燃料意味著所有燃料，如泥煤、燃煤、焦煤、泥煤、生物燃料、油頁巖、噴油、廢棄物、油、液化氣或其他氣體等。該床料、吸收料和燃料藉助一簡要公開的導管6供給該床4。該燃料在供給該床4的流化空氣中燃燒，同時產生燃燒氣體，它們被收集在該旋流床4上面的空間7，所謂的超高中，然後藉助通道8導入分離部件9，在該實施例中公開了一旋流器。從那該燃燒氣體被一步步地導入淨化裝置，它在10處被簡要公開，並例如包括一分級提供的旋流器。此外，燃燒氣體如通過一個高溫過濾器11導入一汽輪機12，它例如包括一高壓段13和一低壓段14。該高壓汽輪機13與一高壓壓縮機15及一發電機16同軸，發電機以此方式由高壓汽輪機驅動產生電能，該高壓壓縮機經導管17向燃燒室1送壓縮空氣。
從高壓汽輪機13出來的燃燒氣體被導入低壓汽輪機14，該離開低壓汽輪機14的燃燒氣體仍有能量，它中在預熱器18中回收，該低壓汽輪機14與低壓壓縮機19同軸，該壓縮機由過濾器20從大氣中提供空氣，它由低壓汽輪機14驅動，並從其出口向高壓壓縮機15提供經第一級壓縮的空氣，在低壓壓縮機19和高壓壓縮機15之間提供有一用於降低高壓壓縮機19入口處空氣溫度的中間冷卻器21。
另外，該發電裝置有一個蒸汽透平，它沒有被示出，但以管組22形式的裝置表示，該管組埋在流化床4中，在其中水由管和床料之間的熱交換器循環汽化和過加熱，用來吸收在該床4中由燃燒產生的熱量。
在與燃燒室連接的所謂無階段(zero step)旋流器9中，固體顆料物料被從燃燒氣體中分離出來，這些顆粒物料包括床料和煤渣，也包括未燃燒燃料和吸收材料。需要將這些未燃燒燃料循環回該床4以燃燒這些未燃燒燃料(如果可能)，及利用未使用的吸收材料。這種再循環由包括有一通道23的再循環裝置來實現。該通道23以如此方式構成，即在裝置工作時在通道23中形成料柱24。如此構成的料柱24有超過該床4高度h的高度h′。由於這個高度差，該重量將使料柱24中的物料以連續向下方式供給到燃燒室1中，並且在該公開的實施例中，向下供給到低於管設施22處的床4上。這個高度差可由許多種通道23的不同實施例來提供，該通道23可有多種橫截面，如圓形、橢圓形、矩形、多邊形等。在圖1中，該再循環裝置包括一個在該通道23最下部處的傾斜壁25，它與該通道23配合形成一個有恆定流區域的導管。這樣，該通道23的開口由該傾斜壁25的下邊緣和其上的通道23的邊緣構成。該傾斜壁可具有相對於垂直軸線約20°在90°的傾斜角度V，在極限情況下垂直於垂直軸線，傾斜的最佳角度V在21和39°之間。該傾斜壁25阻止了從噴嘴5向上的氣流進入該通道，並用作向下的料流的導面。以這種方式形成了料柱的向下料流。為了減小再循環速度，開口的工作區域可小於該通道23的橫截面區域。可以注意到在圖1公開的實施例中，該開口位於基本垂直的面上。因為少量的向上的燃燒氣流可進入該通道23，在該通道23中的物料不發生流化。
圖2-5公開了再循環通道23和分離部分9的其它實施例。可以注意到有相應功能的部件在不同實施例中有相同的標記。
圖2公開的再循環裝置有一個位於該通道23最下部分的相對光滑的彎道26，該開口通過在基本垂直的面上切割該通道23而構成，在該通道端部的彎道26的下切面相對垂直軸線傾斜一角度V，它有與圖1公開的實施例中相同的數值。所公開的該彎道26構成一導管，它阻止向上的氣流進入該通道，並用作向下的物料流的導面。為了減小物料的再循環速度，該通道23可在彎道26處有比其上面小的橫截面區域。此外，圖2中公開的旋流器被完全封閉在燃燒室1內。
圖3所公開的再循環裝置包括一在燃燒室1外延伸的通道23，它在與垂直軸形成一夾角V的方向上。該通道23伸過一在燃燒室1側壁上的導管，該導管構成該通道23的開口，該夾角V可在例如10°至50°之間，最好在21°至39°之間。通過這種傾斜的再循環通道23，向上進入該通道的氣流量被減小，由此，產生在該床4上面向上延伸的料柱24。該料柱24的重量保證了所分離出的固體物料平穩連續地排放。為了減小向下的固體料流的再循環速度，在此情況下，該導管的橫截面，即該通道23鄰近開口處的面積小於該通道23的上面的部分。該分離裝置9在此實施例中完全位於燃燒室1的外面，並藉助簡要公開的導管8與其連接。雖然在圖3中通道23的開口位於管組22相同高度上，可以了解到圖3中的開口可高於或低於該管組22的平面。
圖4公開了另一種再循環裝置的變換，該裝置有一基本垂直延伸的通道23，在此該再循環裝置有向下傾斜的通道23的一部分27，它減小了在通道23中向上的氣流量，並起向下流動固體物料的導面的作用。該部分27形成一導管，該導管有一流動區域，其尺寸應能形成料柱24，並且料柱24具有超過該床4的高度h的高度h′，圖4所公開的旋流器9被封閉在燃燒室1中，並位於其上部，即緣高區7。
圖5公開了再循環裝置的另一種變換，該裝置有一類似於圖2中的通道23，但該通道有一在燃燒室1的緣高區7上的開口。
圖6-12公開了根據本發明的再循環裝置的其它變換。在圖6中該裝置有一個類似圖1中的通道23，但該下端板25基本垂直於垂直軸線延伸。從製造觀點看，該實施例非常簡單。在該通道23和該板25形成的角中將形成向下流動物料的堆積29，這種堆積將起向下流動的物料的引導面作用。在圖7中公開的通道23有一個類似於圖4中的部分27，但有傾斜角V的部分27的下端在物料流出的方向上相對傾斜部分27上端伸長。以此方式該通道23的開口相對垂直軸線有一傾角a，在這個實施例中，在通道23中向上流動的氣體的量被減少。在圖8中公開的通道類似於圖1所公開的，但有傾斜角V的斜板25以從下面看不覆蓋全部的通道23的區域，這樣通道23的開口構成相對垂直軸線的夾角b，由此實施例，大部分向上的氣流將當然被阻止進入通道23，但其一部分被允許與料柱24混合，在某種應用情況下，人們希望使用該結構使氣體與分離出來的物料混合。在圖9中通道23有一固定在通道23中的板30，其以在該板30和通道23之間形成一基本垂直的開口的方式固定。該板30由在31處簡要公開的一些類似棒的槓來固定，可以了解到該板可相對垂直軸線有一夾角V地被提供。在圖10中公開的再循環裝置有一個向下完全敞開的通道23，它具有一個在燃燒室1底板32上面的開口，在位於該通道23下面的底板32的部分33上沒有在整個底板32上其它處都設置的噴嘴5，在這種方式中，沒有從噴嘴5向上的氣流進入該通道，並且避免了物料流化。由此實現了形成料柱24並均勻、連續地向該床下部排放物料，如此排放的物料隨後由噴嘴5向上噴出的氣流在該床上被向上帶動。圖11公開了一種類似於圖10中的再循環裝置，但提供於底板32上並且沒有流化噴嘴5的部分33相對於底板32的其他部分被升高。在圖12中公開的再循環裝置有一個漏鬥形向下開口的圓錐延伸部分34，在這個延伸部分34中，一個芯由一個或多個安裝板36構成，該延伸部分34和芯35形成一個相對垂直軸線的芯角V，如前面的實施例那樣，該芯角V在20°和90°之間，最好在21°和39°之間。
此外，該發電裝置具有一個管路40，用於向該通道23中的直立的料柱24提供氣體介質。在圖1所公開的實施例中，該管路40從壓縮機15提供空氣，在圖1所公開的該管路40包括用於在直立料柱的不同高度上供給氣體介質的兩個分管路41和42，另外，該管路40經過一個在其到料柱24的路線中的熱交換部件43，該熱交換部件43設置在該燃燒室1內，例如在緣高區7中。以這種方式，該氣體介質可被預熱到約600-900℃的適合的溫度，最好約700-800℃。該氣體介質的供給由一調節閥44調節，該閥可被連接到該裝置的總控制系統(未示出)上。該分管路41和42具有開在筒體45上的開口，在該筒體與通道23之間構成環形空間46。該空間46上、下由壁件47限定，並由此相對燃燒室1被封閉。在該環形空間46和通道23之間有至少一個位於該空間下部的導管48，用來將藉助管路40供給的空氣導流到通道23中。再有，分管路41和42的至少一個可具有一個節流閥49。如在圖2中所示的，供給直立料柱24的氣體介質還可由分離的外部氣源50供給，這種氣源50可具有適當的氣體，如空氣、氮氣或氬氣。如圖3所示，該氣體介質可以是燃燒氣體和輔助氣體介質的混合物，該燃燒氣體藉助管路40由壓縮機15供給，輔助氣體介質藉助管路51由分離的氣源50提供。可以看到，該輔助氣體介質可包括蒸汽。還有，圖2公開了該再循環通道23可提供一用於料柱24的分離物料的輔助空間，該輔助空間可由所公開的通道23的一擴大部分52構成，在這種情況下，分離物料在通道23中的存在時間被進一步增加。在圖4中公開了燃燒室氣可如何藉助管路40在上部供給到通道23中，蒸汽如何藉助管路53從通道23的下部供入。
現將參照圖1進一步說明根據本發明的發電裝置的功能，圖1公開了燃燒空氣藉助管路40由壓縮機15供給位於燃燒室1中緣高區7內的熱交換器43，這樣，該燃燒空氣將具有約850℃的溫度，然後藉助分管路41和42，該燃燒空氣被供給料柱24。由於這種空氣的供給，在料柱24中的空氣局部壓力被增加，由此減小了其中的CO2的局部壓力。這種對存在於料柱24中的放出CO2並生成生石灰、CaO的石灰石、CaCO3的適怡條件由加熱的空氣和增大氣大來產生。所形成的生石灰對吸收在燃燒室1內燃燒中生成的SO2有良好的性能，由此形成石膏，CaSO4。
此外，本發明的發電裝置可具有一用於在所謂緣高區燃燒的裝置，見圖2和4，該裝置用於將燃料通過供給噴嘴54噴入燃燒室1的緣高區7內。該供給的燃料可以是油、煤氣、或其它易揮發物質，或者更好是與在該床4中燃燒的相同的顆料燃料。由於藉助通道23再循環，在所供給的燃料燃燒中產生的不希望的顆料將與吸收材料接觸。因此，在通道23中的物料的溫度，特別是低載狀態下，可由緣高區燃燒方式提高。
本發明不限於上述實施例，而可在下述權利要求範圍內被改變或變換。可以了解到在圖6-12中公開的通道可裝有一個或多個圖1-5公開的氣體供給部件。
權利要求
1.一種在封閉流化床的燃燒室中燃燒燃料的方法，包括步驟從下面向該床供給含氧氣體；向該床供給燃料和吸收材料；收集在燃燒中產生的燃燒氣體；通過分離固體物料來淨化該燃燒氣體；以及將所分離的固體物料通過通道再循環到燃燒室中，其特徵在於一氣體介質以受控的方式供給在通道中的被分離固體物料，來代替該燃燒氣體並產生化學反應。
2.如權利要求1的方法，其特徵在於該氣體介質在供給通道中的所分離物料之前被預熱。
3.如權利要求2的方法，其特徵在於該氣體介質的預熱溫度約600-900℃，最好700-870℃。
4.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該氣體介質包括空氣。
5.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該氣體介質包括蒸汽。
6.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該氣體介質包括氮氣。
7.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該氣體介質包括空氣、氮氣和蒸汽中至少兩種的混合物。
8.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該氣體介質在多個不同的高度平面上供入該通道。
9.如權利要求8的方法，其特徵在於空氣和/或氮氣在較高的平面上供入該通道，蒸汽在較低的平面上供入該通道。
10.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該吸收材料包括含石灰材料，如石灰石或白雲石。
11.如前述權利要求之一的方法，其特徵在於該分離的物料以如此方式被提供於該通道，即在其中形成料柱，並且由於其重量通過一導管以穩定流方式再循環該分離物料，該導管有一恆定開口區域，並設置在該通道的下部。
12.如權利要求11的方法，其特徵在於如此構成的料柱的高度超過該床的高度。
13.如權利要求11和12之一的方法，其特徵在於來自下面的氣體被阻止進入該通道。
14.一種燃燒裝置，包括——一燃燒室(1)，它封閉一流化床(4)，並且在其中實現燃料的燃燒，同時生成燃燒氣體，並供給吸收材料；及——一淨化裝置(9、10、11)，用於淨化所述燃燒氣體，所述淨化裝置包括一分離部件(9)，用於從燃燒氣體中分離固態物料；以及一個通道(23)，所述通道連接該分離部件(9)和燃燒室(1)，並將分離出的物料循環回該燃燒室(1)，其特徵在於至少一個部件(49、41、42、51、53)與該通道23連接，並向在通道(23)中的分離物料供給一氣體介質。
15.如權利要求14的裝置，其特徵在於加熱部件(43)用於預熱該氣體介質。
16.如權利要求15的裝置，其特徵在於該加熱部件包括一個設置在燃燒室(1)中的熱交換器(43)。
17.如權利要求14至16之一的裝置，其特徵在於氣體供給部件(40、41、42、51、53)用於向在該通道(23)中的物料供給空氣。
18.如權利要求14至17之一的裝置，其特徵在於該氣體供給部件(40、41、42、51、53)包括至少一個設置在該通道(23)側壁上的氣體供給裝置(45-48)。
19.如權利要求18的裝置，其特徵在於該氣體供給裝置包括一個筒體(45)，它提供於該通道(23)的周圍，並具有上、下限定壁(47)，使得在該通道和筒體(45)之間形成一封間環形空間(46)，而且該通道的側壁包括一個在該環形空間(46)和通道之間內的導管(48)。
20.如權利要求14至19之一的裝置，其特徵在於該氣體供給部件(40、41、42、51、53)包括多個在多個不同高度平面上向通道(23)供給氣體介質的氣體供給裝置(45-48)。
21.如權利要求14至20之一的裝置，其特徵在於該通道(23)包括一個擴大部分(52)，用於提供料柱(24)一增大的體積。
22.如權利要求10至21之一的裝置，其特徵在於該通道(23)包括一無源裝置(23、25、26、27、30、33、35)，它被以如此方式提供，即在燃燒裝置工作中，在通道(23)內形成料柱(24)，並且在通道(23)下部構成一導管，允許料柱以其重量以連續流方式經過該導管排放物料。
23.如權利要求22的裝置，其特徵在於該導管有一恆流區域。
24.如權利要求22和23之一的裝置，其特徵在於該無源裝置以如此方式被提供，即該燃燒裝置在工作時形成的料柱(24)具有超過在燃燒室(1)內該床(4)高度h的高度h』。
25.如權利要求22至24之一的裝置，其特徵在於該無源裝置用於阻止從下面來的氣體進入該通道(23)。
26.如權利要求22至25之一的裝置，其特徵在於該無源裝置包括一個表面(25、26、27、30、33、35)，它設置在該通道(23)的下端，並且從下面看至少覆蓋了該通道(23)橫截面的大部分。
27.如權利要求26的裝置，其特徵在於所述表面(25、26、27、30、33、35)與垂直軸線形成一傾斜角V，它在約20-90°之間，最好21-39°。
28.如權利要求14至27之一的裝置，其特徵在於該燃燒室(1)和分離部件(9)被封閉在一加壓罐(2)內，並且裝置(15、19)用於保持加壓罐(2)中的壓力高於大氣壓，該壓力最好在7-30巴(絕對值)之間。
29.如權利要求14至28之一的裝置，其特徵在於該床(4)有在約2和6米之間的高度。
30.如權利要求14至29之一的裝置，其特徵在於該再循環通道(23)有一在該床(4)中的開口，它最好在用於加熱水和/或過加熱蒸汽的提供於該床中的管組(22)的下面。
31.如權利要求14至30之一的裝置，其特徵在於該裝置(5、15、19)用於從該床(4)的下面由噴嘴(5)向該床(4)提供含氧氣體，所述裝置以0.5-2.0m/s的速度供給含氧氣體，且該床(4)是沸騰型的。
全文摘要
在封閉流化床(4)的燃燒室(1)中燃燒燃料時,一燃料和吸收材料被供給該床(4),在燃燒中產生的燃燒氣體通過分離部件(9)分離固體物料而被收集和淨化,該被分離出的物料通過一通道(23)再循環回該床,一氣體介質以受控方式提供給在通道(23)中的被分離固體物料,來替代燃燒氣體並產生化學反應。
文檔編號B01D53/34GK1177079SQ9711094
公開日1998年3月25日 申請日期1997年3月8日 優先權日1996年4月12日
發明者C·亞當斯, J·安德森, M·C·安德森, R·布朗斯特倫, J·維特比 申請人:Abb.碳有限公司